JPS5997300A - 振動センサ製造装置 - Google Patents
振動センサ製造装置Info
- Publication number
- JPS5997300A JPS5997300A JP20687182A JP20687182A JPS5997300A JP S5997300 A JPS5997300 A JP S5997300A JP 20687182 A JP20687182 A JP 20687182A JP 20687182 A JP20687182 A JP 20687182A JP S5997300 A JPS5997300 A JP S5997300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance frequency
- bending
- laser processing
- frequency
- vibrator
- 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
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- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (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】
産業上の利用分野
本発明は振動物体における弾性振動を検出するのに適し
た共振型振動センサ、特に所定の周波数について検出感
度の優れた共振型振動センサの製造装置に関するもので
ある。
た共振型振動センサ、特に所定の周波数について検出感
度の優れた共振型振動センサの製造装置に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
従来、振動物体における弾性振動を検出するセンサとし
て、振動物体の固有振動数に共振周波数を合わせた屈曲
振動モードの片持ちはシ構造の矩形状バイモルフ圧電振
動子がよく知られている。
て、振動物体の固有振動数に共振周波数を合わせた屈曲
振動モードの片持ちはシ構造の矩形状バイモルフ圧電振
動子がよく知られている。
矩形は形状が単純なため、精度良く作製することができ
振動モードの解析および取扱いが容易であると−う利点
を有している。
振動モードの解析および取扱いが容易であると−う利点
を有している。
しかしながら、共振周波数を安定にさせるためには固定
条件を安定にさせなければならないが、機械的に、ある
いは温度変進等にょシ発生する応力によ多金属等の支持
１部材で支持固定している部分にずれが生じ安定な固定
条件を得ることが難しい。
条件を安定にさせなければならないが、機械的に、ある
いは温度変進等にょシ発生する応力によ多金属等の支持
１部材で支持固定している部分にずれが生じ安定な固定
条件を得ることが難しい。
また製造工程においても、部品の寸法誤差あるいは組立
誤差によって所定の共振周波数にバラツキで生じるため
、所定の共振周波数に合わせる調整作ヅが必要となる。
誤差によって所定の共振周波数にバラツキで生じるため
、所定の共振周波数に合わせる調整作ヅが必要となる。
そこで、共振周波数Ｆｒは前記バイモルフ圧電振動子の
振動部長さｔと振動部厚さＴで決ｉすＦｒｏｃ’ｐ／１
２となふので、あらかじめ共振周波数が所定周波数よシ
低くなるように振動部長さを長くしておき、組立て後振
動部先端を切削によって所定周波数に適宜調整する作業
が行なわれている。したがって組立て工程と周波数調整
工程が別になるとともに、周波数調整工程では共振周波
数検出と切削が交互に行なわれ相当な工程時間を費して
しまう。また振動部先端を切削する場合、機械的な接触
で行なうため過大な力が印加されると素子の破損を招く
といった欠点を有していたＯ 発明の目的 本発明は、共振型振動センサの製造における従来技術の
上記欠点を解決し、所定周波数調整作業が容易であシ、
切削加工において°素子の破損がなく、工程が短縮され
時間をあまシ要しない製造装置を提供することを目的と
する。
振動部長さｔと振動部厚さＴで決ｉすＦｒｏｃ’ｐ／１
２となふので、あらかじめ共振周波数が所定周波数よシ
低くなるように振動部長さを長くしておき、組立て後振
動部先端を切削によって所定周波数に適宜調整する作業
が行なわれている。したがって組立て工程と周波数調整
工程が別になるとともに、周波数調整工程では共振周波
数検出と切削が交互に行なわれ相当な工程時間を費して
しまう。また振動部先端を切削する場合、機械的な接触
で行なうため過大な力が印加されると素子の破損を招く
といった欠点を有していたＯ 発明の目的 本発明は、共振型振動センサの製造における従来技術の
上記欠点を解決し、所定周波数調整作業が容易であシ、
切削加工において°素子の破損がなく、工程が短縮され
時間をあまシ要しない製造装置を提供することを目的と
する。
発明の構成
本発明は、厚さ方向に分極軸を有する板状圧電素子２枚
を貼シ合わせ、周辺を支持固定した圧電素子中に屈曲振
動モード振動子を局在させた構造の振動センサの製造装
置であって、前記屈曲振動モード振動子を加工するレー
ザ加工機と、その屈曲振動子の共振周波数を検出する共
振周波数検出器と、所定周波数に対する前記共振周波数
の誤差によシ前記屈曲振動子の切削量を制御するレーザ
加工機制御器とを有することを特徴とする。
を貼シ合わせ、周辺を支持固定した圧電素子中に屈曲振
動モード振動子を局在させた構造の振動センサの製造装
置であって、前記屈曲振動モード振動子を加工するレー
ザ加工機と、その屈曲振動子の共振周波数を検出する共
振周波数検出器と、所定周波数に対する前記共振周波数
の誤差によシ前記屈曲振動子の切削量を制御するレーザ
加工機制御器とを有することを特徴とする。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面とともに詳細に説明する。
第１図は、厚さ方向に分極軸を有する円板状圧電素子二
枚を貼シ合わせた圧電振動子中に、屈曲振動モード振動
子を局在させた構造を示している。（、）図は上面図、
（ｂ）図は縦断面図、（Ｃ）図は底面図である。円板状
圧電素子１，２の電極１ ａ’と２ ａ’で電気的導通
が図られるごとく充分薄く前記円板状圧電素子１，２を
接着して貼シ合わせ圧電振動子とし、該貼シ合わせ圧電
振動子１の周辺を支持固定した状態で貫通部分切削（以
後、部分切削された部分３をスリットと称する）を行な
い、上面電極をスリット３で囲まれた部分１ａｓ底面電
極をスリットで囲まれた部分から周縁までの部分２ａの
ごとく部分電極とした構造の圧電振動子である。第２図
は、前記貼９合わせ圧電振動子の周辺を支持固定してい
る振動センサの縦断面図を示している。５は振動物体に
取シ付けるねじ部５′を有する前記貼シ合わせ圧電振動
子の導電性片側支持部材で、他方の支持部材６を用いて
圧電振動子を支持固定できるように支持部材５で支持部
材６を押え付けている。したがって、スリット３で囲ま
れた部分は、屈曲振動モードのいわゆる片持ちはシ型振
動子として機能する。貼シ合わせ圧電振動子の底面電極
２ａは支持部材５で電気的導通が図られるので屈曲振動
子の出力電圧取り出し用の一端子として前記支持部材５
が用いられ、他端子として上面電極１ａからリード線４
等を介して取シ出される。共振周波数Ｆｒは振動部の板
厚をＴ１スリット３で囲まれた部分つまシ振動部分の長
さ 。
枚を貼シ合わせた圧電振動子中に、屈曲振動モード振動
子を局在させた構造を示している。（、）図は上面図、
（ｂ）図は縦断面図、（Ｃ）図は底面図である。円板状
圧電素子１，２の電極１ ａ’と２ ａ’で電気的導通
が図られるごとく充分薄く前記円板状圧電素子１，２を
接着して貼シ合わせ圧電振動子とし、該貼シ合わせ圧電
振動子１の周辺を支持固定した状態で貫通部分切削（以
後、部分切削された部分３をスリットと称する）を行な
い、上面電極をスリット３で囲まれた部分１ａｓ底面電
極をスリットで囲まれた部分から周縁までの部分２ａの
ごとく部分電極とした構造の圧電振動子である。第２図
は、前記貼９合わせ圧電振動子の周辺を支持固定してい
る振動センサの縦断面図を示している。５は振動物体に
取シ付けるねじ部５′を有する前記貼シ合わせ圧電振動
子の導電性片側支持部材で、他方の支持部材６を用いて
圧電振動子を支持固定できるように支持部材５で支持部
材６を押え付けている。したがって、スリット３で囲ま
れた部分は、屈曲振動モードのいわゆる片持ちはシ型振
動子として機能する。貼シ合わせ圧電振動子の底面電極
２ａは支持部材５で電気的導通が図られるので屈曲振動
子の出力電圧取り出し用の一端子として前記支持部材５
が用いられ、他端子として上面電極１ａからリード線４
等を介して取シ出される。共振周波数Ｆｒは振動部の板
厚をＴ１スリット３で囲まれた部分つまシ振動部分の長
さ 。
をｔとすればＦｒ”’ｒ／１２により定まるので所定周
波 １数に設定できることになる。よって本構造の特
徴は、貼り合わせ圧電振動子中に屈曲振動モードの振動
子を局在させたため、支持固定する位置変化に対し前記
屈曲振動子の共振周波数変化は少なく、安定と々ること
である。したがって支持部品の寸法誤差あるいは組立誤
差を気にすることなく組立が行なえる。
波 １数に設定できることになる。よって本構造の特
徴は、貼り合わせ圧電振動子中に屈曲振動モードの振動
子を局在させたため、支持固定する位置変化に対し前記
屈曲振動子の共振周波数変化は少なく、安定と々ること
である。したがって支持部品の寸法誤差あるいは組立誤
差を気にすることなく組立が行なえる。
そこで前述した構造を有する振動センサの製造に関して
、本発明による製造装置の一実施例を第３図にブロック
図で示しだ。前記貼シ合わせ圧電振動子１０の周辺を支
持固定した状態でレーザ加工機１１によりスリット３を
加工し、局在する屈曲振動子を形成させる。この際、前
記屈曲振動子の共振周波数を所定周波数より少し低めに
設定し−ておき共振周波数検出器１２で共振周波数を測
定し、レーザ加工制御器１３で前記共振周波数と所定周
波敬との差から前記屈曲振動子の振動部先端切削量を計
算し該計算量に基づいてレーザ加工機を制御してレーザ
加工を行ない、所定周波数に一致した共振型振動センサ
を得ることができる。このように、短時間に、しかも非
接触による加工のため、素子の破損が無い。
、本発明による製造装置の一実施例を第３図にブロック
図で示しだ。前記貼シ合わせ圧電振動子１０の周辺を支
持固定した状態でレーザ加工機１１によりスリット３を
加工し、局在する屈曲振動子を形成させる。この際、前
記屈曲振動子の共振周波数を所定周波数より少し低めに
設定し−ておき共振周波数検出器１２で共振周波数を測
定し、レーザ加工制御器１３で前記共振周波数と所定周
波敬との差から前記屈曲振動子の振動部先端切削量を計
算し該計算量に基づいてレーザ加工機を制御してレーザ
加工を行ない、所定周波数に一致した共振型振動センサ
を得ることができる。このように、短時間に、しかも非
接触による加工のため、素子の破損が無い。
共振周波数検出器１２として、インピーダンスメータ、
ベクトルがルーメータあるいはネットワークアナライザ
等の計測器を用いることによって前記屈曲振動子の周波
数によるインピーダンス変化を測定できインピーダンス
の極小値で簡単に共振周波数を知ることができる。
ベクトルがルーメータあるいはネットワークアナライザ
等の計測器を用いることによって前記屈曲振動子の周波
数によるインピーダンス変化を測定できインピーダンス
の極小値で簡単に共振周波数を知ることができる。
また、レーザ加工する場合、切削−する部分へ高圧の補
助ガスを供給しているためスリット３を加工した直後に
は屈曲振動子は固有振動を行なっており、該固有振動数
を周波数カウンタ等によシ測定することによって簡単に
かつ短時間のうぢに共振周波数を知ることもできる。
助ガスを供給しているためスリット３を加工した直後に
は屈曲振動子は固有振動を行なっており、該固有振動数
を周波数カウンタ等によシ測定することによって簡単に
かつ短時間のうぢに共振周波数を知ることもできる。
茜明の効果
以上説明してきたように、本発明によれば、周辺支持固
定した貼９合わせ圧電振動子中に屈曲振動子を局在させ
る振動センサの製造において、貼り合わせ圧電振動子の
支持固定部分の変化に対して共振周波数は安定々ため支
持部品の寸法誤差あるいは組立誤差を気にすることなく
組立てが行なえ、該貼り合わせ圧電振動子中の屈曲振動
子の製造が非接触であるだめ素子の破損もなく、シかも
所定周波数に設定される調整作業が簡単で短時間に行な
えるという利点を有する。
定した貼９合わせ圧電振動子中に屈曲振動子を局在させ
る振動センサの製造において、貼り合わせ圧電振動子の
支持固定部分の変化に対して共振周波数は安定々ため支
持部品の寸法誤差あるいは組立誤差を気にすることなく
組立てが行なえ、該貼り合わせ圧電振動子中の屈曲振動
子の製造が非接触であるだめ素子の破損もなく、シかも
所定周波数に設定される調整作業が簡単で短時間に行な
えるという利点を有する。
第１図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｅ）は、本発明の振
動センサ製造装置で作られる屈曲振動子を局在させた貼
シ合わせ圧電振動子を示す上面図、縦断面図、底面図、
第２図は振動センサの縦断面図、第３図は本発明の振動
センサ製造装置のブロック図である。 １ 、２ ・・・円板状圧電素子、１ａ＋１ａ’＋２ａ
＋２ ａ’・・・円板状圧電素子電極、３・・・スリッ
ト、４・・・リード、５・・・導電性片側支持部材、６
・・・支持部材、１０・・・圧電撮動子、１１・・・レ
ーザ加工機、１２・・・共振周波数検出器、１３・・・
レーザ加工機制御器。
動センサ製造装置で作られる屈曲振動子を局在させた貼
シ合わせ圧電振動子を示す上面図、縦断面図、底面図、
第２図は振動センサの縦断面図、第３図は本発明の振動
センサ製造装置のブロック図である。 １ 、２ ・・・円板状圧電素子、１ａ＋１ａ’＋２ａ
＋２ ａ’・・・円板状圧電素子電極、３・・・スリッ
ト、４・・・リード、５・・・導電性片側支持部材、６
・・・支持部材、１０・・・圧電撮動子、１１・・・レ
ーザ加工機、１２・・・共振周波数検出器、１３・・・
レーザ加工機制御器。
Claims (3)
- （１）厚さ方向に分極軸を有する板状圧電素子２枚を貼
り合わせ、周辺を支持固定した圧電素子中に屈曲振動モ
ード振動子を局在させた構造の振動センサの製造装置で
あって、前記屈曲振動モード振動子を加工するレーザ加
工機と、その屈曲振動子の共振周波数を検出する共振周
波数検出器と、所定周波数に対する前記共振周波数の誤
差によシ前記屈曲振動子の切削量を制御するレーデ加工
機制御器とを有することを特徴とする振動センサ製造装
置。 - （２） 前記共振周波数検出器として、インピーダン
ス変化を測定する計測器であることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の振動センサ製造装置。 - （３） 共振周波数検出手段として、レーザ加工直後
の前記屈曲振動子の固有振動数を測定する手段であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の振動セ
ンサ製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20687182A JPS5997300A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | 振動センサ製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20687182A JPS5997300A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | 振動センサ製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997300A true JPS5997300A (ja) | 1984-06-05 |
Family
ID=16530414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20687182A Pending JPS5997300A (ja) | 1982-11-27 | 1982-11-27 | 振動センサ製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997300A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0470748U (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-23 |
-
1982
- 1982-11-27 JP JP20687182A patent/JPS5997300A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0470748U (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-23 |
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