JPS61111010A - 温度計測用水晶振動子 - Google Patents
温度計測用水晶振動子Info
- Publication number
- JPS61111010A JPS61111010A JP23346884A JP23346884A JPS61111010A JP S61111010 A JPS61111010 A JP S61111010A JP 23346884 A JP23346884 A JP 23346884A JP 23346884 A JP23346884 A JP 23346884A JP S61111010 A JPS61111010 A JP S61111010A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal resonator
- neck
- tuning fork
- temperature
- constriction
- 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
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、水晶振動子をセンサとして用い、その振動周
波数を検出することにより温度を測定する温度計の改良
に関する。
波数を検出することにより温度を測定する温度計の改良
に関する。
Ｃ従来の技術〕
水晶振動子は、温度による線膨張率およびヤング率の変
化により、その振動周波数が変化する。
化により、その振動周波数が変化する。
したがって、水晶振動子の振動周波数を検出することに
より温度を測定□することができる。従来の水晶振動子
を用いた温度計としては、厚みすべり振動を利用したも
のが一般的である。しかし、厚みすべり振動を利用する
場合には、特性に影響を与えないように水晶振動子を保
持するこが非常に困難である。特に、電極のリードと水
晶振動子の熱膨張率が異なるために、１５０℃以上の温
度を加えると０．０２℃以上の熱ヒステリシスを示す欠
点があった。
より温度を測定□することができる。従来の水晶振動子
を用いた温度計としては、厚みすべり振動を利用したも
のが一般的である。しかし、厚みすべり振動を利用する
場合には、特性に影響を与えないように水晶振動子を保
持するこが非常に困難である。特に、電極のリードと水
晶振動子の熱膨張率が異なるために、１５０℃以上の温
度を加えると０．０２℃以上の熱ヒステリシスを示す欠
点があった。
これを改善するために、音叉型の水晶振動子を用いた温
度計が提案されている。この形状を第３図に示す。音叉
型の水晶振動子を用いた温度計では、二本の片持ちばり
の振動による応力およびモーメントが付は根で相殺され
、水晶振動子の固定端には振動が伝わり難い構造となっ
ている。したがって振動子の保持に関して有利である。
度計が提案されている。この形状を第３図に示す。音叉
型の水晶振動子を用いた温度計では、二本の片持ちばり
の振動による応力およびモーメントが付は根で相殺され
、水晶振動子の固定端には振動が伝わり難い構造となっ
ている。したがって振動子の保持に関して有利である。
しかし、音叉型の水晶振動子では、固定端に加えられた
圧力により音叉の先端に歪が生じる。すなわち、常温か
ら大きく異なる温度を測定するときに、水晶振動子とこ
れを固定する物質（ハンダエポキシ樹脂等）との熱膨張
率の差により歪が生じ、水晶振動子の固定端に応力が生
じる。このため、水晶振動子の共振周波数が変化し、測
定温度に誤差が生じる欠点があった。
圧力により音叉の先端に歪が生じる。すなわち、常温か
ら大きく異なる温度を測定するときに、水晶振動子とこ
れを固定する物質（ハンダエポキシ樹脂等）との熱膨張
率の差により歪が生じ、水晶振動子の固定端に応力が生
じる。このため、水晶振動子の共振周波数が変化し、測
定温度に誤差が生じる欠点があった。
本発明は、以上の問題点を解決し、水晶振動子とこれを
固定する物質との熱膨張率の差による歪を削減し、広い
温度範囲にわたって正確な温度を計測するための水晶振
動子を提供することを目的とする。
固定する物質との熱膨張率の差による歪を削減し、広い
温度範囲にわたって正確な温度を計測するための水晶振
動子を提供することを目的とする。
本発明の温度計測用水晶振動子は、振動周波数を検出す
ることにより温度を測定する音叉型の温度計測用水晶振
動子に、おいて、固定端と音叉部との間に固定端の歪が
音叉部に伝達することを妨げるくびれが設けられたこと
を特徴とする。
ることにより温度を測定する音叉型の温度計測用水晶振
動子に、おいて、固定端と音叉部との間に固定端の歪が
音叉部に伝達することを妨げるくびれが設けられたこと
を特徴とする。
本発明の温度計測用水晶振動子は、固定端の近傍がくび
れた音叉型の形状であり、このくびれにより水晶振動子
の固定部の歪が音叉の部分に伝わり難い構造となってい
る。水晶振動子の音叉部分の形状が歪まないので共振周
波数が正確であり、正確な温度計測が可能である。
れた音叉型の形状であり、このくびれにより水晶振動子
の固定部の歪が音叉の部分に伝わり難い構造となってい
る。水晶振動子の音叉部分の形状が歪まないので共振周
波数が正確であり、正確な温度計測が可能である。
第１図は、本発明実施例温度計測用水晶振動子の形状を
示す図であり、第２図はその斜視図である。
示す図であり、第２図はその斜視図である。
本実施例の温度計測用水晶振動子には、音叉部１と固定
部２との間にくびれ部３が形成されている。この図では
、くびれ部３が長さ方向に対して直角に切り込まれてい
るが、この形状は歪の伝搬を妨げる範囲で任意である。
部２との間にくびれ部３が形成されている。この図では
、くびれ部３が長さ方向に対して直角に切り込まれてい
るが、この形状は歪の伝搬を妨げる範囲で任意である。
製造上はこのくびれ部にまるみをつけることが望ましい
。
。
第１図および第３図に示した本発明実施例および従来例
の水晶振動子に対して、矢印で示した部分を圧縮したと
きの影響を有限要素法によりシミュレーション解析し、
そのくびれ部の有効な形状を定めた。本発明実施例の場
合には、音叉部１が全体に第１図の左に移動したが、歪
は生じなかった。従来例の場合には、音叉部１が全体に
左に移動するとともに、第３図の斜線で示した部分に歪
が生じる。
の水晶振動子に対して、矢印で示した部分を圧縮したと
きの影響を有限要素法によりシミュレーション解析し、
そのくびれ部の有効な形状を定めた。本発明実施例の場
合には、音叉部１が全体に第１図の左に移動したが、歪
は生じなかった。従来例の場合には、音叉部１が全体に
左に移動するとともに、第３図の斜線で示した部分に歪
が生じる。
くびれ部の深さについて検討すると、くびれ部でその音
響通路の断面積が１７２以下であると有効であり、１７
３以下になるとさらに有効である。
響通路の断面積が１７２以下であると有効であり、１７
３以下になるとさらに有効である。
第４図は、本発明の温度計測用水晶振動子を製造するた
めのフォトマスク原図を示す。
めのフォトマスク原図を示す。
このフォトマスク原画では、固定部が二股になっており
、この原画により得られた水晶振動子の二股になった固
定部のそれぞれの端部には、電気的接続および固定のた
めのハーメチック端子がハンダまたは導電エポキシで接
着される。二股にした理由は、二股のつけねの部分で歪
が吸収され易（したのであるが、ハーメチック端子の間
隔が狭いときには、その必要はない。
、この原画により得られた水晶振動子の二股になった固
定部のそれぞれの端部には、電気的接続および固定のた
めのハーメチック端子がハンダまたは導電エポキシで接
着される。二股にした理由は、二股のつけねの部分で歪
が吸収され易（したのであるが、ハーメチック端子の間
隔が狭いときには、その必要はない。
くびれ部のない音叉型水晶振動子およびくびれのある音
叉型水晶振動子を用いて温度計を構成し、２７３Ｋ、４
．２Ｋ、２７３にの温度サイクルにより、熱ヒステリシ
スを測定した。この結果、くびれ部のない水晶振動子で
は−０，０１５Ｋ、くびれ部のある水晶振動子では０．
００５ Ｋの熱ヒステリシスが計測された。したがって
、くびれ部２により熱ヒステリシスが改善されることが
実験的に確かめられた。
叉型水晶振動子を用いて温度計を構成し、２７３Ｋ、４
．２Ｋ、２７３にの温度サイクルにより、熱ヒステリシ
スを測定した。この結果、くびれ部のない水晶振動子で
は−０，０１５Ｋ、くびれ部のある水晶振動子では０．
００５ Ｋの熱ヒステリシスが計測された。したがって
、くびれ部２により熱ヒステリシスが改善されることが
実験的に確かめられた。
以上説明したように、本発明の温度計測用水晶振動子に
より、水晶振動子の音叉部が固定部の歪の影響を受けな
い。したがって、これを温度測定に用いることにより、
正確な測定が可能になる効果がある。
より、水晶振動子の音叉部が固定部の歪の影響を受けな
い。したがって、これを温度測定に用いることにより、
正確な測定が可能になる効果がある。
第１図は本発明実施例温度計測用水晶振動子の形状を示
す図。 第２図は本発明実施例温度計測用水晶振動子の斜視図。 第３図は従来例音叉型水晶振動子の形状を示す図。 第４図は温度計測用水晶振動子を製造するためのフォト
マスク原図を示す図。 １・・・音叉部、２・・・固定部、３・・・くびれ部。
す図。 第２図は本発明実施例温度計測用水晶振動子の斜視図。 第３図は従来例音叉型水晶振動子の形状を示す図。 第４図は温度計測用水晶振動子を製造するためのフォト
マスク原図を示す図。 １・・・音叉部、２・・・固定部、３・・・くびれ部。
Claims (1)
- （１）振動周波数を検出することにより温度を測定する
音叉型の温度計測用水晶振動子において、固定端と音叉
部との間に固定端の歪が音叉部に伝達することを妨げる
くびれが設けられたことを特徴とする温度計測用水晶振
動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23346884A JPS61111010A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 温度計測用水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23346884A JPS61111010A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 温度計測用水晶振動子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111010A true JPS61111010A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=16955497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23346884A Pending JPS61111010A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | 温度計測用水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111010A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6587009B2 (en) | 2000-12-25 | 2003-07-01 | Seiko Epson Corporation | Vibrating piece, vibrator, oscillator, and electronic equipment |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP23346884A patent/JPS61111010A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6587009B2 (en) | 2000-12-25 | 2003-07-01 | Seiko Epson Corporation | Vibrating piece, vibrator, oscillator, and electronic equipment |
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