JPS5932733B2 - 加速度検出器 - Google Patents
加速度検出器Info
- Publication number
- JPS5932733B2 JPS5932733B2 JP8459979A JP8459979A JPS5932733B2 JP S5932733 B2 JPS5932733 B2 JP S5932733B2 JP 8459979 A JP8459979 A JP 8459979A JP 8459979 A JP8459979 A JP 8459979A JP S5932733 B2 JPS5932733 B2 JP S5932733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- acceleration
- thin film
- acceleration detector
- piezoelectric element
- 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.)
- Expired
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は被測定物より加振される振動体の共振周波数
特性を利用して圧電材料を加圧させることにより被測定
物の振動加速度を検出する共振形加速度検出器に関する
ものであり、比較的小型、安価な簡単な構成により特定
周波数部分の振動加速度を効果的に検出てきる共振形加
速度検出器を提供しようとするものである。
特性を利用して圧電材料を加圧させることにより被測定
物の振動加速度を検出する共振形加速度検出器に関する
ものであり、比較的小型、安価な簡単な構成により特定
周波数部分の振動加速度を効果的に検出てきる共振形加
速度検出器を提供しようとするものである。
以下、第１図〜第３図に示すこの発明の一実施例につい
て説明する。
て説明する。
先ず第１図において、１は例えば内燃機関等の被測定対
象物に固定するためのネジ１ａを有し、被測定物から直
接加振されるベース、２は弾性を有する円形の金属板か
ら成る振動板２ａと、加速度を電気出力に変換するため
該振動板２ａの表面に酸化亜鉛等の圧電材料を蒸着して
形成された薄膜圧電素子２ｂと、その薄膜圧電素子２ｂ
の一表面に形成された電極２ｃから成る検出板、３は薄
膜圧電素子２ｂから電気出力を取り出すためのターミナ
ル、４はターミナル３に接続され、電気出力を検出器外
部へ取り出すためのリードワイヤ、５は絶縁ブッシュ、
６は検出板２と共にターミナル３をその中央部で絶縁ブ
ッシュ５を介してベース１に固定するためのネジ、Ｔは
加速度を電気出力に変換する部分を保護するためのカバ
ーである。次に本加速度検出器の動作を説明する。
象物に固定するためのネジ１ａを有し、被測定物から直
接加振されるベース、２は弾性を有する円形の金属板か
ら成る振動板２ａと、加速度を電気出力に変換するため
該振動板２ａの表面に酸化亜鉛等の圧電材料を蒸着して
形成された薄膜圧電素子２ｂと、その薄膜圧電素子２ｂ
の一表面に形成された電極２ｃから成る検出板、３は薄
膜圧電素子２ｂから電気出力を取り出すためのターミナ
ル、４はターミナル３に接続され、電気出力を検出器外
部へ取り出すためのリードワイヤ、５は絶縁ブッシュ、
６は検出板２と共にターミナル３をその中央部で絶縁ブ
ッシュ５を介してベース１に固定するためのネジ、Ｔは
加速度を電気出力に変換する部分を保護するためのカバ
ーである。次に本加速度検出器の動作を説明する。
まずベース１のネジ１ａを振動加速度を発生する被測定
物に締付け、ベース１を被測定物と同じ振動モードで加
振させる。ベース１には数１０μの酸化亜鉛等の薄膜圧
電素子２ｂを振動板２ａの面に蒸着した検出板２が固定
されており、この振動板２ａの共振周波数は中心部固定
円板の場合一般的に次式で計算される。すなわちｆ（Ｈ
２）−５□ こでａは円板外周の半径、ｂは内周部固定円の半径、λ
はｂ／ａによつてきまる係数、れは円板板厚の１／２、
πは円周率、Ｅはヤング率、９は重力の加速度、σはポ
アソン比、には比重量である。
物に締付け、ベース１を被測定物と同じ振動モードで加
振させる。ベース１には数１０μの酸化亜鉛等の薄膜圧
電素子２ｂを振動板２ａの面に蒸着した検出板２が固定
されており、この振動板２ａの共振周波数は中心部固定
円板の場合一般的に次式で計算される。すなわちｆ（Ｈ
２）−５□ こでａは円板外周の半径、ｂは内周部固定円の半径、λ
はｂ／ａによつてきまる係数、れは円板板厚の１／２、
πは円周率、Ｅはヤング率、９は重力の加速度、σはポ
アソン比、には比重量である。
したがつてこの振動板２ａを加振した場合、この振動板
２ａと共に薄膜圧電素子２ｂに発生する平均的な歪は共
振周波数を頂点とし前後で漸次減衰する周波数特性を持
つ。一方薄膜圧電素子２ｂは歪に比例した電圧を発生す
るものであるので周波数に対する発生電圧の特性は第３
図のようになる。つまり出力電圧も共振周波数を頂点と
し前後の周波数域で減衰する。このようにして発生する
電圧を薄膜圧電素子２ｂの電極面２ｃに当接させたター
ミナル３からリードワイヤ４を介して検出器外部へ取り
出す。
２ａと共に薄膜圧電素子２ｂに発生する平均的な歪は共
振周波数を頂点とし前後で漸次減衰する周波数特性を持
つ。一方薄膜圧電素子２ｂは歪に比例した電圧を発生す
るものであるので周波数に対する発生電圧の特性は第３
図のようになる。つまり出力電圧も共振周波数を頂点と
し前後の周波数域で減衰する。このようにして発生する
電圧を薄膜圧電素子２ｂの電極面２ｃに当接させたター
ミナル３からリードワイヤ４を介して検出器外部へ取り
出す。
ここで被測定振動加速度として内燃機関のノッキングに
よる振動を検出する場合、機関の振動の周波数成分は数
Ｈ２から数１０ＫＨ２に及ぶが、ノッキングが発生した
場合は７ＫＨ２前後の周波数成分が多く発生することが
知られている。したがつて前記振動板２ａの共振周波数
を７ＫＨｚになるよう設計しておくと、ノツキング有無
の出力電圧差が大きくあられれ、フイルタとしての効果
が期待でき、より正確な判別が可能となる。なお本実施
例では振動板２ａを円板としたが、いかなる形状をも包
含するものである。以上のようにこの発明は圧電材料を
弾性をもつ振動板に蒸着させ振動板と一体の薄膜圧電素
子を形成し、この振動板自体の共振を利用した共振検出
形加速度検出器であるので、共振系が単純であり、精度
の高い周波数特性を持つた加速度検出器を得ることがで
きる。
よる振動を検出する場合、機関の振動の周波数成分は数
Ｈ２から数１０ＫＨ２に及ぶが、ノッキングが発生した
場合は７ＫＨ２前後の周波数成分が多く発生することが
知られている。したがつて前記振動板２ａの共振周波数
を７ＫＨｚになるよう設計しておくと、ノツキング有無
の出力電圧差が大きくあられれ、フイルタとしての効果
が期待でき、より正確な判別が可能となる。なお本実施
例では振動板２ａを円板としたが、いかなる形状をも包
含するものである。以上のようにこの発明は圧電材料を
弾性をもつ振動板に蒸着させ振動板と一体の薄膜圧電素
子を形成し、この振動板自体の共振を利用した共振検出
形加速度検出器であるので、共振系が単純であり、精度
の高い周波数特性を持つた加速度検出器を得ることがで
きる。
また構成が簡単であり、安価、小形の加速度検出器を得
ることが可能である。
ることが可能である。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図の要部を示す斜視断面図、第３図は第１図装置の振動
周波数に対する出力電圧の関係を示した特性図である。 図において、１はベース、２は検出板、２ａは振動板、
２ｂは薄膜圧電素子、２ｃは電極面、３はターミナル、
４はリードワイヤ、５は絶縁ブツシユ、６はネジ、７は
カバーである。
図の要部を示す斜視断面図、第３図は第１図装置の振動
周波数に対する出力電圧の関係を示した特性図である。 図において、１はベース、２は検出板、２ａは振動板、
２ｂは薄膜圧電素子、２ｃは電極面、３はターミナル、
４はリードワイヤ、５は絶縁ブツシユ、６はネジ、７は
カバーである。
Claims (1)
- １ 表面に薄膜状に圧電材料を蒸着した弾性を有する振
動板をベースに支持し、上記振動板の共振周波数特性を
利用して上記ベースに加わる振動を上記圧電材料にて電
気出力に変換することを特徴とする加速度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8459979A JPS5932733B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 加速度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8459979A JPS5932733B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 加速度検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS568558A JPS568558A (en) | 1981-01-28 |
| JPS5932733B2 true JPS5932733B2 (ja) | 1984-08-10 |
Family
ID=13835140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8459979A Expired JPS5932733B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 加速度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932733B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5572011A (en) * | 1993-12-28 | 1996-11-05 | Olympus Optical Co., Ltd. | Focus detecting method and distance measuring method with a plurality of light fluxes and a contrast operation |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3706903B2 (ja) * | 2000-08-10 | 2005-10-19 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | フレキシブル高感度セラミックスセンサー |
-
1979
- 1979-07-02 JP JP8459979A patent/JPS5932733B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5572011A (en) * | 1993-12-28 | 1996-11-05 | Olympus Optical Co., Ltd. | Focus detecting method and distance measuring method with a plurality of light fluxes and a contrast operation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS568558A (en) | 1981-01-28 |
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