JPS6162870A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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- JPS6162870A JPS6162870A JP18562184A JP18562184A JPS6162870A JP S6162870 A JPS6162870 A JP S6162870A JP 18562184 A JP18562184 A JP 18562184A JP 18562184 A JP18562184 A JP 18562184A JP S6162870 A JPS6162870 A JP S6162870A
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- JP
- Japan
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- acceleration
- magnetic fluid
- capacitor
- capacitance
- magnetic
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/125—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (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）
この発明は、自動車等の移動体の加速度を検出する加速
度センサーに関する。
度センサーに関する。
（従来の技術）
従来の加速度センナの一つに特開昭５７−７２０６７号
公報に示されたものがある。これば、中１１性体に非晶
質金属軟磁性体を接合するとノｔに前記弾性体の−ｙＲ
，ｉに重りを設りてコアを＋１６成し、このコアの他端
を中空のケーシング内に固定し、加速により前記非晶質
金属軟磁性体力弓中性体と共に歪むので、この歪量を電
気コイルにて検出し、加１±度を電気信号として測定す
るようにな°つている。
公報に示されたものがある。これば、中１１性体に非晶
質金属軟磁性体を接合するとノｔに前記弾性体の−ｙＲ
，ｉに重りを設りてコアを＋１６成し、このコアの他端
を中空のケーシング内に固定し、加速により前記非晶質
金属軟磁性体力弓中性体と共に歪むので、この歪量を電
気コイルにて検出し、加１±度を電気信号として測定す
るようにな°つている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、かかる従来例にあっては、コアの弾性体
を歪ましてその歪量で加速度を検出する方式であるため
、伸性体の長さが短くすると装置を小型化できる反面、
感度を悪くするし、弾１（１体の長さを長くすればその
逆に感度を良くすることができる反面、装置の大型化を
招くという問題点があった。
を歪ましてその歪量で加速度を検出する方式であるため
、伸性体の長さが短くすると装置を小型化できる反面、
感度を悪くするし、弾１（１体の長さを長くすればその
逆に感度を良くすることができる反面、装置の大型化を
招くという問題点があった。
そこで、この考案は、小型、軽量であって、しかも感度
良好である加速度センサを提供することを課題としてい
る。
良好である加速度センサを提供することを課題としてい
る。
（問題点を解決するための手段）
しかして、この発明の要旨とするところは、平板状の基
Ｙ＃主電極この基準電極に対向して少なくとも２分割さ
れた平板状の検出電極とから少なくとも２つコンデンサ
を構成し、該コンデンサの基準電極と検出電極との間に
磁性流体を移動自在に配置すると共に、該コンデンサの
検出電極の分割部分を中心として前記磁性流体に作用す
る磁気を発生する磁気発生手段を設けて、前記コンデン
サの容量変化にて加速度を電気信号として検出すること
にある。
Ｙ＃主電極この基準電極に対向して少なくとも２分割さ
れた平板状の検出電極とから少なくとも２つコンデンサ
を構成し、該コンデンサの基準電極と検出電極との間に
磁性流体を移動自在に配置すると共に、該コンデンサの
検出電極の分割部分を中心として前記磁性流体に作用す
る磁気を発生する磁気発生手段を設けて、前記コンデン
サの容量変化にて加速度を電気信号として検出すること
にある。
（作用）
したがって、加速を受けると、それによる慣性力を受け
て磁性流体が磁気発生手段の磁力による戻し力に抗して
移動し、この磁性流体の移動で平板状の基ｔｌｌ電極と
検出電極とにより構成されたコンデンサの容量が変化し
、この容量変化により加速度を検出するようになるので
、加速度の変化に対して磁性流体が鋭敏に移動し、この
ため、小型、軽量であって感度を良好なものとすること
ができるのである。
て磁性流体が磁気発生手段の磁力による戻し力に抗して
移動し、この磁性流体の移動で平板状の基ｔｌｌ電極と
検出電極とにより構成されたコンデンサの容量が変化し
、この容量変化により加速度を検出するようになるので
、加速度の変化に対して磁性流体が鋭敏に移動し、この
ため、小型、軽量であって感度を良好なものとすること
ができるのである。
（実施例）
以下、この発明の実施例を図面により説明する。
第１図、第２図において、この発明の第１の実施例が示
され、ハウジング１は、基台２−！二に蓋体３が固定さ
れて構成され、このハウジング１内に非磁性体から成る
容器４が収納されている。この容器４は、断面コ字状の
容器部材４ａ、４ｂの開口部分を対向させて気密的に密
閉して中空としたもので、上方の容器部材４ａの内部底
面に２つの基準電極５ａ、５ｂが、下方の容器部材４ｂ
の内部」二面に検出電極６ａ、６ｂとがそれぞれ対向す
るよう固定されている。
され、ハウジング１は、基台２−！二に蓋体３が固定さ
れて構成され、このハウジング１内に非磁性体から成る
容器４が収納されている。この容器４は、断面コ字状の
容器部材４ａ、４ｂの開口部分を対向させて気密的に密
閉して中空としたもので、上方の容器部材４ａの内部底
面に２つの基準電極５ａ、５ｂが、下方の容器部材４ｂ
の内部」二面に検出電極６ａ、６ｂとがそれぞれ対向す
るよう固定されている。
上記基準電極５ａ、５ｂと検出電極６ａ、６ｂとはそれ
ぞれ方形状の平板で、容器４の中心部分で２分割され、
２つのコンデンサ７ａ、７ｂを構成している。また、該
コンデンサ７ａ、７ｂの基（Ｖ電極５ａ、５ｂと検出電
極［ｉａ、６ｂとの間には下記する磁性流体８が加速方
向へ移動自在に配置されている。
ぞれ方形状の平板で、容器４の中心部分で２分割され、
２つのコンデンサ７ａ、７ｂを構成している。また、該
コンデンサ７ａ、７ｂの基（Ｖ電極５ａ、５ｂと検出電
極［ｉａ、６ｂとの間には下記する磁性流体８が加速方
向へ移動自在に配置されている。
上記磁性流体８は、周知にように、例えば直径が１００
人程度の磁性体粒子Ｆｅ３Ｏ４を水や油等の種々の溶媒
中に高濃度で分散さゼたコロイド状の液体で、磁場を作
用させても磁性体粒子の沈降や凝集が起こらず、見ｎ１
け主液体自身が磁性をもっているように振る舞うもので
ある。そして、この磁性流体８は、この考案の加速度セ
ンサが設げられる移動体の加速による慣性力を左右方向
に受け、これにより該磁性流体８が移動すると、コンデ
ンサ７ａ、７ｂの誘電率、即ち、コンデンサ７ａ、７ｂ
の静電容量が変化するようになっている。
人程度の磁性体粒子Ｆｅ３Ｏ４を水や油等の種々の溶媒
中に高濃度で分散さゼたコロイド状の液体で、磁場を作
用させても磁性体粒子の沈降や凝集が起こらず、見ｎ１
け主液体自身が磁性をもっているように振る舞うもので
ある。そして、この磁性流体８は、この考案の加速度セ
ンサが設げられる移動体の加速による慣性力を左右方向
に受け、これにより該磁性流体８が移動すると、コンデ
ンサ７ａ、７ｂの誘電率、即ち、コンデンサ７ａ、７ｂ
の静電容量が変化するようになっている。
また、上方の容器部材４ａの上部中央付近には方形状の
永久磁石又は電磁石から成る磁気発生手段９が固定され
、該磁気発生手段９は、前記磁性流体８をコンデンサ７
ａ、７ｂの分割部分を中心として集合させるようにしで
ある。また、ハウジング１内で容器４の」１方には、電
子回路の配線基板１０が設けられ、この配線基板１０に
電子回路部品１１と出力線１２とが接続され、前記コン
デンサ７ａ、７ｂの容量変化を電気信号（例えば電圧）
に変換して出力綿１２から出力するようにしである。
永久磁石又は電磁石から成る磁気発生手段９が固定され
、該磁気発生手段９は、前記磁性流体８をコンデンサ７
ａ、７ｂの分割部分を中心として集合させるようにしで
ある。また、ハウジング１内で容器４の」１方には、電
子回路の配線基板１０が設けられ、この配線基板１０に
電子回路部品１１と出力線１２とが接続され、前記コン
デンサ７ａ、７ｂの容量変化を電気信号（例えば電圧）
に変換して出力綿１２から出力するようにしである。
上記構成において、加速を受けていない場合には、磁性
流体８は、磁気発生手段９により容器４の中央付近に集
合して移動しないので、出力線１２からの出力はＯであ
る。ここで、例えば第１図の左方向に加速が加わると、
磁性流体８は加速方向とは逆に右方向の慣性力を受ける
ので、磁気発生手段９による磁力に抗して右方向に移動
する。ここで、コンデンサ７ａ、７ｂの容量をそれぞれ
Ｃ１゜Ｃ２とすれば、それぞれの誘電率が変化してＣＩ
〉Ｃ２となり、該容量ＣＩ、Ｃ２の大小を比較すること
により加速の方向を検出することができる。
流体８は、磁気発生手段９により容器４の中央付近に集
合して移動しないので、出力線１２からの出力はＯであ
る。ここで、例えば第１図の左方向に加速が加わると、
磁性流体８は加速方向とは逆に右方向の慣性力を受ける
ので、磁気発生手段９による磁力に抗して右方向に移動
する。ここで、コンデンサ７ａ、７ｂの容量をそれぞれ
Ｃ１゜Ｃ２とすれば、それぞれの誘電率が変化してＣＩ
〉Ｃ２となり、該容量ＣＩ、Ｃ２の大小を比較すること
により加速の方向を検出することができる。
また、このときのΔＣ＝Ｃ，−Ｃ２を演算することによ
り加速度の大きさを検出することができるものである。
り加速度の大きさを検出することができるものである。
第３図において、この発明の第２の実施例が示され、前
記第１の実施例と比較すると、磁気発生手段９を容器４
の上部と下部とに設けた点のみが異なり、同一部分につ
いては同一番号を図面に付してその説明を省略する。
記第１の実施例と比較すると、磁気発生手段９を容器４
の上部と下部とに設けた点のみが異なり、同一部分につ
いては同一番号を図面に付してその説明を省略する。
第４図乃至第８図において、この発明の第３の実施例が
示され、この第３の実施例は、上記２つの実施例が一軸
方向の加速度を検出するものであったのに対し、ＸＹ二
軸方向の加速度を検出することができるようにしたもの
で、第１又は第２の実施例と同一部分に付いてはその説
明を省略する。
示され、この第３の実施例は、上記２つの実施例が一軸
方向の加速度を検出するものであったのに対し、ＸＹ二
軸方向の加速度を検出することができるようにしたもの
で、第１又は第２の実施例と同一部分に付いてはその説
明を省略する。
即ち、ハうジング１は、円筒状の蓋体２を有し、この蓋
体２内に同じく円筒状の容器４が収納され、この容器４
を構成する上方の容器部材４ａの内部底面に基準電極５
ａが、この基準電極５ａに対向して下方の容器部材４
、ｂの内部上面に検出電極６８〜６ｄがそれぞれ固定さ
れている。基準電極５ａは、円板状で各検出電極６ａと
対向する共通電極となっており、また、検出電極６ａ−
’６ｄは一１容器４の中心から放射状に４分割されてお
り、該基準電極５ａと検出電極６ａ〜６ｄにより４つの
コンデンサ７ａ〜７ｄが構成されている。そして、磁性
流体８は、コンデンサ７ａ〜７ｄの基準電極５ａと検出
電極６３〜６ｄの間に配置され、円状の磁気発生手段９
により容器４の中心付近に円形となって集合するように
なっている。
体２内に同じく円筒状の容器４が収納され、この容器４
を構成する上方の容器部材４ａの内部底面に基準電極５
ａが、この基準電極５ａに対向して下方の容器部材４
、ｂの内部上面に検出電極６８〜６ｄがそれぞれ固定さ
れている。基準電極５ａは、円板状で各検出電極６ａと
対向する共通電極となっており、また、検出電極６ａ−
’６ｄは一１容器４の中心から放射状に４分割されてお
り、該基準電極５ａと検出電極６ａ〜６ｄにより４つの
コンデンサ７ａ〜７ｄが構成されている。そして、磁性
流体８は、コンデンサ７ａ〜７ｄの基準電極５ａと検出
電極６３〜６ｄの間に配置され、円状の磁気発生手段９
により容器４の中心付近に円形となって集合するように
なっている。
したがって、例えばＸ方向、Ｙ方向又はＸＹ４５゜方向
に加速が加わると、第６図乃至第８図に示すように、磁
性流体８は、その加速方向とは逆の方向へ慣性力を受け
て楕円状に変形しながら移動し、各コンデンサ７、 ａ
〜７ｂの容量Ｃ１〜Ｃ４が変化する。ここで、Ｘ方向に
加速を受けた場合は、Ｃ３−Ｃ４’、 Ｃ’＋ ＜ Ｃ
２、Ｙ方向に加速を受けた場合は、Ｃ１＝Ｃ２’、Ｃ３
〈Ｃ４、Ｘ’Ｙ４５°方向に加速を受けた場合は、Ｃ＋
＝Ｃ２’、Ｃ’３ ＝Ｃ４となるので、それぞれの容
量０１〜Ｃ４を比較することに韮り加速方向を検出する
ことができる。また、それぞれの方向における加速度の
大きさΔＣは、それぞれΔｃ＝ｃ、−Ｃ，，ΔＣ＝Ｃ３
ＣＪ’、ΔＣ＝Ｃ４Ｃ１＝Ｃ２、Ｃ３に対応する値とな
り、これから検出することができるものである。
に加速が加わると、第６図乃至第８図に示すように、磁
性流体８は、その加速方向とは逆の方向へ慣性力を受け
て楕円状に変形しながら移動し、各コンデンサ７、 ａ
〜７ｂの容量Ｃ１〜Ｃ４が変化する。ここで、Ｘ方向に
加速を受けた場合は、Ｃ３−Ｃ４’、 Ｃ’＋ ＜ Ｃ
２、Ｙ方向に加速を受けた場合は、Ｃ１＝Ｃ２’、Ｃ３
〈Ｃ４、Ｘ’Ｙ４５°方向に加速を受けた場合は、Ｃ＋
＝Ｃ２’、Ｃ’３ ＝Ｃ４となるので、それぞれの容
量０１〜Ｃ４を比較することに韮り加速方向を検出する
ことができる。また、それぞれの方向における加速度の
大きさΔＣは、それぞれΔｃ＝ｃ、−Ｃ，，ΔＣ＝Ｃ３
ＣＪ’、ΔＣ＝Ｃ４Ｃ１＝Ｃ２、Ｃ３に対応する値とな
り、これから検出することができるものである。
尚、上記第３の実施例においては、４つのコンデンサを
設けているが、最低３つであってもＸＹ二軸方向の加速
度の検出が可能であるし、また、検出電極は、４角、３
角等の種々の形状とすることができる。
設けているが、最低３つであってもＸＹ二軸方向の加速
度の検出が可能であるし、また、検出電極は、４角、３
角等の種々の形状とすることができる。
また、上記第１乃至第３の実施例にあっては、コンデン
サの電極に磁性流体が直接に接触するようになっている
が、前記電極の表面にテフロン（商品名）等でコーティ
ングして、電極の酸化を防止すると共に、磁性流体の流
れを良くすることもできる。
サの電極に磁性流体が直接に接触するようになっている
が、前記電極の表面にテフロン（商品名）等でコーティ
ングして、電極の酸化を防止すると共に、磁性流体の流
れを良くすることもできる。
（発明の効果）
以上述べたように、この発明によれば、加速を受けて移
動する部分を磁性流体とすると共に、この磁性流体の位
置を平板状のコンデンサの容量に変換し、このコンデン
サの容量変化で加速度を検出するようにしたので、小型
、軽量で、且つ感度が良好な加速度センサを掃供するこ
とができる。
動する部分を磁性流体とすると共に、この磁性流体の位
置を平板状のコンデンサの容量に変換し、このコンデン
サの容量変化で加速度を検出するようにしたので、小型
、軽量で、且つ感度が良好な加速度センサを掃供するこ
とができる。
また、可動部分が磁性流体がら構成して検出部分におけ
る機械的な支持機構を不要としたので、耐久性、信頼性
が向上する等の効果を奏する。尚、上記加速度センサを
傾かせると、磁性流体に重力加速度が作用し、コンデン
サの容量が変化するので、加速度センサを設置している
装置の傾斜角度を測定することが可能で、傾斜角セン勺
として用いることもできる。
る機械的な支持機構を不要としたので、耐久性、信頼性
が向上する等の効果を奏する。尚、上記加速度センサを
傾かせると、磁性流体に重力加速度が作用し、コンデン
サの容量が変化するので、加速度センサを設置している
装置の傾斜角度を測定することが可能で、傾斜角セン勺
として用いることもできる。
第３図はこの発明の第１の実施例における加速度センサ
を示す縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第
３図は第２の実施例における加速度センサを示す縦断面
図、第４図は第３の実施例における加速度センサの縦断
面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ線断面図、第６図乃至第
８図はそれぞれ種々の方向に加速を受けた場合の磁性流
体の移動状態を示す概略図である。 ５ａ、５ｂ・・・基準電極、６ａ〜６ｄ・・・検出電極
、７ａ〜７ｄ・・・コンデンサ、８・・・磁性流体、９
・・・磁気発生手段。 第１図 第２図 特開昭Ｇ１−６２８７０（４） 籐４図 ４ ４ｂ ３ 第５図 面一は灰泗・
を示す縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第
３図は第２の実施例における加速度センサを示す縦断面
図、第４図は第３の実施例における加速度センサの縦断
面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ線断面図、第６図乃至第
８図はそれぞれ種々の方向に加速を受けた場合の磁性流
体の移動状態を示す概略図である。 ５ａ、５ｂ・・・基準電極、６ａ〜６ｄ・・・検出電極
、７ａ〜７ｄ・・・コンデンサ、８・・・磁性流体、９
・・・磁気発生手段。 第１図 第２図 特開昭Ｇ１−６２８７０（４） 籐４図 ４ ４ｂ ３ 第５図 面一は灰泗・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、平板状の基準電極とこの基準電極に対向して少なく
とも２分割された平板状の検出電極とから少なくとも２
つコンデンサを構成し、該コンデンサの基準電極と検出
電極との間に磁性流体を移動自在に配置すると共に、該
コンデンサの検出電極の分割部分を中心として前記磁性
流体に作用する磁気を発生する磁気発生手段を設けて、
前記コンデンサの容量変化にて加速度を電気信号として
検出することを特徴とする加速度センサ。 ２、検出電極は、基準電極に対向する同一平面上で放射
状に少なくとも３つに分割されていることを特徴する特
許請求の範囲第１項記載の加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18562184A JPS6162870A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18562184A JPS6162870A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162870A true JPS6162870A (ja) | 1986-03-31 |
| JPH0327071B2 JPH0327071B2 (ja) | 1991-04-12 |
Family
ID=16173994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18562184A Granted JPS6162870A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6162870A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6312771U (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-27 | ||
| EP0405698A2 (en) | 1988-07-28 | 1991-01-02 | Zexel Corporation | Acceleration sensor |
| JP2002067882A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | Yamaha Motor Co Ltd | 車両の盗難防止装置 |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP18562184A patent/JPS6162870A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6312771U (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-27 | ||
| EP0405698A2 (en) | 1988-07-28 | 1991-01-02 | Zexel Corporation | Acceleration sensor |
| US5005412A (en) * | 1988-07-28 | 1991-04-09 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| JP2002067882A (ja) * | 2000-09-01 | 2002-03-08 | Yamaha Motor Co Ltd | 車両の盗難防止装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0327071B2 (ja) | 1991-04-12 |
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