JPS5912358A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
- Publication number
- JPS5912358A JPS5912358A JP57120678A JP12067882A JPS5912358A JP S5912358 A JPS5912358 A JP S5912358A JP 57120678 A JP57120678 A JP 57120678A JP 12067882 A JP12067882 A JP 12067882A JP S5912358 A JPS5912358 A JP S5912358A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- acceleration
- position sensor
- acceleration sensor
- support member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/105—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by magnetically sensitive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加速度センサに係り、さらに詳細には加速度の
作用方向を検出する機能を備えた加速度センサに関する
。
作用方向を検出する機能を備えた加速度センサに関する
。
従来、ばねなどの弾性部材に支持された錘に働く加速度
により錘を変位させ、この変位量をロータリーエンコー
ダなどで公知のフォトセンサ、差動トランスなどを利用
した位置センサを用いて検出する加速度センサが知られ
ている。
により錘を変位させ、この変位量をロータリーエンコー
ダなどで公知のフォトセンサ、差動トランスなどを利用
した位置センサを用いて検出する加速度センサが知られ
ている。
このような従来の加速度センサは１方向の加速度のみし
か検出できないので、加速度の作用方向が１方向に限ら
ず、その作用方向をも検出したいような場合には、独立
した加速度センサを少なくとも２個その検出方向が直交
するように配置するのが鉾通で、このような作用方向を
検出したい場合においては構成が複雑になるという欠点
があった。
か検出できないので、加速度の作用方向が１方向に限ら
ず、その作用方向をも検出したいような場合には、独立
した加速度センサを少なくとも２個その検出方向が直交
するように配置するのが鉾通で、このような作用方向を
検出したい場合においては構成が複雑になるという欠点
があった。
本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、簡単で安
価な構造により、ベクトル量として−め加速度（すなわ
ち方向をも）検出できる加速度センサを提供することを
目的とする。
価な構造により、ベクトル量として−め加速度（すなわ
ち方向をも）検出できる加速度センサを提供することを
目的とする。
以上の目的を達成するために、弾性を有する支持部材に
支持された少なくともその一部に磁性を帯びた錘と、こ
の錘に対向して少なくとも１個以上の磁気抵抗効果素子
（以下ＭＲ素子という）からなる位置センサを配置する
構造を採用した。
支持された少なくともその一部に磁性を帯びた錘と、こ
の錘に対向して少なくとも１個以上の磁気抵抗効果素子
（以下ＭＲ素子という）からなる位置センサを配置する
構造を採用した。
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。ただし、以下の各図面において同一または相当す
る部分には同一の符号を付しである。
する。ただし、以下の各図面において同一または相当す
る部分には同一の符号を付しである。
第１図は本発明の加速度センサの動作原理を示すもので
、符号３で示される基板上には、ばね、。
、符号３で示される基板上には、ばね、。
あるいはプラスチックなどからなる弾性を有する支持部
材２が立てられており、この先端部には錘１が固定され
ている。錘１の上面には紳１と対向して位置センサ４が
設けられており、この位置センサ４により錘ｌの変位量
を検出することによって基板３の取り付けられた物体の
加速度を検出することができる。この構成自体は公知の
もので、前述のように位置センサ４にはフォトセンサな
どが用いられていたが、本発明では以下に述べるような
ＭＲ素子による位置センサを用いている。
材２が立てられており、この先端部には錘１が固定され
ている。錘１の上面には紳１と対向して位置センサ４が
設けられており、この位置センサ４により錘ｌの変位量
を検出することによって基板３の取り付けられた物体の
加速度を検出することができる。この構成自体は公知の
もので、前述のように位置センサ４にはフォトセンサな
どが用いられていたが、本発明では以下に述べるような
ＭＲ素子による位置センサを用いている。
次に第２図にＭＲ素子の動作原理を示す。第２図におい
て符号２１で示されるものは例えばＮｉ−Ｆｅ合金など
を薄膜に形成したＭＲ素子２１で、その両端には端子２
１Ｐ、２１Ｑを有しており、この端子２１Ｆ、２１Ｑを
介して定電流を流しておき、図中符号２３で示す矢印の
方向に磁石２２などの磁界発生源を移動させると、ＭＲ
素子２１の抵抗がいわゆる磁気抵抗効果により磁石２２
の漏れ磁界の変移に対応して変化し、磁界の変化を電圧
変化として取り出すことができる。
て符号２１で示されるものは例えばＮｉ−Ｆｅ合金など
を薄膜に形成したＭＲ素子２１で、その両端には端子２
１Ｐ、２１Ｑを有しており、この端子２１Ｆ、２１Ｑを
介して定電流を流しておき、図中符号２３で示す矢印の
方向に磁石２２などの磁界発生源を移動させると、ＭＲ
素子２１の抵抗がいわゆる磁気抵抗効果により磁石２２
の漏れ磁界の変移に対応して変化し、磁界の変化を電圧
変化として取り出すことができる。
第３図に第２図のＭＲ素子２１を第１図の加速度センサ
の位置センサに応用した実施例を示す。図においては帥
ｌに対向して配置した基板４Ａに４個の個のＭＲ素子２
１Ａ −Ｄを配置した例で、この場合はＭＲ素子２１Ａ
と２１Ｂ、２１Ｃと２１１）はそれぞれ同一直線上に、
またＭＲ素子２１Ａ、２１Ｂ、と２１Ｃ１２１Ｄは互い
に直角をなすように配置されている。さらに、錘１をフ
ェライトなどの永久磁石により構成しておけば、基板３
の取り付けられた物体の加速度にしたがって錘ｌが変位
すると各ＭＲ素子２１Ａ〜２１Ｄに印加される磁界が変
化することにより、その各抵抗値が変化する。
の位置センサに応用した実施例を示す。図においては帥
ｌに対向して配置した基板４Ａに４個の個のＭＲ素子２
１Ａ −Ｄを配置した例で、この場合はＭＲ素子２１Ａ
と２１Ｂ、２１Ｃと２１１）はそれぞれ同一直線上に、
またＭＲ素子２１Ａ、２１Ｂ、と２１Ｃ１２１Ｄは互い
に直角をなすように配置されている。さらに、錘１をフ
ェライトなどの永久磁石により構成しておけば、基板３
の取り付けられた物体の加速度にしたがって錘ｌが変位
すると各ＭＲ素子２１Ａ〜２１Ｄに印加される磁界が変
化することにより、その各抵抗値が変化する。
これによって基板３の取り付けられた物体の加速度をＭ
Ｒ素子２１Ａ〜２１Ｂ、および２１Ｃ，２１Ｄの取り付
は方向に沿った各直交座標成分に分解して検出すること
ができる。
Ｒ素子２１Ａ〜２１Ｂ、および２１Ｃ，２１Ｄの取り付
は方向に沿った各直交座標成分に分解して検出すること
ができる。
さらに第４図に示すように、コンパレータ４０を用いて
ＭＲ素子２１Ａ （２ＩＣ） 、 ２ｔＢ（２１Ｄ）お
よび抵抗Ｒ１，Ｒ２をブリ・ンジに組んだ比較回路を接
続しておけば加速度の各座標成分を電気信号に変換する
ことができる。ここではＭＲ素子２１Ａ （２１Ｃ）
、２１Ｂ （２１Ｄ）を直列に接続し、この両端に印加
される電源電圧＋Ｖｃｃの分圧と同じく直列に接続され
両端に電源電圧＋Ｖｃｃを印加された抵抗Ｒ１，Ｒ２の
分圧をコンパレータ４０にそれぞれ入力することによっ
て加速度のＭＲ素子２１Ａ （２１Ｃ）〜２１Ｂ （２
１０）方向の成分を検出することができる。ＭＲ素子は
温度特性が不安定だが、このような構成を採用すれば素
子の温度変化に対する影響を抑制することができる。
ＭＲ素子２１Ａ （２ＩＣ） 、 ２ｔＢ（２１Ｄ）お
よび抵抗Ｒ１，Ｒ２をブリ・ンジに組んだ比較回路を接
続しておけば加速度の各座標成分を電気信号に変換する
ことができる。ここではＭＲ素子２１Ａ （２１Ｃ）
、２１Ｂ （２１Ｄ）を直列に接続し、この両端に印加
される電源電圧＋Ｖｃｃの分圧と同じく直列に接続され
両端に電源電圧＋Ｖｃｃを印加された抵抗Ｒ１，Ｒ２の
分圧をコンパレータ４０にそれぞれ入力することによっ
て加速度のＭＲ素子２１Ａ （２１Ｃ）〜２１Ｂ （２
１０）方向の成分を検出することができる。ＭＲ素子は
温度特性が不安定だが、このような構成を採用すれば素
子の温度変化に対する影響を抑制することができる。
第１図に示した加速度センサは支持部材２および錘ｌに
より振動系を構成するために、加速度が変化すると振動
を発生し、正確な検出ができないことがある。そこで、
第５図に示すように以上の実施例にさらに加えて磁性を
帯びた錘ｌと高透磁率の導電性金属５０をできるだけ近
い位置に平行配置し、その隙間に上述と同様にＭＲ素子
２１Ａ −Ｄを配置するようにしてもよい。このような
構成を採用することにより、加速度に対応した磁性を帯
びた錘ｌの移動により前記の導電性金属５０に渦電流が
発生するため錘１の余計な振動を妨げるダンピング効果
を生むことができる。また、さらに錘１の端部での磁界
の変位が急峻となる効果もあり錘の位置検出、すなわち
加速度検出も正確に行なうことができる。
より振動系を構成するために、加速度が変化すると振動
を発生し、正確な検出ができないことがある。そこで、
第５図に示すように以上の実施例にさらに加えて磁性を
帯びた錘ｌと高透磁率の導電性金属５０をできるだけ近
い位置に平行配置し、その隙間に上述と同様にＭＲ素子
２１Ａ −Ｄを配置するようにしてもよい。このような
構成を採用することにより、加速度に対応した磁性を帯
びた錘ｌの移動により前記の導電性金属５０に渦電流が
発生するため錘１の余計な振動を妨げるダンピング効果
を生むことができる。また、さらに錘１の端部での磁界
の変位が急峻となる効果もあり錘の位置検出、すなわち
加速度検出も正確に行なうことができる。
以上の実施例では複数個のＭＲ素子を用いて、加速度セ
ンサの位置センサを戦聰したが、これを１個だけ用いる
ようにしてもよいのはもちろんである。ただし、この場
合は加速度の方向は１方向の成分しか検出できないが、
■方向への加速度しか発生しないと予想されるような場
合にはこのようにして簡単に本発明を適用することがで
きる。また、以上の説明では錘ｌに磁石を用いたが、こ
れに限らず、錘の一部を磁化したり、一部に磁石を埋め
込むなどの方法によりＭＲ素子に漏れ磁界を印加するよ
うにしてもよい。
ンサの位置センサを戦聰したが、これを１個だけ用いる
ようにしてもよいのはもちろんである。ただし、この場
合は加速度の方向は１方向の成分しか検出できないが、
■方向への加速度しか発生しないと予想されるような場
合にはこのようにして簡単に本発明を適用することがで
きる。また、以上の説明では錘ｌに磁石を用いたが、こ
れに限らず、錘の一部を磁化したり、一部に磁石を埋め
込むなどの方法によりＭＲ素子に漏れ磁界を印加するよ
うにしてもよい。
以」二の説明から明らかなように、本発明によれば弾性
を有する支持部材に支持された少なくともその一部に磁
性を帯びた錘と、この錘に対向して少なくとも１個以上
の磁気抵抗効果素子からなる位置センサを配置する構造
を採用しているため、簡単で安価な構成により゛ベク）
・ル量としての加速度（すなわち方向をも）検出できる
加速度センサを提供することができる。また、さらに磁
気抵抗効果素子による位置センサを少なくとも一部を磁
化した錘と高透磁率かつ導電性の金属との間に配置ξす
ることにより加速度検出の妨げとなる余分な振動を抑え
ることができ、加速度検出の精度を向上させることがで
きる。
を有する支持部材に支持された少なくともその一部に磁
性を帯びた錘と、この錘に対向して少なくとも１個以上
の磁気抵抗効果素子からなる位置センサを配置する構造
を採用しているため、簡単で安価な構成により゛ベク）
・ル量としての加速度（すなわち方向をも）検出できる
加速度センサを提供することができる。また、さらに磁
気抵抗効果素子による位置センサを少なくとも一部を磁
化した錘と高透磁率かつ導電性の金属との間に配置ξす
ることにより加速度検出の妨げとなる余分な振動を抑え
ることができ、加速度検出の精度を向上させることがで
きる。
第１図は本発明の加速度センサの動作原理を説明する説
明図、第２図は本発明の加速度センサの位置センサに用
いる磁気抵抗効果素子の動作原理を示す説明図、第３図
は本発明の加速度センサにおける磁気抵抗効果素子の配
置を示す構成図、第４図は本発明の加速度センサに用い
られる電子回路の構成を示す回路図、第５図は本発明の
他の実施例を示す説明図である。 ■・・・Ｓｌ ２・・・支持部材４・・・
位置センサ
明図、第２図は本発明の加速度センサの位置センサに用
いる磁気抵抗効果素子の動作原理を示す説明図、第３図
は本発明の加速度センサにおける磁気抵抗効果素子の配
置を示す構成図、第４図は本発明の加速度センサに用い
られる電子回路の構成を示す回路図、第５図は本発明の
他の実施例を示す説明図である。 ■・・・Ｓｌ ２・・・支持部材４・・・
位置センサ
Claims (2)
- （１） 弾性を有する支持部材に支持された少なくとも
その一部に磁性を帯びた錘と、この錘に対向して設けら
れた少なくとも１個以上の磁気抵抗効果素子からなる位
置センサを有することを特徴とした加速度センサ。 - （２）前記位置センサは前記錘と、その上部に配置され
た高透磁率でしかも導電性の金属との間に配置されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の加速度セ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57120678A JPS5912358A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57120678A JPS5912358A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5912358A true JPS5912358A (ja) | 1984-01-23 |
Family
ID=14792229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57120678A Pending JPS5912358A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912358A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306178A2 (en) * | 1987-08-18 | 1989-03-08 | Fujitsu Limited | Acceleration sensor |
-
1982
- 1982-07-13 JP JP57120678A patent/JPS5912358A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0306178A2 (en) * | 1987-08-18 | 1989-03-08 | Fujitsu Limited | Acceleration sensor |
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