KR0129958Y1 - 압전진동센서 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 Pb(Zr, Ti)O3계 압전세라믹스를 사용하는 압전진동센서(Piezoelectric Vibration Sensor)에 관한 것으로 압전진동센서는 압전진동센서상면(11)이 압전진동센서모체(10) 내부의 상면과 접촉하는 단열세라믹스(13)와 상면이 상기 단열세라믹스(13) 하면과 접촉하는 압전세라믹스(15)와 상면이 압전세라믹스(15) 하면과 접촉하는 질량체(17)와 상면이 질량체(17)와 접촉하는 압전세라믹스(15)와 상기의 단열세라믹스(13), 압전세라믹스(15) 및 질량체(17)를 각각 접촉시키는 전극(19)으로 구성되고, 상기 질량체(19)에서 발생되는 전원을 상기 단열세라믹스(13)하면 전극을 통하여 압전진동센서모체(10)에 접지시켜서 된 것이다.
Description
제1도는 본 고안의 단면구성도.
제2도는 종래의 압전센서 단면구성도로써,
(a)는 종효과형 압전진동센서.
(b)는 전단형 압전진동센서.
(c)는 횡효과형 압전진동센서.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압전진동센서모체 11 : 압전진동센서상면
12 : 압전진동센서저면 13 : 단열세라믹스
15 : 압전세라믹스 17 : 질량체
19 : 전극
본 고안은 Pb(Zr, Ti)O3계 압전세라믹스를 사용하는 압전진동센서(Piezoelectric Vibration Sensor)에 관한 것으로 더욱 상세하게는 단열성 세라믹스를 사용하고, 센서구조를 변경하여 외부 온도 및 저면 뒤틀림에서 유발되는 외부 환경의 영향을 개선하고자 한 것이다.
자동차의 전자화 및 전자기기의 고밀도, 고정도화가 진행됨에 따라 그 기기의 신뢰성 향상을 위해 진동을 제어할 필요성이 증대하고 있으며 회전체를 비롯한 장치산업 분야에 진동 계측이 널리 행해지고 있다.
진동 검출은 운동법칙에 의해 가해지는 힘에 의해 이루어지지만 그 힘이라는 기계량을 전기량으로 변환하는 방식에 따라 압전형, 서보형 및 스트레인게이지(Strain Gage)형등이 있으나 압전형 진동센서가 가장 널리 보급되어 있다.
일반적인 압전형 진동센서는 압전소자에 외력을 가해 변위가 발생되고, 그 변위에 의해 전하를 발생하는 압전효과를 이용한 것으로 센서에 가해지는 힘의 크기에 비례한 전기량을 얻는다. 압전소자에 변형을 일으키는 방향에 따라 종효과, 전단형 및 횡효과형으로 크게 세가지로, 분류되지만 진동의 크기, 주파수, 측정범위에 따라 세분화되어 사용되고 있다.
그중 가장 범용으로 쓰이는 것은 종효과를 이용한 압축형 압전 진동센서로 질량체, 압전소자, 저면(Base)으로 이루어져 저면에 압전소자와 질량체를 쌓아 나사로 고정시킨 구조를 이루고 있다.
압전 진동센서는 측정 또는 작용하고자 하는 대상물의 저면을 부착시켜 측정신호를 발생하고, 발생신호는 증폭되어 외부의 전기회로에 전송되어 인식된다. 그러나 대상물이 진동하면서 동시에 뒤틀림이 발생하는 경우 센서의 저면도 뒤틀려 잘못된 신호를 발생하게 되고, 궁극적으로 오동작 하게되는 문제가 발생된다.
또한 압전진동센서는 대상물에 부착되어 항상 외부환경에 노출되어 있다. 따라서 대상물의 진동하지 않고 온도변화가 발생하는 경우에 압전소자의 초전효과(Pyroelectric Effect)에 의하여 잘못된 신호를 발생하게 되어 측정오차를 유발하거나 저주파수 영역에서 잡음신호가 발생되어 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖게된다.
따라서 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 압전소자를 대상물과 열적으로 격리시켜 외부 환경의 온도영향을 최소화시키고, 저면 뒤틀림과 무관한 압전진동센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안은 이와같은 목적을 달성하기 위하여 Pb(Zr, Ti)O3압전소자와 모체 결합부위 사이에 단열세라믹스를 삽입하고, 압전소자의 모체에 고정시키는 부위를 측정 대상물에 부착되는 센서모체의 저면에서 모체상면케이스(Case)로 변경하고, 모체 상면에 단열 세라믹스, 압전 세라믹스 및 질량체 순서로 고정시키는 것을 특징으로 한다.
이와같은 특징을 갖는 본 고안을 첨부된 도면을 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 고안의 압전진동센서를 나타내는 단면도로써 압전진동센서는 압전진동센서상면(11)이 압전진동센서모체(10) 내부의 상면과 접촉하는 단열세라믹스(13)와, 상면이 상기 단열세라믹스(13) 하면과 접촉하는 압전세라믹스(15)와, 상면이 압전세라믹스(15) 하면과 접촉하는 질량체(17)와, 상면이 질량체(17)와 접촉하는 압전세라믹스(15)와, 상기의 단열세라믹스(13), 압전세라믹스(15) 및 질량체(17)를 각각 접촉시키는 전극(19)으로 구성되고, 상기 질량체(19)에서 발생되는 전원을 상기 단열세라믹스(13)하면 전극을 통하여 압전세라믹스모체(10)에 접지시킨다.
미설명부호(12)는 압전진동센서저면이다.
이와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 압전진동센서는 압전세라믹스(15)와 질량체(17)등이 압전진동센서모체(10)의 압전진동센서상면(11)에 고정되어 있어 측정 대상물과 압전진동센서모체(10) 하면의 뒤틀림에 영향을 받지 않으며 단열세라믹스(13)를 사용하여 압전세라믹스(15)를 압전진동센서모체(10)와 격리 시킴으로써 압전세라믹스(15)의 사용 온도범위 내에서 측정되는 대상물의 온도변화와 관계없이 일정한 전기적 특성을 갖는다. 따라서 저면뒤틀림에 의한 오동작 및 저주파수에서 잡음신호가 제거되어 측정값의 신뢰성이 향상됨은 물론 사용온도 범위가 넓어지는 효과를 얻게되는 것이다.
이상과 같은 본 고안은 단열세라믹스를 이용하여 외부의 열을 차단시킴으로써 내환경성이 우수한 압전진동센서를 제공하게 된 것이다.
Claims (1)
- 압전진동센서는 압전진동센서상면(11)이 압전진동센서모체(10) 내부의 상면과 접촉하는 단열세라믹스(13)와, 상면이 상기 단열세라믹스(13) 하면과 접촉하는 압전세라믹스(15)와, 상면이 압전세라믹스(15) 하면과 접촉하는 질량체(17)와, 상면이 질량체(17)와 접촉하는 압전세라믹스(15)와, 상기의 단열세라믹스(13), 압전세라믹스(15) 및 질량체(17)를 각각 접촉시키는 전극(19)으로 구성되고, 상기 질량체(19)에서 발생되는 전원을 상기 단열세라믹스(13)하면 전극을 통하여 압전진동센서모체(10)에 접지시켜서 된 것을 특징으로 하는 압전진동센서.
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| KR2019950028861U KR0129958Y1 (ko) | 1995-10-14 | 1995-10-14 | 압전진동센서 |
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| KR2019950028861U KR0129958Y1 (ko) | 1995-10-14 | 1995-10-14 | 압전진동센서 |
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| KR970019083U KR970019083U (ko) | 1997-05-26 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473842B1 (ko) * | 2001-10-11 | 2005-03-07 | 주식회사 나이콤 | 진동센서 |
| KR100473840B1 (ko) * | 2001-05-04 | 2005-03-08 | 이헌권 | 운동량 측정센서 |
| US20220034711A1 (en) * | 2019-05-14 | 2022-02-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Vibration sensor |
-
1995
- 1995-10-14 KR KR2019950028861U patent/KR0129958Y1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473840B1 (ko) * | 2001-05-04 | 2005-03-08 | 이헌권 | 운동량 측정센서 |
| KR100473842B1 (ko) * | 2001-10-11 | 2005-03-07 | 주식회사 나이콤 | 진동센서 |
| US20220034711A1 (en) * | 2019-05-14 | 2022-02-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Vibration sensor |
| US11913828B2 (en) * | 2019-05-14 | 2024-02-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Vibration sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970019083U (ko) | 1997-05-26 |
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