JPS6273110A - 傾き角センサ - Google Patents
傾き角センサInfo
- Publication number
- JPS6273110A JPS6273110A JP21405185A JP21405185A JPS6273110A JP S6273110 A JPS6273110 A JP S6273110A JP 21405185 A JP21405185 A JP 21405185A JP 21405185 A JP21405185 A JP 21405185A JP S6273110 A JPS6273110 A JP S6273110A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- sensor
- electrodes
- impedance
- resistance
- Prior art date
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- Pending
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- 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】
［産業上の利用分野１
本発明は、傾き角度あるいは水平度を検出するのに使用
する傾き角センサに関するものである。
する傾き角センサに関するものである。
［従来の技術］
イオン電導体の対′上極間の電位差は、次式で示される
その間の電気抵抗Ｒ１即ち、 ただし、交＝電極間距離 ａ＝断面積 ρ＝比抵抗 に依存することは周知である。
その間の電気抵抗Ｒ１即ち、 ただし、交＝電極間距離 ａ＝断面積 ρ＝比抵抗 に依存することは周知である。
この法則の工業への応用は、例えば電気化学の動の環境
において、代車効率及び電気効率等に着目してなされて
いる。
において、代車効率及び電気効率等に着目してなされて
いる。
また、一般に、電解質等を小容器に封じ込めたとき、そ
の構成部材や形状等に応じた静電容量Ｃ及びインダスタ
ンスＬを有し、さらにそれらと上記抵抗Ｒとの相関量と
して、インピーダンスＺをｆｌすることとなり、これら
により（１）式の電気抵抗ＲはインピーダンスＺに置換
される。
の構成部材や形状等に応じた静電容量Ｃ及びインダスタ
ンスＬを有し、さらにそれらと上記抵抗Ｒとの相関量と
して、インピーダンスＺをｆｌすることとなり、これら
により（１）式の電気抵抗ＲはインピーダンスＺに置換
される。
上記に鑑み９本発明者は、対電極を設けた円環状容器内
に電解質溶液とガス体を封入しておき、それに対して測
定対象である重力軸からの傾きが作用すると、円環状容
器内の気泡に移動が起こり、各電極間のインピーダンス
にわずかな差を生じるため、それに伴う差動電位の微少
な変化か［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、各種の測定対象物の傾きや水平度のよ
うな傾き量を検出するための上記原理に基づくセンサを
、構成が筒中で小形化及び低コスト化可能なものとして
提供することにある。
に電解質溶液とガス体を封入しておき、それに対して測
定対象である重力軸からの傾きが作用すると、円環状容
器内の気泡に移動が起こり、各電極間のインピーダンス
にわずかな差を生じるため、それに伴う差動電位の微少
な変化か［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、各種の測定対象物の傾きや水平度のよ
うな傾き量を検出するための上記原理に基づくセンサを
、構成が筒中で小形化及び低コスト化可能なものとして
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明の傾き角センサは、円
環状容器の内部に電圧印加用の対電極と傾き角信号検出
用の対電極とを設け、上記容器内に、対電極間の電気抵
抗あるいはインピータンスを与える導電性液体を封入す
ると共に、容器の傾きに伴い移動して上記抵抗あるいは
インピーダンスを変化させる気泡を封入したことを特徴
ｙ゛するものである。
環状容器の内部に電圧印加用の対電極と傾き角信号検出
用の対電極とを設け、上記容器内に、対電極間の電気抵
抗あるいはインピータンスを与える導電性液体を封入す
ると共に、容器の傾きに伴い移動して上記抵抗あるいは
インピーダンスを変化させる気泡を封入したことを特徴
ｙ゛するものである。
［作 用］
の移動が起こり、この移動により信号検出用の対電極間
の直流抵抗、あるいは静電容量、インダクタンス等によ
るインピーダンスが変化する７従って、予め電圧印加用
の対電極間に電圧を印加１．ておけば、上記信号検出用
の対電極から上記抵抗あるいはインピーダンスの変化を
検出することにより、それらの変化量から容器の傾き角
が、】」測される。
の直流抵抗、あるいは静電容量、インダクタンス等によ
るインピーダンスが変化する７従って、予め電圧印加用
の対電極間に電圧を印加１．ておけば、上記信号検出用
の対電極から上記抵抗あるいはインピーダンスの変化を
検出することにより、それらの変化量から容器の傾き角
が、】」測される。
［発明の効果］
このような本発明の傾き角センサは、電極、導電性液体
及び気泡を円環状容器内に収容するという簡単な構成と
したので、非常に小形化及び低コスト化することができ
、また、センサ自体の基本的な構成を変えることなく測
定検出対象物に応じて容器の素材や導電性液体の組成、
使用する電源部して、例えば、水準器、傾斜計あるいは
人及び機械等の姿勢センサとして、有効に利用すること
ができる。
及び気泡を円環状容器内に収容するという簡単な構成と
したので、非常に小形化及び低コスト化することができ
、また、センサ自体の基本的な構成を変えることなく測
定検出対象物に応じて容器の素材や導電性液体の組成、
使用する電源部して、例えば、水準器、傾斜計あるいは
人及び機械等の姿勢センサとして、有効に利用すること
ができる。
［実施例］
第１図に示す本発明の実施例は、紙面に垂直な軸線りに
対する回転角を検出するための傾き角センサ１及びその
傾き角センサ１に接続した検出回路２の全体的な構成を
示し、垂直状態に配設した傾き角センサ１の水平面から
の傾き角を検出するように構成している。
対する回転角を検出するための傾き角センサ１及びその
傾き角センサ１に接続した検出回路２の全体的な構成を
示し、垂直状態に配設した傾き角センサ１の水平面から
の傾き角を検出するように構成している。
さらに具体的に説明すると、上記センサｌは。
チューブ状の硬質材料によって円環状に構成１７た容器
５を備え、その容器５の内部にカーボンや白金などの任
意の導電性素材で針状に構成した第１の対電極６．７は
電圧印加用のものであり、第２の対電極８．９は容器５
の木平面からの傾き角に対応する電圧の変化を検出する
ためのものである。
５を備え、その容器５の内部にカーボンや白金などの任
意の導電性素材で針状に構成した第１の対電極６．７は
電圧印加用のものであり、第２の対電極８．９は容器５
の木平面からの傾き角に対応する電圧の変化を検出する
ためのものである。
また、上記容器５内には、対電極６，７、及び８゜８間
に゛屯気抵抗ＲあるいはインピーダンスＺを与える導電
性液体１５を封入すると共に、その液体１５中にガス体
を気＠１６としで封入している。これにより、容器５の
傾きに伴って導電性液体１５及び気泡１６が容器５に対
して相対移動し、上記抵抗ＲあるいはインピーダンスＺ
が容器の傾きに伴って変化するように構ｅ ＋−ている
。而して、Ｅ記センサ１は、第２図によって後述するよ
うにブリッジ回路を構成させている。
に゛屯気抵抗ＲあるいはインピーダンスＺを与える導電
性液体１５を封入すると共に、その液体１５中にガス体
を気＠１６としで封入している。これにより、容器５の
傾きに伴って導電性液体１５及び気泡１６が容器５に対
して相対移動し、上記抵抗ＲあるいはインピーダンスＺ
が容器の傾きに伴って変化するように構ｅ ＋−ている
。而して、Ｅ記センサ１は、第２図によって後述するよ
うにブリッジ回路を構成させている。
ｈ記導電性液体１５としては、任意の電解質液体や粉体
混合液状体を用いることができ、具体的にいることがで
きる。
混合液状体を用いることができ、具体的にいることがで
きる。
なお、上記容器５内に設けられる対電極の形状、数及び
配設位置は、図示したものに限らないσ）は当然であり
、例えば対電極として網目状のものを用いることができ
る。
配設位置は、図示したものに限らないσ）は当然であり
、例えば対電極として網目状のものを用いることができ
る。
ｌ−、記センサｌには、対眠極間の抵抗あるいはインピ
ーダンスの変化から傾き量を検出するための検出回路２
が接続されている。
ーダンスの変化から傾き量を検出するための検出回路２
が接続されている。
上記検出回路２は、第１の対電極６，７間に接続された
′１１！源１８を備え、その電源１９によって第１の対
電極６．７間に基準の交番電圧あるいは直流電圧を印加
するように構成している。さらに、第２の信号検出用の
対′電極８，９には、その対′ｉ程極８，９間の抵抗あ
るいはインピーダンスの変化を検出してそれを増幅する
差動増幅器Ｄ、七〇差動増幅器りのブリッジ回路を示す
ものである。第２図の各電極間のインピーダンス２１〜
Ｚ４は、導電性液体１５及び気泡１６等による電極間の
インピーダンスを示し、また電極８．９間の検流計Ｇは
第１図の差動増１咄器りに対応する。
′１１！源１８を備え、その電源１９によって第１の対
電極６．７間に基準の交番電圧あるいは直流電圧を印加
するように構成している。さらに、第２の信号検出用の
対′電極８，９には、その対′ｉ程極８，９間の抵抗あ
るいはインピーダンスの変化を検出してそれを増幅する
差動増幅器Ｄ、七〇差動増幅器りのブリッジ回路を示す
ものである。第２図の各電極間のインピーダンス２１〜
Ｚ４は、導電性液体１５及び気泡１６等による電極間の
インピーダンスを示し、また電極８．９間の検流計Ｇは
第１図の差動増１咄器りに対応する。
上記構成の傾き角検出センサを使用するには、円環状容
器５を鉛直な状態として軸りを水平にし、この状態にお
いて第１の対゛逝極８，７間に例えば基準の交＃ｆ１！
圧を印加しておく。この状態から容器５が傾くと、容器
５の内壁と導電性液体１５との間に相対流動が起こり、
その流動に伴って気泡１８が移動し、これにより第２図
に示すブリッジの各辺における抵抗及び静電容量等が変
化し、その結果センサ全体としての抵抗Ｒあるいはイン
ビーが左右反転することにより出力信号の正負の符号も
反転する。従って、傾き角と、インピーダンス変化ヤに
基づいて検出された差動電位とを対応づけておくことに
より、傾き量を計測することができる。
器５を鉛直な状態として軸りを水平にし、この状態にお
いて第１の対゛逝極８，７間に例えば基準の交＃ｆ１！
圧を印加しておく。この状態から容器５が傾くと、容器
５の内壁と導電性液体１５との間に相対流動が起こり、
その流動に伴って気泡１８が移動し、これにより第２図
に示すブリッジの各辺における抵抗及び静電容量等が変
化し、その結果センサ全体としての抵抗Ｒあるいはイン
ビーが左右反転することにより出力信号の正負の符号も
反転する。従って、傾き角と、インピーダンス変化ヤに
基づいて検出された差動電位とを対応づけておくことに
より、傾き量を計測することができる。
センサｌに接続する検出回路としては、上記したものの
ほか、各種の信号処理方法に基づくものが考えられる。
ほか、各種の信号処理方法に基づくものが考えられる。
第３図は本発明の実施例による測定結果の一例を示すも
のであり、傾く方向によって位相が反転すると共に傾き
角に応じた出力が得られることがわかる。
のであり、傾く方向によって位相が反転すると共に傾き
角に応じた出力が得られることがわかる。
第１図は本発明の実施例の正面図、第２図はその等価回
路の一例を示す回路図、第３図は測定結果の一例を示す
線図である。 指定代理人 工業技術院製品科学研究所長 高橋救司
路の一例を示す回路図、第３図は測定結果の一例を示す
線図である。 指定代理人 工業技術院製品科学研究所長 高橋救司
Claims (1)
- １、円環状容器の内部に電圧印加用の対電極と傾き角信
号検出用の対電極とを設け、上記容器内に、対電極間の
電気抵抗あるいはインピーダンスを与える導電性液体を
封入すると共に、容器の傾きに伴い移動して上記抵抗あ
るいはインピーダンスを変化させる気泡を封入したこと
を特徴とする傾き角センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21405185A JPS6273110A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 傾き角センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21405185A JPS6273110A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 傾き角センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273110A true JPS6273110A (ja) | 1987-04-03 |
Family
ID=16649448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21405185A Pending JPS6273110A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 傾き角センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6273110A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437423A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-08 | Sony Corp | Production of superconducting oxide |
| EP0306321A2 (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-08 | Etak, Inc. | Two-axis inclinometer |
| CN103373672A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-30 | 连江县宏大激光测量仪器研究所 | 塔吊机工作室平面失水平自动报警器 |
| CN109449045A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 黄光佐 | 一种倾斜或倾倒开关及其应用方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49123356A (ja) * | 1973-03-29 | 1974-11-26 | ||
| JPS5612809B2 (ja) * | 1975-07-30 | 1981-03-24 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21405185A patent/JPS6273110A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49123356A (ja) * | 1973-03-29 | 1974-11-26 | ||
| JPS5612809B2 (ja) * | 1975-07-30 | 1981-03-24 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437423A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-08 | Sony Corp | Production of superconducting oxide |
| EP0306321A2 (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-08 | Etak, Inc. | Two-axis inclinometer |
| CN103373672A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-30 | 连江县宏大激光测量仪器研究所 | 塔吊机工作室平面失水平自动报警器 |
| CN109449045A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 黄光佐 | 一种倾斜或倾倒开关及其应用方法 |
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