JPS63236967A - 検出装置 - Google Patents
検出装置Info
- Publication number
- JPS63236967A JPS63236967A JP7020687A JP7020687A JPS63236967A JP S63236967 A JPS63236967 A JP S63236967A JP 7020687 A JP7020687 A JP 7020687A JP 7020687 A JP7020687 A JP 7020687A JP S63236967 A JPS63236967 A JP S63236967A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- temperature
- detection element
- gas
- detector
- 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
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01P15/006—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of fluid seismic masses
- G01P15/008—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of fluid seismic masses by using thermal pick-up
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〕
この発明は物体の揺れや傾きを検出する検出装置に関す
る。
る。
従来、物体の揺れを検出するのに加速度センサーが用い
られ、この加速度センサーは一般にはセラミック圧電素
子である。ところがセラミック圧電素子はその内部イン
ピーダンスが高いためにこの信号を受けるアンプの入力
インピーダンスは高いことが必要で、かつ高インピーダ
ンス信号であるために水分や汚れ等により信号レベルが
変化する欠点がある。また加速度センサーはその性質上
速い揺れに対しては感度が高いが、緩やかな揺れに対し
ては感度が低い。
られ、この加速度センサーは一般にはセラミック圧電素
子である。ところがセラミック圧電素子はその内部イン
ピーダンスが高いためにこの信号を受けるアンプの入力
インピーダンスは高いことが必要で、かつ高インピーダ
ンス信号であるために水分や汚れ等により信号レベルが
変化する欠点がある。また加速度センサーはその性質上
速い揺れに対しては感度が高いが、緩やかな揺れに対し
ては感度が低い。
一方、物体の傾きを検出するものたとえば船舶、車輌等
つねに傾きや動揺があるものより地上に固定された物体
の計測を行うばあいの計測側の傾き補正、土木機械やロ
ボット等の姿勢制御、傾きに変換できる物理量たとえば
圧力２重量、熱、流量の計測あるいは弁開度針やダンパ
ー開度計に用いられるものとしては第１３図に示すよう
に重り２１とポテンショメーター２２の組合せによる計
測が用いられる。しかしこの計測法は軸２３を中心とす
る機械的可動部を有するため保守が面倒で、また機械的
振動があるため傾きθの変動時に派生振動を起す。さら
にポテンショメーターは接触式のばあいＫは寿命が短（
、また非接触式のばあいＫは高価となり、しかも小型化
をするばあいにも自と限度がある。
つねに傾きや動揺があるものより地上に固定された物体
の計測を行うばあいの計測側の傾き補正、土木機械やロ
ボット等の姿勢制御、傾きに変換できる物理量たとえば
圧力２重量、熱、流量の計測あるいは弁開度針やダンパ
ー開度計に用いられるものとしては第１３図に示すよう
に重り２１とポテンショメーター２２の組合せによる計
測が用いられる。しかしこの計測法は軸２３を中心とす
る機械的可動部を有するため保守が面倒で、また機械的
振動があるため傾きθの変動時に派生振動を起す。さら
にポテンショメーターは接触式のばあいＫは寿命が短（
、また非接触式のばあいＫは高価となり、しかも小型化
をするばあいにも自と限度がある。
この発明はこのような従来の問題点にかんがみ、小型で
、かつ物体の揺動に対しても、また物体の傾きに対して
も検出できる検出装置を提供することを目的とする。
、かつ物体の揺動に対しても、また物体の傾きに対して
も検出できる検出装置を提供することを目的とする。
この発明はその目的を達成するために、チップ上にヒー
ターとこのヒーターに対してほぼ対称に複数個の感温抵
抗体を設けることにより検出素子を形成し、この検出素
子を熱伝導率の良好な金属ケース内に収容し、さらにこ
の金属ケース内には熱伝導率の良好な気体を封入したも
ので、これＫよって小型でかつ精度の高い検出装置が得
られる〔実施例〕 以下図によつ工この発明の一実施例罠ついて説明する。
ターとこのヒーターに対してほぼ対称に複数個の感温抵
抗体を設けることにより検出素子を形成し、この検出素
子を熱伝導率の良好な金属ケース内に収容し、さらにこ
の金属ケース内には熱伝導率の良好な気体を封入したも
ので、これＫよって小型でかつ精度の高い検出装置が得
られる〔実施例〕 以下図によつ工この発明の一実施例罠ついて説明する。
すなわち第１図において、チップ１上の中央には抵抗体
からなるヒーター２が設けられ、かつこのヒーターの周
囲には抵抗体からなる複数個の感温抵抗体３すなわち３
１，３２，３３，３４がヒーター２に関してほば対称に
、かったがいに所定の間隔をおいて、配設される。第１
図においては感温抵抗体は４個で、これらはたがいに直
交し、したがってヒーター２は平面的に感温抵抗体３１
．３２，３３−．３４ｔＣ包囲され、これによって検出
素子５が形成される。そしてこの検出素子は第２図に示
すように端子６，６を有する基板７に機械的、かつ電気
的に取付けられ、さらにこの基板上には金属製のケース
８が気密に嵌合される。さらにこのケース内には熱伝導
率の良好な気体が封入される。これＫよって検出器１０
が形成される第３図はこのようＫして構成された検出器
を用いて物体の揺れを検出する検出回路を構成したもの
で、検出素子５の各感温抵抗体３１，３２，３３．３４
と抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４によりブリッジ回路１１
を形成し、これを交流電源１２間に接続するとともに、
その出力端を抵抗Ｒ５，Ｒ６、Ｒ７，Ｒ８およびコンデ
ンサＣ１を介し工場幅器１４に接続したもので、この増
幅器の出力はその出力端Ｖｏから得られる。
からなるヒーター２が設けられ、かつこのヒーターの周
囲には抵抗体からなる複数個の感温抵抗体３すなわち３
１，３２，３３，３４がヒーター２に関してほば対称に
、かったがいに所定の間隔をおいて、配設される。第１
図においては感温抵抗体は４個で、これらはたがいに直
交し、したがってヒーター２は平面的に感温抵抗体３１
．３２，３３−．３４ｔＣ包囲され、これによって検出
素子５が形成される。そしてこの検出素子は第２図に示
すように端子６，６を有する基板７に機械的、かつ電気
的に取付けられ、さらにこの基板上には金属製のケース
８が気密に嵌合される。さらにこのケース内には熱伝導
率の良好な気体が封入される。これＫよって検出器１０
が形成される第３図はこのようＫして構成された検出器
を用いて物体の揺れを検出する検出回路を構成したもの
で、検出素子５の各感温抵抗体３１，３２，３３．３４
と抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４によりブリッジ回路１１
を形成し、これを交流電源１２間に接続するとともに、
その出力端を抵抗Ｒ５，Ｒ６、Ｒ７，Ｒ８およびコンデ
ンサＣ１を介し工場幅器１４に接続したもので、この増
幅器の出力はその出力端Ｖｏから得られる。
上記構成における検出器１０を物体に取付けた状態でこ
れが揺れると、検出素子５は通常第４図および第５図に
示すように揺動する。まず検出素子５が第４図に示すよ
うにチップ１すなわちヒーター２を中心として時計方向
に回動するとヒーター２の熱は気体１６の流れによって
その左側に位置する感温抵抗体３１を加熱する。このた
め左側の感温抵抗体３１の温度Ｔ１はその右側に位置す
る感温抵抗体３２の温度Ｔ２に対して高く、すなわちＴ
Ｉ）Ｔ２の関係となり、その感温抵抗体３１の抵抗値は
増大し、これによってブリッジ回路１１の平衡は乱れ、
出力端Ｖｏから信号が出される。つづいて検出素子５が
第５図に示すように第４図と反対方向に揺れると、ヒー
ター２による気体の流れも第４図に示すものと逆になり
、こんどは右側の感温抵抗体３２が加熱され、この感温
抵抗体の温度と左側の感温抵抗体３１の温度との関係は
Ｔ １ （Ｔ ２となり、これによってブリッジ回路１
１の平衡が崩れ、出力端からその信号が出される。すな
わち検出器１０の揺動の割合に応じた出力が得られる。
れが揺れると、検出素子５は通常第４図および第５図に
示すように揺動する。まず検出素子５が第４図に示すよ
うにチップ１すなわちヒーター２を中心として時計方向
に回動するとヒーター２の熱は気体１６の流れによって
その左側に位置する感温抵抗体３１を加熱する。このた
め左側の感温抵抗体３１の温度Ｔ１はその右側に位置す
る感温抵抗体３２の温度Ｔ２に対して高く、すなわちＴ
Ｉ）Ｔ２の関係となり、その感温抵抗体３１の抵抗値は
増大し、これによってブリッジ回路１１の平衡は乱れ、
出力端Ｖｏから信号が出される。つづいて検出素子５が
第５図に示すように第４図と反対方向に揺れると、ヒー
ター２による気体の流れも第４図に示すものと逆になり
、こんどは右側の感温抵抗体３２が加熱され、この感温
抵抗体の温度と左側の感温抵抗体３１の温度との関係は
Ｔ １ （Ｔ ２となり、これによってブリッジ回路１
１の平衡が崩れ、出力端からその信号が出される。すな
わち検出器１０の揺動の割合に応じた出力が得られる。
なおこのとき気体１６は金属ケース８内においてヒータ
ー２による熱の伝達を迅速にする働きをし、また金属ケ
ース８はこのケース面温度を均一に保ち、これによって
外部温度が不均一な状態にあってもその内部における気
体の対流に影響しないようにしている。
ー２による熱の伝達を迅速にする働きをし、また金属ケ
ース８はこのケース面温度を均一に保ち、これによって
外部温度が不均一な状態にあってもその内部における気
体の対流に影響しないようにしている。
第６図、第７図、第８図、第９図はこの発明の他の実施
例を示すもので、テップ１上にヒーター２を、またこの
ヒーターの両側に所定の間隔をおいて感温抵抗体３すな
わち３１．３２をそのヒーター２に関して線対称に配設
したものである。このようにして構成された検出素子５
は第２図に示すものと同様に基板７に取付けられ、金属
製のケース８に収容され、かつ熱伝導率の良好な気体中
に封入される。
例を示すもので、テップ１上にヒーター２を、またこの
ヒーターの両側に所定の間隔をおいて感温抵抗体３すな
わち３１．３２をそのヒーター２に関して線対称に配設
したものである。このようにして構成された検出素子５
は第２図に示すものと同様に基板７に取付けられ、金属
製のケース８に収容され、かつ熱伝導率の良好な気体中
に封入される。
第７図はこのようにして構成された検出素子５の各感温
抵抗体３１，３２および抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いてブリッ
ジ回路１１を構成し、これを直流電源１３に接続すると
ともに、その出力端を差動増幅器１５に接続し、この出
力端ｖＯから傾き信号を得るものである。
抵抗体３１，３２および抵抗Ｒ１，Ｒ２を用いてブリッ
ジ回路１１を構成し、これを直流電源１３に接続すると
ともに、その出力端を差動増幅器１５に接続し、この出
力端ｖＯから傾き信号を得るものである。
第８図において検出素子５すなわち物体が水平なばあい
にはヒーター２から出た熱により気体１６が加熱され、
その流れはヒーター２の軸心＠に沿うためその左側の感
温抵抗体３１と右側に位置する感温抵抗体３２の温度は
同一となる。すなわち第７図におけるブリッジ回路１１
は平衡状態にあるため差動増幅器１５からの出力は零で
ある。
にはヒーター２から出た熱により気体１６が加熱され、
その流れはヒーター２の軸心＠に沿うためその左側の感
温抵抗体３１と右側に位置する感温抵抗体３２の温度は
同一となる。すなわち第７図におけるブリッジ回路１１
は平衡状態にあるため差動増幅器１５からの出力は零で
ある。
次に第９図に示すよ５に検出素子５が反時計方向く傾く
と気体１６は右側の感温抵抗体３２に沿って流れるため
この右側の感温抵抗体の温度Ｔ２が左側の感温抵抗体３
１の温度ＴＩＫ比し高（、すなわちＴ２）Ｔｌとなる。
と気体１６は右側の感温抵抗体３２に沿って流れるため
この右側の感温抵抗体の温度Ｔ２が左側の感温抵抗体３
１の温度ＴＩＫ比し高（、すなわちＴ２）Ｔｌとなる。
このためブリッジ回路１１はその平衡を失い、差動増幅
器１５の出力端Ｖｏから傾き信号が出される。そしてこ
の出力は検出素子５すなわち物体の傾きが大きいほど大
きくなる。
器１５の出力端Ｖｏから傾き信号が出される。そしてこ
の出力は検出素子５すなわち物体の傾きが大きいほど大
きくなる。
また第１０図は検出器１０すなわち検出素子５を逆さに
した使用状態を示すもので、検出素子５が第１１図に示
すように水平なばあいにはヒーター２の左右の感温抵抗
体３１．３２は同一の温度であるが、第１２図に示すよ
うに検出素子５が反時計方向に傾くと気体１６のほとん
どは右側の感温抵抗体３２の温度Ｔ２が左側の感温抵抗
体３１の温度Ｔ１に比し高くなり、このためブリッジ回
路１１の平衡は崩れ、差動増幅器１５の出力端ＶＯから
傾き信号が出される。
した使用状態を示すもので、検出素子５が第１１図に示
すように水平なばあいにはヒーター２の左右の感温抵抗
体３１．３２は同一の温度であるが、第１２図に示すよ
うに検出素子５が反時計方向に傾くと気体１６のほとん
どは右側の感温抵抗体３２の温度Ｔ２が左側の感温抵抗
体３１の温度Ｔ１に比し高くなり、このためブリッジ回
路１１の平衡は崩れ、差動増幅器１５の出力端ＶＯから
傾き信号が出される。
なお第１０図、１１図、１２図に示すものは第８図およ
び第９図のものに比し気体１６の対流がより促進される
。
び第９図のものに比し気体１６の対流がより促進される
。
この発明は上述のようにチップ上にヒーターとこのヒー
ターに対してほぼ対称に複数個の感温抵抗体を設けると
とＫより検出素子を形成し、この検出素子を熱伝導率の
良好な金属ケース内に収容し、さらにこの金属ケース内
には熱伝導率の良好な気体を封入しているので、塵埃や
油あるいは水分の影響を受けることなくあらゆる環境で
の使用が可能で、信頼性の高い、かつ小型の検出器を得
ることができる。
ターに対してほぼ対称に複数個の感温抵抗体を設けると
とＫより検出素子を形成し、この検出素子を熱伝導率の
良好な金属ケース内に収容し、さらにこの金属ケース内
には熱伝導率の良好な気体を封入しているので、塵埃や
油あるいは水分の影響を受けることなくあらゆる環境で
の使用が可能で、信頼性の高い、かつ小型の検出器を得
ることができる。
第１図はこの発明における検出装置の検出素子を示す平
面図、第２図は検出器の外観斜視図、第３図は揺動検出
装置とし℃用いるばあ（・の回路図、第４図および第５
図は動作説明図、第６図は他の実施例を示す検出素子の
斜視図、第７図は検出装置を傾き検出器として用いるば
あいの回路図、第８図および第９図は第７図における動
作説明図、第１０図ならびに第１１図および第１２図は
異なる使用状態を示す斜視図ならびに正面図、第１３図
は従来の検出装置を示す正面図である。 １・・・チップ、２・・・ヒーター、３・・・感温抵抗
体、５・・・検出素子、６・・・端子、７・・・基板、
８・・・ケース、ｌＯ・・・検出器、１１・・・ブリッ
ジ回路、１２・・・交流電源、１３・・・直流電源、１
４・・・増幅器、１５・・・差動増幅器、１６・・・気
体。 特 許 出 願 人 山武ハネウェル株式会社第１
図 弓 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図 第９図
面図、第２図は検出器の外観斜視図、第３図は揺動検出
装置とし℃用いるばあ（・の回路図、第４図および第５
図は動作説明図、第６図は他の実施例を示す検出素子の
斜視図、第７図は検出装置を傾き検出器として用いるば
あいの回路図、第８図および第９図は第７図における動
作説明図、第１０図ならびに第１１図および第１２図は
異なる使用状態を示す斜視図ならびに正面図、第１３図
は従来の検出装置を示す正面図である。 １・・・チップ、２・・・ヒーター、３・・・感温抵抗
体、５・・・検出素子、６・・・端子、７・・・基板、
８・・・ケース、ｌＯ・・・検出器、１１・・・ブリッ
ジ回路、１２・・・交流電源、１３・・・直流電源、１
４・・・増幅器、１５・・・差動増幅器、１６・・・気
体。 特 許 出 願 人 山武ハネウェル株式会社第１
図 弓 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図 第９図
Claims (3)
- （１）チップ上にヒーターとこのヒーターに対してほぼ
対称に複数の感温抵抗体を設けることにより検出素子を
形成し、この検出素子を熱伝導率の良好な金属ケース内
に収容し、さらにこの金属ケース内には熱伝導率の良好
な気体を封入した検出装置。 - （２）チップ上にヒーターとこのヒーターに対してほぼ
対称に複数個の感温抵抗体を設けることにより検出素子
を形成し、この検出素子を熱伝導率の良好な金属ケース
内に収容し、さらにこの金属ケース内には熱伝導率の良
好な気体を封入し、また上記感温抵抗体によりブリッジ
回路を形成し、このブリッジ回路を交流により駆動する
ことを特徴とする検出装置。 - （３）チップ上にヒーターとこのヒーターに対してほぼ
対称に複数個の感温抵抗体を設けることにより検出素子
を形成し、この検出素子を熱伝導率の良好な金属ケース
内に収容し、さらにこの金属ケース内には熱伝導率の良
好な気体を封入し、また上記感温抵抗体によりブリッジ
回路を形成し、このブリッジ回路を直流により駆動する
ことを特徴とする検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020687A JPS63236967A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7020687A JPS63236967A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63236967A true JPS63236967A (ja) | 1988-10-03 |
Family
ID=13424816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7020687A Pending JPS63236967A (ja) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | 検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63236967A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002019085A1 (fr) * | 2000-08-29 | 2002-03-07 | Omron Corporation | Dispositif de pointage |
| JP2005188367A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Asahi Denso Co Ltd | エンジン停止装置 |
| JP2005351892A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Memsic Inc | Ｚ軸熱加速度計 |
| JP2010025843A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Denso Corp | 圧力センサ |
| JP2014020992A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
-
1987
- 1987-03-26 JP JP7020687A patent/JPS63236967A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002019085A1 (fr) * | 2000-08-29 | 2002-03-07 | Omron Corporation | Dispositif de pointage |
| JP2005188367A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-07-14 | Asahi Denso Co Ltd | エンジン停止装置 |
| JP2005351892A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Memsic Inc | Ｚ軸熱加速度計 |
| JP2010025843A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Denso Corp | 圧力センサ |
| JP2014020992A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5581034A (en) | Convective accelerometer and inclinometer | |
| US6378381B1 (en) | Sensor using capacitance element | |
| KR100379471B1 (ko) | 절대습도센서 및 이를 이용한 온/습도 검출 회로 | |
| US7392703B2 (en) | Z-axis thermal accelerometer | |
| US5241850A (en) | Sensor with programmable temperature compensation | |
| EP0664456A1 (en) | Acceleration sensor | |
| US4565097A (en) | Method and apparatus for transducer error cancellation | |
| JPS63236967A (ja) | 検出装置 | |
| JP2004093552A (ja) | 加速度検出装置 | |
| US3646818A (en) | Compensated output solid-state differential accelerometer | |
| WO1997037196A2 (en) | Micromachined rate and acceleration sensor | |
| JP3358684B2 (ja) | 熱依存性検出装置 | |
| JP3345695B2 (ja) | 加速度センサ | |
| JP3332280B2 (ja) | ヒートワイヤ型加速度検出器 | |
| JPH07260820A (ja) | 多軸加速度センサ | |
| JPH07260731A (ja) | 熱伝導式絶対湿度センサ | |
| Crescini et al. | An inclinometer based on free convective motion of a heated air mass | |
| JP2865939B2 (ja) | センサー素子 | |
| JPH09210684A (ja) | 傾斜センサ | |
| JP2501024Y2 (ja) | 荷重検出器 | |
| JP2000081334A (ja) | 角速度センサ | |
| SU1377633A1 (ru) | Датчик давлени | |
| JPS6142122Y2 (ja) | ||
| KR20220169160A (ko) | 정밀도 향상 구조를 가지는 경사센서 | |
| SU538259A1 (ru) | Теплоэлектрический вакуумметр |