特許
J-GLOBAL ID:200903060805468260

三軸加速度センサ

発明者:
出願人/特許権者:
代理人 (1件): 松本 英俊 (外1名)
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願平8-288080
公開番号(公開出願番号):特開平10-132845
出願日: 1996年10月30日
公開日(公表日): 1998年05月22日
要約:
【要約】【課題】 外部回路により温度補正を行うことなくZ軸方向の加速度出力の温度補正ができる三軸加速度センサを得る。【解決手段】 圧電セラミックス基板5の第2の応力発生領域5Cの表面にZ軸方向検知電極EZ1,EZ3にそれぞれ直列接続された温度補正電極EA1,EA3を形成する。圧電セラミックス基板5の温度補正電極EA1,EA3に対応する各部分を、検知電極EZ1,EZ3に対応する圧電セラミックス基板5の各部分とは逆極性に分極処理しておく。温度変化により圧電セラミックス基板5の内部に応力が発生するとZ軸方向検知電極EZ1,EZ3に現れる自発分極電荷を中和する逆極性の自発分極電荷が温度補正電極EA1,EA3に現れてZ軸方向の出力が無くなる。錘部材WにZ軸方向の加速度A3が作用しても、Z軸方向検知電極EZ1,EZ3に現れる自発分極電荷は中和されない。
請求項(抜粋):
内部に応力が加わると自発分極電荷が発生する圧電セラミックス基板と、前記圧電セラミックス基板の錘部材固定領域に対して固定された錘部材と、前記圧電セラミックス基板の前記錘部材固定領域よりも外側の領域で且つ一方の面上に形成された一対以上のX軸方向検知電極を含むX軸方向検知電極パターン,一対以上のY軸方向検知電極を含むY軸方向検知電極パターン及び一対以上のZ軸方向検知電極を含むZ軸方向検知電極パターンと、前記圧電セラミックス基板の他方の面上に形成されて少なくとも前記一対以上のX軸方向検知電極,前記一対以上のY軸方向検知電極及び前記一対以上のZ軸方向検知電極と対向する対向電極とを具備し、前記圧電セラミックス基板の基板面と直交するZ軸方向の加速度が前記錘部材に作用したときに、前記圧電セラミックス基板の前記錘部材固定領域の外側に引っ張り応力が発生する第1の応力発生領域と該第1の応力発生領域の外側に圧縮応力が発生する第2の応力発生領域とが形成されるように前記圧電セラミックス基板が支持され、前記一対以上のX軸方向検知電極,前記一対以上のY軸方向検知電極及び前記一対以上のZ軸方向検知電極は前記圧電セラミックス基板の前記第1の応力発生領域に対応する前記一方の面上にそれぞれ形成され、前記一対以上のX軸方向検知電極は、前記一方の面上に想定した仮想X軸直線上に前記錘部材固定領域を間にして対称的に配置され、しかも前記一対以上のX軸方向検知電極は電気的に直列接続されてX軸出力電極に接続され、前記一対以上のY軸方向検知電極は、前記一方の面上に想定した仮想X軸直線と直交する仮想Y軸直線上に前記錘部材固定領域を間にして対称的に配置され、しかも前記一対以上のY軸方向検知電極は電気的に直列接続されてY軸出力電極に接続され、前記一対以上のZ軸方向検知電極は、前記錘部材固定領域を間にして対称的に配置され、しかも前記一対以上のZ軸方向検知電極は電気的に直列接続されてZ軸出力電極に接続され、前記一対以上のX軸方向検知電極に対応する前記圧電セラミックス基板の各部分は、各部分に同種類の応力が発生したときに前記錘部材固定領域の一方の側に位置するX軸方向検知電極と他方の側に位置するX軸方向検知電極とにそれぞれ逆極性の自発分極電荷が現れるように分極処理が施されており、前記一対以上のY軸方向検知電極に対応する前記圧電セラミックス基板の各部分は、各部分に同種類の応力が発生したときに前記錘部材固定領域の一方の側に位置するY軸方向検知電極と他方の側に位置するY軸方向検知電極とにそれぞれ逆極性の自発分極電荷が現れるように分極処理が施されており、前記一対以上のZ軸方向検知電極に対応する前記圧電セラミックス基板の各部分は、各部分に同種類の応力が発生したときにすべてのZ軸方向検知電極に同じ極性の自発分極電荷が現れるように分極処理が施されている三軸加速度センサにおいて、前記圧電セラミックス基板の前記第2の応力発生領域の前記一方の表面上には、前記一対以上のZ軸方向検知電極にそれぞれ直列接続された複数の温度補正電極が形成されており、前記圧電セラミックス基板の前記複数の温度補正電極に対応する各部分は、前記一対以上のZ軸方向検知電極に対応する前記圧電セラミックス基板の前記各部分とは逆極性に分極処理が施されており、前記複数の温度補正電極の配置位置及び大きさは、温度変化により前記圧電セラミックス基板の内部に発生する応力によって前記Z軸方向検知電極に現れる自発分極電荷と該Z軸方向検知電極に接続された前記温度補正電極に現れる自発分極電荷とが打ち消し合うようにそれぞれ定められていることを特徴とする三軸加速度センサ。
IPC (2件):
G01P 15/09 ,  G01P 21/00
FI (2件):
G01P 15/09 ,  G01P 21/00
引用特許:
出願人引用 (2件) 審査官引用 (3件)

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