JPS62214314A - 傾斜角センサ - Google Patents
傾斜角センサInfo
- Publication number
- JPS62214314A JPS62214314A JP5862586A JP5862586A JPS62214314A JP S62214314 A JPS62214314 A JP S62214314A JP 5862586 A JP5862586 A JP 5862586A JP 5862586 A JP5862586 A JP 5862586A JP S62214314 A JPS62214314 A JP S62214314A
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- Japan
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- resistors
- electrodes
- resistance
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- Pending
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 9
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (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】
(発明の技術分野)
本発明は、鉛直に対する傾斜角を検出する傾斜角センサ
に関する。
に関する。
(@明の背景)
この種の従来技術としては、一定の間隔で相対向する電
極の間(相互て非溶解性でかつ相互に誘を率及び比重の
異なる2種類以上の非電解性の液体を密封し、該液体の
水平な境界面と前記電極との相対角度の変化による前記
電極により構成される静電容量の変化により、電極の水
平面に対する傾斜角を測定するセンサが特公昭56−4
8045号として存在する。しかしながら、このものは
。
極の間(相互て非溶解性でかつ相互に誘を率及び比重の
異なる2種類以上の非電解性の液体を密封し、該液体の
水平な境界面と前記電極との相対角度の変化による前記
電極により構成される静電容量の変化により、電極の水
平面に対する傾斜角を測定するセンサが特公昭56−4
8045号として存在する。しかしながら、このものは
。
傾斜角と容量変化とがりニア−ではないため、換算する
必要があるという欠点がある。
必要があるという欠点がある。
(発明の目的)
本発明は、傾斜角に対する測定値がリニアに変化するよ
うな傾斜角センサを得ることを目的とする。
うな傾斜角センサを得ることを目的とする。
(@明の概要)
本発明は、導電性液体(4)と気泡(5)とを容器(1
゜2)内尤封入し、前記容器の上方内酊を前記容器の傾
斜に応じて前記気泡が移動するように凹面にて形成する
と共に、前記凹面にその頂点(Q)に対して点対称にか
つ又一部が常に前記気泡内にあるように前記導電性液体
よりも抵抗が十分大きい(それによって液体に浸ってい
る部分の抵抗は液体によってほとんど短絡されていると
みなせる)mW抵抗体(6a、6b)を設け、前記薄膜
抵抗体各々の両端に電極(7a、7b、8a、8b)を
接続し、該電極と前記導電性液体とを保護膜(9)を設
けて遮断し、前記薄膜抵抗体各々の両端の電極間抵抗値
の差に基づいて前記容器の傾斜角を検出する検出手段を
設けたことを特徴とする傾斜角センサである。
゜2)内尤封入し、前記容器の上方内酊を前記容器の傾
斜に応じて前記気泡が移動するように凹面にて形成する
と共に、前記凹面にその頂点(Q)に対して点対称にか
つ又一部が常に前記気泡内にあるように前記導電性液体
よりも抵抗が十分大きい(それによって液体に浸ってい
る部分の抵抗は液体によってほとんど短絡されていると
みなせる)mW抵抗体(6a、6b)を設け、前記薄膜
抵抗体各々の両端に電極(7a、7b、8a、8b)を
接続し、該電極と前記導電性液体とを保護膜(9)を設
けて遮断し、前記薄膜抵抗体各々の両端の電極間抵抗値
の差に基づいて前記容器の傾斜角を検出する検出手段を
設けたことを特徴とする傾斜角センサである。
(実施例)
以下0図fに示した実施例く基づいて本発明を説明する
。
。
第1図は本発明の第1実施例の平f図、第2図は第1図
のA−x矢視断面図、第3図は第1図と共に用いられる
′電気回路図である。
のA−x矢視断面図、第3図は第1図と共に用いられる
′電気回路図である。
断面形状がU字型の箱体1の上面を凹面が下方にくるよ
うに凹1/ンズ2によって密閉することにより容器を形
成し1箱体1の底面中央には容器内部へ導電性液体4を
封入するため°に栓3を設けている。栓3は容器1に螺
合し、Oリングによって容器内部の密閉状態を保ってい
る。容器内部には。
うに凹1/ンズ2によって密閉することにより容器を形
成し1箱体1の底面中央には容器内部へ導電性液体4を
封入するため°に栓3を設けている。栓3は容器1に螺
合し、Oリングによって容器内部の密閉状態を保ってい
る。容器内部には。
栓3を外すこと知より気泡5が生ずる程度に導電性液体
4を入れ、栓3によって封入する。
4を入れ、栓3によって封入する。
凹レンズはその頂点Qが中央にくるように、すなわち、
容器を水平に保持した状態のときに、凹レンズ20頂点
Q(第1図)が気泡5の中心P(17X4図)にほぼ合
致するよ5に設定されている。
容器を水平に保持した状態のときに、凹レンズ20頂点
Q(第1図)が気泡5の中心P(17X4図)にほぼ合
致するよ5に設定されている。
そして、凹レンズ2の凹面忙は、頂点QK対して点対称
くかつ又一部が常に前記気泡内にあるように、帯状の薄
膜抵抗体6a、6bが蒸着されている。本実施例の薄膜
抵抗体6 a * 6 bはクロム(Cr)と酸化シリ
コン(Si[)との混合物である。
くかつ又一部が常に前記気泡内にあるように、帯状の薄
膜抵抗体6a、6bが蒸着されている。本実施例の薄膜
抵抗体6 a * 6 bはクロム(Cr)と酸化シリ
コン(Si[)との混合物である。
いわゆるサーメットによって構成されている。このサー
メットは、クロムと酸化シリコンとの混合比を変えるこ
とで抵抗率を変化させることができ。
メットは、クロムと酸化シリコンとの混合比を変えるこ
とで抵抗率を変化させることができ。
この抵抗が導電性液体4の抵抗よりも十分大きくなるよ
うに(その程度は後述する)上述の混合比が選定されて
いる。
うに(その程度は後述する)上述の混合比が選定されて
いる。
薄膜抵抗体6aと6bのQ点付近の端部から凹レンズ2
の凹面上に電極8 a * 8 bが容器の外部まで蒸
着されている。電極8 a + 8 bは導電性液体4
に接しないように酸化シリコン(SiO)等の保護膜9
によって覆われている。−万、薄膜抵抗体6aと6bの
反対側の端部にも同様に電極7a。
の凹面上に電極8 a * 8 bが容器の外部まで蒸
着されている。電極8 a + 8 bは導電性液体4
に接しないように酸化シリコン(SiO)等の保護膜9
によって覆われている。−万、薄膜抵抗体6aと6bの
反対側の端部にも同様に電極7a。
7bが設けられ、この電極7 a * 7 bも容器外
部まで形成されている。この電極7a、7bには一部分
が保護膜が設けられておらず、直接導電性液体4に接す
るように形成されている。なお、を極7a、7bと箱体
1が直接短絡しないようにその間には保護膜10a、1
0bが設けられている。
部まで形成されている。この電極7a、7bには一部分
が保護膜が設けられておらず、直接導電性液体4に接す
るように形成されている。なお、を極7a、7bと箱体
1が直接短絡しないようにその間には保護膜10a、1
0bが設けられている。
このような構造であるから、第4図に示したように、水
平位置、すなわち傾斜角のない状態から容器が傾斜し、
気泡の中心PがXだけずれたP′に移動したとすると、
左側の薄膜抵抗体6aの気泡内にある面積sLは、長方
形部分Stと残りの部分SOとの和St + Soと表
わされ、また右側の薄膜抵抗体6bの気泡内にある面積
sRは長方形部分Smと残りの部分SOとの和Sm+S
o と表わされる。気泡の半径をr、左右の抵抗体5a
。
平位置、すなわち傾斜角のない状態から容器が傾斜し、
気泡の中心PがXだけずれたP′に移動したとすると、
左側の薄膜抵抗体6aの気泡内にある面積sLは、長方
形部分Stと残りの部分SOとの和St + Soと表
わされ、また右側の薄膜抵抗体6bの気泡内にある面積
sRは長方形部分Smと残りの部分SOとの和Sm+S
o と表わされる。気泡の半径をr、左右の抵抗体5a
。
6b間の距離を2d、抵抗体s a * 6bの幅をW
とすれば、上述の面積sL、s、は以下のように表8R
= W (x d +! + S。
とすれば、上述の面積sL、s、は以下のように表8R
= W (x d +! + S。
よって、 y −5L−s、とおき、SL、S、に上述
の値を代入すると。
の値を代入すると。
Yw2wx ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(1)となる。
・・・・・・(1)となる。
すなわち1式(1)より明らかなように、薄膜抵抗体6
a、6bによる気泡内の面積SL、SRの差Yは、気泡
5の大きさによらない値である。このことは温度変化に
よって気泡の大きさが変化しても。
a、6bによる気泡内の面積SL、SRの差Yは、気泡
5の大きさによらない値である。このことは温度変化に
よって気泡の大きさが変化しても。
Yの値は何ら影響を受けないことを示している。
薄膜抵抗体6a、6bの気泡5の外の部分は。
抵抗体としては導電性液体4と並列回路を構成すること
になるが、薄膜抵抗体6a、6bの抵抗が導電性液体4
の抵抗に対して十分大きければ、薄膜抵抗体6a、6b
の気泡外の部分は、導亀性液体4によって短絡されてい
るとみなすことができる。
になるが、薄膜抵抗体6a、6bの抵抗が導電性液体4
の抵抗に対して十分大きければ、薄膜抵抗体6a、6b
の気泡外の部分は、導亀性液体4によって短絡されてい
るとみなすことができる。
従って、薄膜抵抗体6a、6b各々の両端知接続された
電極間の抵抗値の差は1式(1)に従うことまた、薄膜
抵抗体6a、6bの厚さをり、薄膜抵抗体6a、6bの
体積抵抗率をPとすれば、気泡内の抵抗値R,、RRは
1面積SOに対応する部分の抵抗値をRs として。
電極間の抵抗値の差は1式(1)に従うことまた、薄膜
抵抗体6a、6bの厚さをり、薄膜抵抗体6a、6bの
体積抵抗率をPとすれば、気泡内の抵抗値R,、RRは
1面積SOに対応する部分の抵抗値をRs として。
RL−R8−ρ・率−)/W−h
となるから、SL、S、を求めて差をとれば。
となる。
よって式(1)と式(2)とから
−w
X = 、 (RL、−RR) ・・・・・・・・・
・・・(3)なる関係が得られる。
・・・(3)なる関係が得られる。
式(3)によれば、抵抗値の差(RL−RR)を求める
ことによりXが演算できる。
ことによりXが演算できる。
一万、一般に円形気泡管は、凹面の曲率半径R1傾斜角
をθ秒とすると。
をθ秒とすると。
であるから。
で傾斜角θを求めることができる。
式(4)によれば、傾斜角θは気泡の中心の移動量Xに
比例している。
比例している。
そして1式(1)によれば、移11JIt xは気泡内
の抵抗値の差(RL−RR)に比例しているから、結局
。
の抵抗値の差(RL−RR)に比例しているから、結局
。
傾斜角θは抵抗値の差(RL−RR)に比例しているこ
とになる。
とになる。
第3図はこのような抵抗値RL、REL の差(RL−
RR)を測定して傾斜角θを求める回路の一例でちって
1発振器出力v1は電極7a、7bを通して。
RR)を測定して傾斜角θを求める回路の一例でちって
1発振器出力v1は電極7a、7bを通して。
左右の抵抗体6a 、6bに印加され、各々の抵抗値を
RL、RRとすると、抵抗値RLをRoあるい器30.
31でDC値に変換されて、A/D変換器32でディジ
タル値化される。演算表示部33に於ては、A/D変換
器32の2つの出力コードにより、RL、RRO値を求
め、その差(RL−RR)より角度を求めて表示する。
RL、RRとすると、抵抗値RLをRoあるい器30.
31でDC値に変換されて、A/D変換器32でディジ
タル値化される。演算表示部33に於ては、A/D変換
器32の2つの出力コードにより、RL、RRO値を求
め、その差(RL−RR)より角度を求めて表示する。
なお1以上の実施例は一次元的な傾斜角を求めるもので
あったが、二次元的な傾斜量を求めるには第5図に簡単
に示したように、直交するx、X方向へ一対の薄膜抵抗
体を配設すればよい。第5図ておいて、同符号のものは
第1図の同符号のものに対応し、その他の第1図と共通
のものは省略しである。第1図に示した実施例と第5図
に示した実施例とが異なる薇は、第5図では電極8a。
あったが、二次元的な傾斜量を求めるには第5図に簡単
に示したように、直交するx、X方向へ一対の薄膜抵抗
体を配設すればよい。第5図ておいて、同符号のものは
第1図の同符号のものに対応し、その他の第1図と共通
のものは省略しである。第1図に示した実施例と第5図
に示した実施例とが異なる薇は、第5図では電極8a。
8bのための保護膜を9a、9bとして分離した、、&
−ユデー嗜■#イレ←トレ p −eps”s
嶋を4 身シ イー、を方向(これをX方向とする)
に直交するY方向でさらに同様に薄膜抵抗体11a、1
1bを設け。
−ユデー嗜■#イレ←トレ p −eps”s
嶋を4 身シ イー、を方向(これをX方向とする)
に直交するY方向でさらに同様に薄膜抵抗体11a、1
1bを設け。
これら抵抗体11a、11bK電極(−万の電極12a
、12bのみ図示)及び保護膜13a。
、12bのみ図示)及び保護膜13a。
13bを設けたことである。
第5図の第2実施例においても、凹面の頂点Qに点対称
に設けた抵抗体6a、6bおよび11a。
に設けた抵抗体6a、6bおよび11a。
11b各々の抵抗値の差を取ることでX方向とX方向の
傾斜角θ工、θアを求めて、傾斜方向αと傾斜量ψとを
演算にて求めればよい。
傾斜角θ工、θアを求めて、傾斜方向αと傾斜量ψとを
演算にて求めればよい。
すなわち、傾斜方向αばα= arctan(θy/θ
x)。
x)。
傾斜量ψは、 ψ=ノ]7Tグ1となる。
(発明の効果)
本発明によると、rfrU8tの差をとることで温度に
よる気泡の径の変化による影響が無くなるので。
よる気泡の径の変化による影響が無くなるので。
温度変化に対して強い傾斜角センサとなる。又。
気泡が凹面を使用して移電りするので、一般の抄型気泡
管より高面f1を度が得られる事で気泡の移青りがスム
ーズになり、直線性が向上し、高精度になる。
管より高面f1を度が得られる事で気泡の移青りがスム
ーズになり、直線性が向上し、高精度になる。
’2’rL11面の曲本fX−変キるととで一任音のI
シ、智な傾斜角測定に使用することが出来る。
シ、智な傾斜角測定に使用することが出来る。
第1図は本発明の第1実施例の平面図。
第2図は第1図のA−A’矢視断面図。
第3図は第1図と共に用いられる遮気回路図。
第4図は第1実施例の原理を説明するための図。
第5図は本発明の第2実施例の簡略化した平面図、であ
る。 (主要部分の符号の説明) 1・・・箱体、 2・・・凹レンズ、 4・・・導゛
成性?li本。 5・・・気泡、 6a、6b・・・薄膜抵抗体、
7a、7b、8a、8b・・・電極、 9・・・保
護膜。 出願人 日本光学工業株式会社 門人 渡辺隆男 ゐ 第1図 第2図 N6図
る。 (主要部分の符号の説明) 1・・・箱体、 2・・・凹レンズ、 4・・・導゛
成性?li本。 5・・・気泡、 6a、6b・・・薄膜抵抗体、
7a、7b、8a、8b・・・電極、 9・・・保
護膜。 出願人 日本光学工業株式会社 門人 渡辺隆男 ゐ 第1図 第2図 N6図
Claims (1)
- 導電性液体と気泡とを容器内に封入し、前記容器の上方
内面を前記容器の傾斜に応じて前記気泡が移動するよう
に凹面にて形成すると共に、前記凹面にその頂点に対し
て点対称にかつ又一部が常に前記気泡内にあるように前
記導電性液体よりも抵抗が十分大きい薄膜抵抗体を設け
、前記薄膜抵抗体各々の両端に電極を接続し、該電極と
前記導電性液体とを保護膜を設けて遮断し、前記薄膜抵
抗体各々の両端の電極間抵抗値の差に基づいて前記容器
の傾斜角を検出する検出手段を設けたことを特徴とする
傾斜角センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5862586A JPS62214314A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 傾斜角センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5862586A JPS62214314A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 傾斜角センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62214314A true JPS62214314A (ja) | 1987-09-21 |
Family
ID=13089758
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5862586A Pending JPS62214314A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 傾斜角センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62214314A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01216381A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Nec Corp | 定着装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49123356A (ja) * | 1973-03-29 | 1974-11-26 | ||
JPS5648045A (en) * | 1979-09-12 | 1981-05-01 | Siemens Ag | Method and device for controlling magnetic deflecting system |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5862586A patent/JPS62214314A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49123356A (ja) * | 1973-03-29 | 1974-11-26 | ||
JPS5648045A (en) * | 1979-09-12 | 1981-05-01 | Siemens Ag | Method and device for controlling magnetic deflecting system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01216381A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Nec Corp | 定着装置 |
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