JPS61130836A - 圧電型センサ - Google Patents
圧電型センサInfo
- Publication number
- JPS61130836A JPS61130836A JP59254291A JP25429184A JPS61130836A JP S61130836 A JPS61130836 A JP S61130836A JP 59254291 A JP59254291 A JP 59254291A JP 25429184 A JP25429184 A JP 25429184A JP S61130836 A JPS61130836 A JP S61130836A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive
- pyroelectric
- electrodes
- negative electrodes
- piezo
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/30—Piezoelectric or electrostrictive devices with mechanical input and electrical output, e.g. functioning as generators or sensors
- H10N30/302—Sensors
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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〕
本発明は圧電体を用いて衝撃波、圧力、加速度等を測定
する圧電型センサに係り、特に焦電現象を補償して極低
周波域での測定についても可能にした圧電型センサに関
する。
する圧電型センサに係り、特に焦電現象を補償して極低
周波域での測定についても可能にした圧電型センサに関
する。
圧電型センサは、周囲温度の影響を受け、周囲温度に比
例した電荷が発生しくこれを焦電現象という）ノイズに
なる。従来の圧電型センサは圧電体の両面にそれぞれ正
電極及び負電極を設けた構成になっており、焦電現象を
補償する構成にはなっていない。
例した電荷が発生しくこれを焦電現象という）ノイズに
なる。従来の圧電型センサは圧電体の両面にそれぞれ正
電極及び負電極を設けた構成になっており、焦電現象を
補償する構成にはなっていない。
Ｃ発明が解決しようとする問題点〕
上記のように従来の圧電型センサは焦電補償構造ではな
いので、衝撃波の測定の如く高周波域での測定の場合は
焦電現象によるノイズをフィルタを用いてノイズを除去
し衝撃波出力のみを取り出して測定を行っている。しか
し、２１１ｚ以下の低周波域での測定の場合はフィルタ
を用いてノイズを除去し加速度出力のみを取り出すこと
が難しいので、低周波域での測定は困難であり、特に０
．２ Ｈｚ以下の極低周波域での測定は不可能であった
。
いので、衝撃波の測定の如く高周波域での測定の場合は
焦電現象によるノイズをフィルタを用いてノイズを除去
し衝撃波出力のみを取り出して測定を行っている。しか
し、２１１ｚ以下の低周波域での測定の場合はフィルタ
を用いてノイズを除去し加速度出力のみを取り出すこと
が難しいので、低周波域での測定は困難であり、特に０
．２ Ｈｚ以下の極低周波域での測定は不可能であった
。
本発明圧電型センサＳ、は上記の問題点を解決するため
、第１図（ａｌ 、 （ｂｌ示のように圧電体１の一面
にほぼ同一面積の正、負電極２，３を設け、圧電体１の
他面に中立電極４を設けた構成としたものである。
、第１図（ａｌ 、 （ｂｌ示のように圧電体１の一面
にほぼ同一面積の正、負電極２，３を設け、圧電体１の
他面に中立電極４を設けた構成としたものである。
このような構成にすることによって焦電現象によるノイ
ズ（周囲温度に比例した電荷）の影響をなくすことがで
きる。即ち、周囲温度に比例した電荷が正、負電極２．
３に発生するが、両電極２、３が同一分極面にあり、か
つ面積が同一であるため焦電現象によって両電極２，３
に発生する出力電圧は等しく両電極間の出力電圧は相殺
されて変化しない。従って焦電現象によるノイズを検知
することはなく、焦電補償効果を奏する。
ズ（周囲温度に比例した電荷）の影響をなくすことがで
きる。即ち、周囲温度に比例した電荷が正、負電極２．
３に発生するが、両電極２、３が同一分極面にあり、か
つ面積が同一であるため焦電現象によって両電極２，３
に発生する出力電圧は等しく両電極間の出力電圧は相殺
されて変化しない。従って焦電現象によるノイズを検知
することはなく、焦電補償効果を奏する。
第１図（ａ）は本発明圧電型センサの一実施例を示す断
面図、第１図山）は電極形状を示す平面図である。
面図、第１図山）は電極形状を示す平面図である。
まずその構成を説明する。
本実施例は圧電体１の一面中央部に正電極２を、その側
部に正電極２と同一面積の負電極３を設け、圧電体１の
他面に中立電極４を設けてなる。
部に正電極２と同一面積の負電極３を設け、圧電体１の
他面に中立電極４を設けてなる。
圧電体１としてはセラミックス系や高分子系のものを用
いることができる。
いることができる。
次にその作用を説明する。
圧電体１には焦電常数Ｐ （””／ｄｅｇｃＩｉ）とい
うものがあり、周囲温度に比例した電荷が第２図示のよ
うに圧電体１の正、負電極２，３及び中立電極４の表面
に発生するが、正負両電極とも同一分極面にありかつ面
積もほぼ等しくされているために、両電極２，３に焦電
現象により発生する電荷量による出力電圧■は、単位面
積当たりの電荷をＱ、単位面積当たりの静電容量をＣと
すると、■＝０八となって両者は等しく両電極間の出力
電圧は変化しないので、焦電現象によるノイズを検知す
ることはなく、焦電補償効果を奏する。
うものがあり、周囲温度に比例した電荷が第２図示のよ
うに圧電体１の正、負電極２，３及び中立電極４の表面
に発生するが、正負両電極とも同一分極面にありかつ面
積もほぼ等しくされているために、両電極２，３に焦電
現象により発生する電荷量による出力電圧■は、単位面
積当たりの電荷をＱ、単位面積当たりの静電容量をＣと
すると、■＝０八となって両者は等しく両電極間の出力
電圧は変化しないので、焦電現象によるノイズを検知す
ることはなく、焦電補償効果を奏する。
衝撃波、圧力、加速度等を受けると、圧電体１は第３図
（ａ）に示すように正電極２の部分を大きく変形させ、
負電極３の部分は殆ど変形しないか、または第３図（ｂ
）に示すように正電極２の部分と負電極３の部分の変形
が逆になる。
（ａ）に示すように正電極２の部分を大きく変形させ、
負電極３の部分は殆ど変形しないか、または第３図（ｂ
）に示すように正電極２の部分と負電極３の部分の変形
が逆になる。
第３図（ａ）の場合は正電極２の部分の変形が負電極３
の部分の変形よりも大きいので、正、負電極
）２．３に発生する電荷量に差を生じ、正、負電極２．
３間よりその差にもとづく出力電圧ｖ０が得られる。
の部分の変形よりも大きいので、正、負電極
）２．３に発生する電荷量に差を生じ、正、負電極２．
３間よりその差にもとづく出力電圧ｖ０が得られる。
また第３図（ｂ）の場合は正電極２の部分の変形（縮み
）と負電極３の部分の変形（伸び）が逆になるので、各
電極２．３に逆極性の電荷が発生し、これらの電荷によ
って正、負電極２．３間より出力電圧ｖ０が得られる。
）と負電極３の部分の変形（伸び）が逆になるので、各
電極２．３に逆極性の電荷が発生し、これらの電荷によ
って正、負電極２．３間より出力電圧ｖ０が得られる。
例えば加速度の測定は圧電体１の曲げを利用して測定す
るが、第３図（ｂ）示のように正電極２の部分に加速度
（速度の微分値）に基づく力により当該部分を縮み方向
に変形させ、負電極３，３の部分を伸び方向に変形させ
ると、正、負電極２．３にそれぞれ負、正の電荷が発生
し、これによって正、負電極２，３間より加速度に比例
した出力電圧ｖ０が得られ、加速度の測定ができる。
るが、第３図（ｂ）示のように正電極２の部分に加速度
（速度の微分値）に基づく力により当該部分を縮み方向
に変形させ、負電極３，３の部分を伸び方向に変形させ
ると、正、負電極２．３にそれぞれ負、正の電荷が発生
し、これによって正、負電極２，３間より加速度に比例
した出力電圧ｖ０が得られ、加速度の測定ができる。
第４図は本発明圧電型センサを用いた測定回路図である
。
。
本発明圧電型センサＳ、の負電極３を接地し、正電極２
をアンプ回路Ａに接続する。正、負電極２．３間より得
られた出力電圧ｖ０はアンプ回路Ａによって増幅して取
り出すことになる。焦電現象によるノイズは上記の如く
焦電補償効果によって消去されるのでフィルタ回路Ｆを
省略することができる。高周波域での測定の場合はフィ
ルタ回路Ｆを用いてノイズの除去効果を向上させるよう
にしてもよい。
をアンプ回路Ａに接続する。正、負電極２．３間より得
られた出力電圧ｖ０はアンプ回路Ａによって増幅して取
り出すことになる。焦電現象によるノイズは上記の如く
焦電補償効果によって消去されるのでフィルタ回路Ｆを
省略することができる。高周波域での測定の場合はフィ
ルタ回路Ｆを用いてノイズの除去効果を向上させるよう
にしてもよい。
上述のように本発明によれば、圧電体１の一面に同一面
積の正、負電極２，３を設け、圧電体１の他面に中立電
極４を設けた構成にすることにより、焦電現象によるノ
イズの影響をなくすことができる（焦電補償効果を奏す
る）ので、街？波の測定の如く画周波域での測定は勿論
、加速度の測定の如く低周波域、特に０．２Ｈｚ以下の
極低周波域での測定もでき、フィルタを省略することが
できる。
積の正、負電極２，３を設け、圧電体１の他面に中立電
極４を設けた構成にすることにより、焦電現象によるノ
イズの影響をなくすことができる（焦電補償効果を奏す
る）ので、街？波の測定の如く画周波域での測定は勿論
、加速度の測定の如く低周波域、特に０．２Ｈｚ以下の
極低周波域での測定もでき、フィルタを省略することが
できる。
第１図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ本発明圧電型セン
サの一実施例を示す断面図および平面図、第２図は本発
明圧電型センサによる焦電補償効果の説明図、第３図（
ａｌ 、 （ｂｌはそれぞれ本発明圧電型センサによる
測定方法の説明図、第４図は本発明圧電型センサを用い
た測定回路図である。 Ｓｆ・・・・・・本発明圧電型センサ、■・・・・・・
圧電体、２・・・・・・正電極、３・・・・・・負電極
、４・・・・・・中立電極。
サの一実施例を示す断面図および平面図、第２図は本発
明圧電型センサによる焦電補償効果の説明図、第３図（
ａｌ 、 （ｂｌはそれぞれ本発明圧電型センサによる
測定方法の説明図、第４図は本発明圧電型センサを用い
た測定回路図である。 Ｓｆ・・・・・・本発明圧電型センサ、■・・・・・・
圧電体、２・・・・・・正電極、３・・・・・・負電極
、４・・・・・・中立電極。
Claims (1)
- 圧電体の一面にほぼ同一面積の正、負電極を設け、圧
電体の他面に中立電極を設けてなることを特徴とする圧
電型センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254291A JPS61130836A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 圧電型センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254291A JPS61130836A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 圧電型センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61130836A true JPS61130836A (ja) | 1986-06-18 |
Family
ID=17262924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59254291A Pending JPS61130836A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | 圧電型センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61130836A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015093383A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社村田製作所 | 圧電センサ |
| CN108369244A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-08-03 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和用于制造这种加速度测量仪的方法 |
-
1984
- 1984-11-30 JP JP59254291A patent/JPS61130836A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015093383A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社村田製作所 | 圧電センサ |
| JP6052431B2 (ja) * | 2013-12-20 | 2016-12-27 | 株式会社村田製作所 | 圧電センサ |
| CN108369244A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-08-03 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和用于制造这种加速度测量仪的方法 |
| CN108369244B (zh) * | 2015-12-04 | 2020-08-07 | 基斯特勒控股公司 | 加速度测量仪和用于制造这种加速度测量仪的方法 |
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