JPS61270685A - 超音波スイツチ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の分野 この発明は、例λばチタン酸系強誘電性トラミックス超
音波振動子を備え、物体検知および距離検出などに用い
られるような超音波スイッチに関する。

（ロ）弁明の背顕 従来、超音波スイッチは、送波回路の振動子より空気中
に発註４された超音波が、ｎｔｆ方物体（被検知物体）
に反射して受波回路の振動子に受波されることにより、
前方物体存在の有無、並びに超音波スイッチから前方物
体まτ゛の距−１を測定りることが（′きる。

ところが超音波の速度Ｖは、 ｖ　＝３３１１０．６ｔ　ｍ　／ｓｅｃし但しｔは温度
℃］ に式で・現されるように、周囲温石ｔの影響を受１、Ｊ
るため、正確な距薗測定のｊこめには、温度補償を行イ
１う必要がある。

そこで、従来このような調度補償を行’ＪＫうために、
温度補償回路を備えた超音波スイッが既に発明されて−
いる。

す（７わら、第３図に示づ如く、送受波自動切換回路１
に接続した超音波振動子２の近傍にり一−ミスタ＜Ｋど
の湿度検知素子３を配設し、この素子３を検知ゲー］−
発生回路（以下単に検知グー１〜と称す）４に接続し、
超音波振動子２の温度変化を」−述の索子３の抵抗値の
変化として検出し、この素子３で検知グー１−４内のミ
ル制御発振器（図示せず）を作動さけ１間ゲー１−４で
発振回路５の発振周波数を可変制御するＪ、うに構成し
ている。

つまり、上述の各要素３，４，５．からイＴる温度補償
回路６で、前述の周囲濡痘［に対りる）晶度補償を行２
７い、送受波を一素子で並用Ｊる前述の振動子２で受波
した超音波振動−「ネルギを電気信号に変換した後に、
検波スイッチング回路７で、この電気信号を増幅および
検波し、さらに次段の出力回路８で仇号処理し、同回路
８からスイッチ動作信号を出力づ−る。

しかし、従来の温度補償回路を備えた超音波スイッチで
は、超音波振動子２と（ま別に＋ｆ−ミスタ等の温度検
知索子３を別途必要と覆る関係干、部品点数が人どなる
どはもと」：す、この温度検知索子３を上述の振動子２
近傍に配設する必要があるため、美観が損われると共に
、防水性が劣化覆るなどの問題点を有していた。

（ハ）発明の［１的 この発明は、超音波振動子の静電容量が渦電に正比例し
て変化することに着目し、この超音波振動子イれ自体を
検知素子として兼用し、リーミスタ等の別部品を別途【
）う（）ることなく温度補償を行なうことが？１″さる
超音波スイッチの提供を目的どりる。

（ニ）発明の要約 この発明は、超音波振動子の静電容量変化を検ｆｉｌ　
’ｌる検出手段を設【ノ、この検出手段の出力に阜づい
Ｃ温１ｔＪ補償回路を駆動する超音波スイッチであるこ
とを特徴とづる。

（ホ）発明の効果 この発明にＪ、れば、１■述の検出手段に」、り超音波
振動子のｆＡ　ｌ！＆変化を静電容量変化として検出し
、この検出出力に基づい−Ｃ，温度補償回路を介して発
振回路の発振周波数を可変制御覆ることができる。

従っ−Ｃ、リーミスタ等の別部品を何等設ｆＪることな
く、温度補償を行なうことができるので、−］ストダウ
ンを図ることがでるとノ（に、美観が損なわれるこらな
く、また防水性が劣化することｂ　＜；い。

（へ）発明の実施例 この発明の一実施例を以下図面にもｔづい−Ｃ訂述号る
。

図面は超音波スイッチを示し、第１図において、例えば
、チタン酸系強誘電性廿うミックスにより形成した送受
波並用の超音波１辰動子２の一端にはスイッチ９のコモ
ン端子Ｃを接続し、このスイッチ９の一側の接点すを送
受波自動切換回路１に、また他側の接点ａ検出手段とし
ての検知ゲート１にそれぞれ接続している。

上述のスイッチ９Ｇま送受波自動切換回路１に」、り自
動的に切換え操作される無接点式のスイッチであるが、
図面においては説明の便宜上、右接点構造として図示し
ている。

つまり、−１−７述のスイッチ９は送波、受波時には接
点す側に切換えられ、受波完了時から送波パルスの送波
開始直前までの間に接点ａ側に切換えられ、この接点ａ
側への切換中において、超音波振動子２の静電容量変化
が検出手段どしての検知ゲート４にお４Ｊる内部回路で
検出され、この検出用力に基づいて発１辰回路５の発振
周波数がｉｉＪ変制御される。

土）ホのチタン酸系強誘電性１？ラミックス超音波振動
子２の静電容Ｖは、第２図に示すように、温度の変化と
正比例して可変りる特性を備λているので、振動子２の
温度変化を静電容量変化として検出し、これに基づいて
温度補償を行なうことができる。

なお、第１図において第３図と同一の部分には同一番号
を何してイの詳しい説明を省略する。

図示実施例は上記の如く構成１−るものにして、以下作
用を説明する。

いま上述の超音波振動子２の温度が＾くなると、同振動
子２の静電容量は温度１−胃にｉＦ比例して大となる。

この静電容量の変化を受波完了時から送波開始直前まで
の間においてスイッチ９の接点ａ側への自動切換により
、前述の検知ケ−１・４で検出し、同ゲート４内の電圧
制御１発振器（図示けず）を作動さ１！に後に、このゲ
ート４で発振回路５の発振−〇　　− 周波数を０１変制御づることに」、す、周囲７ＫＡ　Ｉ
’ｌに対応し／、：渇１１補ｔはを行なうことがＣきる
。

このＪ、うに、超音波振動子２イれ自体の静電容量ゆ化
を温石変化の代用どして検出し、同振動子２を検知素子
と兼用覆ることにＪ、って温石補償を行／−ｉうノ〕目
）、従来の如きリーミスタ等の別部品を何等設（Ｊるこ
とｒ−ｆ　＜渇庶補ｔＢを行なうことができ、この結果
、縮合波スイッチの二１１ストダウンを図ることがて・
きるど」（に、スイッチの美観が損われることもなく、
また防水１／！が劣化Ｊることもむい。

なお、■−配実施例においては、及用検出形の回路を例
示したが、自励式遮断検出形、他励式遮断検出形の回路
に適用しＣｂよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、 第１図は縮合波スイッチの電気回路を示すブロック図、 第２図は温度に対する静電容品の変化を示？Ｉ特性図、 第３図は従来の超音波スイッチ電気回路のブ［１ツク図
である。 ２・・・超音波振動子　　　４・・・検知ゲー１〜６・
・・温度補償回路 一’＋’４ら− ＝５ご下下八ス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、温度補償回路を備えた超音波スイッチであって、 超音波振動子の静電容量変化を検出する検 出手段を設け、 この検出手段の出力に基づいて上記温度補 償回路を駆動する 超音波スイッチ。