JPS63266357A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
- Publication number
- JPS63266357A JPS63266357A JP9980887A JP9980887A JPS63266357A JP S63266357 A JPS63266357 A JP S63266357A JP 9980887 A JP9980887 A JP 9980887A JP 9980887 A JP9980887 A JP 9980887A JP S63266357 A JPS63266357 A JP S63266357A
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- Japan
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- pressure
- acceleration
- coloring
- sheet
- rigid
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- Pending
Links
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (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〕
本発明は、シート状センサに係り、特に加速度分布の測
定に好適な加速度センサに関する６〔従来の技術〕 従来の加速度計は１つ１つが高価であり、多点を同時に
計測しようとする場合、コスト的にも大変であるばかり
でなく、出カケープルの数も増え配線の手間を考えると
計測点の数にも限界が生じてしまう、また、シート状セ
ンサとしては、特公昭６０−１０１５８号に記載のよう
に感圧発色フィルムを用いたものがあり、圧電素子を用
いたものには特開昭５７−１７２２５６号に記載されて
いるものがある。
定に好適な加速度センサに関する６〔従来の技術〕 従来の加速度計は１つ１つが高価であり、多点を同時に
計測しようとする場合、コスト的にも大変であるばかり
でなく、出カケープルの数も増え配線の手間を考えると
計測点の数にも限界が生じてしまう、また、シート状セ
ンサとしては、特公昭６０−１０１５８号に記載のよう
に感圧発色フィルムを用いたものがあり、圧電素子を用
いたものには特開昭５７−１７２２５６号に記載されて
いるものがある。
上記従来技術は、振動の同時多点計測といった立場につ
いて配慮がされておらず、面状の加速度分布を簡単に測
定したい場合には、コスト的にもハード的にも限界があ
った。
いて配慮がされておらず、面状の加速度分布を簡単に測
定したい場合には、コスト的にもハード的にも限界があ
った。
本発明の目的は、物体の表面の加速度分布を面情報とし
て簡単に把握できる加速度センサを提供することにある
。
て簡単に把握できる加速度センサを提供することにある
。
上記目的は、加速度センサに測定面の振動を感知し圧力
を発生させる複数個の剛性質量と、その剛性質量を平面
状に分布固定する弾性シートと、剛性質量に発生した力
に応じて出力する手段、例えば発色シートを設けること
によって達成される。
を発生させる複数個の剛性質量と、その剛性質量を平面
状に分布固定する弾性シートと、剛性質量に発生した力
に応じて出力する手段、例えば発色シートを設けること
によって達成される。
物体が振動する質量ｍも振動し、質量ｍの加速度をαと
すれば、Ｆ＝ｍαという力が生じる。この力により質量
ｍと感圧発色シートの間に圧力が生じ、圧力の大きさに
応じてマイクロカプセルが壊れ、圧力の大きさに応じた
発色をする０色の濃度は圧力に比例し、圧力は加速度に
比例することから１発色したフィルムの発色状態を見る
ことにより、１目で加速度分布がわかる。
すれば、Ｆ＝ｍαという力が生じる。この力により質量
ｍと感圧発色シートの間に圧力が生じ、圧力の大きさに
応じてマイクロカプセルが壊れ、圧力の大きさに応じた
発色をする０色の濃度は圧力に比例し、圧力は加速度に
比例することから１発色したフィルムの発色状態を見る
ことにより、１目で加速度分布がわかる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。本実施例は、圧力を発生させるための剛体質量１と
、剛体質量１を平面状に分布固定するとともにばね作用
もする弾性シート２よりなるマスシートと、マイクロカ
プセル化した発色剤を塗布した発色剤フィルム３と、発
色剤により発色する発色フィルム５よりなる感圧発色フ
ィルムより構成される加速度センサである。
る。本実施例は、圧力を発生させるための剛体質量１と
、剛体質量１を平面状に分布固定するとともにばね作用
もする弾性シート２よりなるマスシートと、マイクロカ
プセル化した発色剤を塗布した発色剤フィルム３と、発
色剤により発色する発色フィルム５よりなる感圧発色フ
ィルムより構成される加速度センサである。
弾性シ・−ト２は剛体質量１とともにばね−マス系を構
成する０弾性シート２２発色剤フィルム３および発色フ
ィルム５は貼付けされており、測定面には発色フィルム
５の面を貼付けする。測定面に振動が発生すると、剛体
質量１にも振動し、加速度が生じる。この加速度により
慣性力が生じ、剛体質量１と発色シートの間に圧力が生
じる。圧力の大きさに応じてマイクロカプセルが壊れ、
圧力の大きさに応じた発色をする。発色の濃度は圧−力
に比例し、圧力は加速度に比例することから、フィルム
の発色状態を見ることにより、加速度分布がわかる。
成する０弾性シート２２発色剤フィルム３および発色フ
ィルム５は貼付けされており、測定面には発色フィルム
５の面を貼付けする。測定面に振動が発生すると、剛体
質量１にも振動し、加速度が生じる。この加速度により
慣性力が生じ、剛体質量１と発色シートの間に圧力が生
じる。圧力の大きさに応じてマイクロカプセルが壊れ、
圧力の大きさに応じた発色をする。発色の濃度は圧−力
に比例し、圧力は加速度に比例することから、フィルム
の発色状態を見ることにより、加速度分布がわかる。
言い換えれば、第１図に示すようにゴム等の弾性材より
なるシートとその上に貼付けまたは固着させた剛体質量
１よりマス−ばね系を構成する。
なるシートとその上に貼付けまたは固着させた剛体質量
１よりマス−ばね系を構成する。
この系の固有振動数を測定する振動数範囲よりも十分に
大きく取ることにより、この系は加速度計として作用す
ることができる。このとき、測定する物体の加速度をｘ
＝ａｏω”ｓｉｎ （ωｔ＋１８０”）とすると、剛体
質量ｍの加速度はａｏω”ｓｉｎωｔとなり位相は１８
０°遅れるが、大きさは物体の加速度と同じである。
大きく取ることにより、この系は加速度計として作用す
ることができる。このとき、測定する物体の加速度をｘ
＝ａｏω”ｓｉｎ （ωｔ＋１８０”）とすると、剛体
質量ｍの加速度はａｏω”ｓｉｎωｔとなり位相は１８
０°遅れるが、大きさは物体の加速度と同じである。
この加速度分布は、最大の加速度をホールドし記録した
ものであり、運搬時の加速度の最大履歴を記録すること
振動モードの測定などに有効である。また、この加速度
測定用シートは、感圧発色フィルムを用いているので、
安価であり、マスシートは再利用可能である。量産品の
輸送時のＷｔ撃加速度の測定などに、使い捨て専用とし
て用いる実施例は、剛体質量１を固定する弾性シート２
にリブ６を付け、剛体質量１が直接感圧フィルムには接
しない構造となっている。また、剛体質量１は先端程断
面が小さく、先端には弾性材を用いており加速度の大き
さにより感圧フィルムと接触する面積が変わる構造とな
っている。このため加速度の大きさにより発色する面積
が変わるので、加速度の大きさを発色面積の大きさで判
断できる。
ものであり、運搬時の加速度の最大履歴を記録すること
振動モードの測定などに有効である。また、この加速度
測定用シートは、感圧発色フィルムを用いているので、
安価であり、マスシートは再利用可能である。量産品の
輸送時のＷｔ撃加速度の測定などに、使い捨て専用とし
て用いる実施例は、剛体質量１を固定する弾性シート２
にリブ６を付け、剛体質量１が直接感圧フィルムには接
しない構造となっている。また、剛体質量１は先端程断
面が小さく、先端には弾性材を用いており加速度の大き
さにより感圧フィルムと接触する面積が変わる構造とな
っている。このため加速度の大きさにより発色する面積
が変わるので、加速度の大きさを発色面積の大きさで判
断できる。
感圧フィルムを構成する発色剤フィルム３、マイクロカ
プセル４１発色フィルム５は１袋状シート７に入れられ
、保護されるとともに、袋状シート７は上下面がシート
状になっており、被測定面およびマスシートに簡単に貼
りつけることができる。
プセル４１発色フィルム５は１袋状シート７に入れられ
、保護されるとともに、袋状シート７は上下面がシート
状になっており、被測定面およびマスシートに簡単に貼
りつけることができる。
また、袋状シート７および発色剤フィルム３が透明な材
料で構成すれば、マスシートをはがすだけで、加速度分
布が一目で見えるようにすることもできる。
料で構成すれば、マスシートをはがすだけで、加速度分
布が一目で見えるようにすることもできる。
次に本発明の他の実施例を第６図、第７図、第８図を用
いて説明する。
いて説明する。
第６図において薄いプラスチック等で構成される弾性シ
ート１上には、圧電型トランスジューサ９が複数、マト
リクス状に設けられている。第７図は第６図の側面図、
第８図は第６図のＡ−Ａ’部分断面図である。弾性シー
ト１上には圧電型１〜ランスジューサ９の信号用リード
線８がプリント配線されており、各トランスジューサか
らそれぞれ出力端子１１．アース端子１０に接続されて
いる。
ート１上には、圧電型トランスジューサ９が複数、マト
リクス状に設けられている。第７図は第６図の側面図、
第８図は第６図のＡ−Ａ’部分断面図である。弾性シー
ト１上には圧電型１〜ランスジューサ９の信号用リード
線８がプリント配線されており、各トランスジューサか
らそれぞれ出力端子１１．アース端子１０に接続されて
いる。
いま第７，８図に示すＺ方向の機械振動が発生すると、
振動に比例した力が剛体質量１で発生し、この力が圧電
素子９に働いて、機械的振動に比例した電荷を、圧電素
子９の端子上に発生する０発生した電荷は出力端子１１
とアース端子１０により増幅器へ導かれ検出信号となる
。
振動に比例した力が剛体質量１で発生し、この力が圧電
素子９に働いて、機械的振動に比例した電荷を、圧電素
子９の端子上に発生する０発生した電荷は出力端子１１
とアース端子１０により増幅器へ導かれ検出信号となる
。
なおトランスジューサそのものは、変形やノイズ低減、
耐環境変化に対応できるように、ベース１．２や、シー
ルドキャップ１３を備えている。電荷を増幅し、電圧変
換して加速度を検出する、２次元配列型の超小型・軽量
振動センサが可能となる。
耐環境変化に対応できるように、ベース１．２や、シー
ルドキャップ１３を備えている。電荷を増幅し、電圧変
換して加速度を検出する、２次元配列型の超小型・軽量
振動センサが可能となる。
この様な本発明の構造を採用することにより、従来にな
い振動測定、解析が可能となる。それは、振動検知部で
あるセンサ一部を、従来の単品、センサー、ケーブル接
続構造である第４図のごとき構成から離れ、より軽量に
自由にシート上に配置させたことである。この自由配置
型振動センサーを、被測定物の面上に貼付け、必要ポイ
ント数になるように、自在に適合させて貼付ければ従来
の振動測定では難しかった。同時多点計測が可能である
。しかも従来のセンサーからの出力用ケーブル（ハード
ライン）をすべてシート上にプリントしであるため、薄
型軽量に構成でき、従来から兼しさを示した、小型部品
や薄板等の小形軽量部品の振動測定にきわめて有利であ
る。
い振動測定、解析が可能となる。それは、振動検知部で
あるセンサ一部を、従来の単品、センサー、ケーブル接
続構造である第４図のごとき構成から離れ、より軽量に
自由にシート上に配置させたことである。この自由配置
型振動センサーを、被測定物の面上に貼付け、必要ポイ
ント数になるように、自在に適合させて貼付ければ従来
の振動測定では難しかった。同時多点計測が可能である
。しかも従来のセンサーからの出力用ケーブル（ハード
ライン）をすべてシート上にプリントしであるため、薄
型軽量に構成でき、従来から兼しさを示した、小型部品
や薄板等の小形軽量部品の振動測定にきわめて有利であ
る。
また第６図は２次元的にトランスデユーサ−を複数配置
したものであるが、１次元（１列）に配置しても、直線
上の振動レベルやモード測定に極めて便利なことから、
本センサーの応用範囲は広い。
したものであるが、１次元（１列）に配置しても、直線
上の振動レベルやモード測定に極めて便利なことから、
本センサーの応用範囲は広い。
本発明によれば、加速度の同時多点計測が可能となるの
で、被測定物の面状の加速度分布を容易に求めることが
できる。
で、被測定物の面状の加速度分布を容易に求めることが
できる。
第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は第１図の
平面図、第３図は第２図の発色シートに圧力が加った状
態を示す平面図、第４図は、本発明の第２の実施例を示
す正面図、第５図は第４図におけるＩ−Ｉ’断面を表し
た平面図、第６図は本発明の第３の実施例を示す平面図
、第７図は。 第６図の正面図、第８図は第６図におけるＡ−Ａ′断面
を表す図である。 １・・・・剛体質量、２・・・・弾性シート、３・・・
・発色剤フィルム、４・・・・マイクロカプセル、５・
・・・発色フィルム、６・・・・リブ、７・・・・袋状
シート、８・・・・リード線、９・・・・圧電型トラン
スデユーサ。 １ｏ・・・・アース端子、１１・・・・出力端子、１２
・・第３ 口 ５・・・発色フィルＡ 第 ５２ ！・・−Ｉ！Ｉ’１体１量 ２１１１弾十生シート ３−・・発Ａを１フイルム ４・・・マイクロカプセル ５・・−発色フィルム 第 ６９
平面図、第３図は第２図の発色シートに圧力が加った状
態を示す平面図、第４図は、本発明の第２の実施例を示
す正面図、第５図は第４図におけるＩ−Ｉ’断面を表し
た平面図、第６図は本発明の第３の実施例を示す平面図
、第７図は。 第６図の正面図、第８図は第６図におけるＡ−Ａ′断面
を表す図である。 １・・・・剛体質量、２・・・・弾性シート、３・・・
・発色剤フィルム、４・・・・マイクロカプセル、５・
・・・発色フィルム、６・・・・リブ、７・・・・袋状
シート、８・・・・リード線、９・・・・圧電型トラン
スデユーサ。 １ｏ・・・・アース端子、１１・・・・出力端子、１２
・・第３ 口 ５・・・発色フィルＡ 第 ５２ ！・・−Ｉ！Ｉ’１体１量 ２１１１弾十生シート ３−・・発Ａを１フイルム ４・・・マイクロカプセル ５・・−発色フィルム 第 ６９
Claims (2)
- １． 測定面の振動を感知し圧力を発生させる複数個の
剛性質量と、前記剛体質量を平面状に分布固定する弾性
シートと、前記剛性質量に生じた圧力の大きさに応じて
壊れるマイクロカプセルからなる発色剤を塗布した発色
剤フイルムと、前記発色剤により発色する発色フイルム
を有することを特徴とする加速度センサ。 - ２． 測定面の振動を感知し圧力を発生させる複数個の
剛体質量と、前記剛性質量に生じた圧力の大きさに応じ
て電荷が発生する圧電素子と、前記圧電素子を平面状に
分布固定する弾性シートを有し、前記弾性シートは前記
圧電素子から発生した電荷を増幅器へ導く出力端子及び
アース端子を備え、それらの端子と前記圧電素子との配
線がプリントされていることを特徴とする加速度センサ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9980887A JPS63266357A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9980887A JPS63266357A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63266357A true JPS63266357A (ja) | 1988-11-02 |
Family
ID=14257159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9980887A Pending JPS63266357A (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63266357A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2669735A2 (fr) * | 1990-06-06 | 1992-05-29 | Hutchinson | Procede et dispositif de mise en evidence d'un ou de choc(s) recu(s) par un substrat. |
| US6272901B1 (en) | 1997-12-26 | 2001-08-14 | Nec Corporation | Detecting apparatus capable of detecting magnitude of shock and portable electronic appliance with the same |
| WO2009047140A1 (de) * | 2007-10-05 | 2009-04-16 | Lanxess Deutschland Gmbh | Verfahren zur detektion von oberflächenänderungen |
| JP2011038913A (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-24 | Railway Technical Res Inst | 地震衝撃力の測定システムおよび測定方法 |
| JP2011094975A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Railway Technical Res Inst | 地震衝撃力の測定システムおよび測定方法 |
| CN107131359A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-05 | 重庆聚融建设（集团）股份有限公司 | 管道安全夹 |
| JP2017528661A (ja) * | 2014-08-22 | 2017-09-28 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | 可撓性と伸縮性を有するソフトアクチュエータ用電子歪制限層 |
| US10576643B2 (en) | 2014-08-22 | 2020-03-03 | President And Fellows Of Harvard College | Sensors for soft robots and soft actuators |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP9980887A patent/JPS63266357A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2669735A2 (fr) * | 1990-06-06 | 1992-05-29 | Hutchinson | Procede et dispositif de mise en evidence d'un ou de choc(s) recu(s) par un substrat. |
| US6272901B1 (en) | 1997-12-26 | 2001-08-14 | Nec Corporation | Detecting apparatus capable of detecting magnitude of shock and portable electronic appliance with the same |
| WO2009047140A1 (de) * | 2007-10-05 | 2009-04-16 | Lanxess Deutschland Gmbh | Verfahren zur detektion von oberflächenänderungen |
| JP2011038913A (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-24 | Railway Technical Res Inst | 地震衝撃力の測定システムおよび測定方法 |
| JP2011094975A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Railway Technical Res Inst | 地震衝撃力の測定システムおよび測定方法 |
| JP2017528661A (ja) * | 2014-08-22 | 2017-09-28 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | 可撓性と伸縮性を有するソフトアクチュエータ用電子歪制限層 |
| US10576643B2 (en) | 2014-08-22 | 2020-03-03 | President And Fellows Of Harvard College | Sensors for soft robots and soft actuators |
| US10792807B2 (en) | 2014-08-22 | 2020-10-06 | President And Fellows Of Harvard College | Flexible and stretchable electronic strain-limited layer for soft actuators |
| CN107131359A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-09-05 | 重庆聚融建设（集团）股份有限公司 | 管道安全夹 |
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