[發(fā)明專利]外力檢測裝置和外力檢測傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210014848.0
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102589758A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 小山光明;武藤猛;巖井宏樹;天野芳明;市川了一
• 申請（專利權）人: 日本電波工業(yè)株式會社
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種外力檢測裝置，其檢測作用于壓電片的外力，該外力檢測裝置的特征在于，包括：

懸臂式的壓電片，其一端側被支承于基座；

為了使該壓電片振動而分別設置于該壓電片的一面?zhèn)群土硪幻鎮(zhèn)鹊囊粋€激勵電極和另一個激勵電極；

與一個激勵電極電連接的振蕩電路；

可變電容形成用的可動電極，其在所述壓電片中設置于從所述一端側離開的部位，與所述另一個激勵電極電連接；

固定電極，其與所述壓電片隔開間隔，設置成與所述可動電極相對并且與所述振蕩電路連接，因壓電片彎曲而使與所述可動電極之間的電容發(fā)生變化，由此形成可變電容；和

頻率信息檢測部，其用于檢測作為與所述振蕩電路的振蕩頻率對應的頻率信息的信號，其中

形成從所述振蕩電路經(jīng)由一個激勵電極、另一個激勵電極、可動電極和固定電極返回振蕩電路的振蕩環(huán)，

由所述頻率信息檢測部檢測出的頻率信息，是用于評價作用于壓電片的力的信息。

2.如權利要求1所述的外力檢測裝置，其特征在于：

所述可變電容形成用的可動電極，設置于所述壓電片的另一端側。

3.如權利要求1所述的外力檢測裝置，其特征在于：

作為由所述壓電片、激勵電極、可動電極和固定電極構成的組，設置有第一組和第二組，

所述頻率信息檢測部，是求出按照對應于所述第一組的振蕩頻率和對應于所述第二組的振蕩頻率的差的信號的裝置。

4.如權利要求1所述的外力檢測裝置，其特征在于：

當將所述壓電片稱為檢測用壓電片時，在共用的容器內(nèi)設置檢測用壓電片和參照用壓電片，

在所述參照用壓電片的兩面分別設置一個激勵電極和另一個激勵電極，并且為了使該參照用壓電片振蕩，將一個激勵電極和另一個激勵電極與振蕩電路連接，

所述頻率信息檢測部，是求出與對應于檢測用壓電片的振蕩頻率和對應于參照用壓電片的振蕩頻率的差對應的信號的裝置。

5.如權利要求4所述的外力檢測裝置，其特征在于：

所述檢測用壓電片和參照用壓電片共用。

6.如權利要求1所述的外力檢測裝置，其特征在于：

所述壓電片為晶體片，設置有激勵電極的部位的晶軸與設置有可動電極的部位的晶軸相互不同。

7.如權利要求1所述的外力檢測裝置，其特征在于：

為了防止在壓電片上施加了外力時設置有激勵電極的部位彎曲，在所述基座設置有支承部，該支承部支承所述壓電片的下表面?zhèn)鹊募铍姌O與可動電極之間的部位。

8.如權利要求7所述的外力檢測裝置，其特征在于：

所述支承部的前端與壓電片相互固定。

9.如權利要求1所述的外力檢測裝置，其特征在于：

在所述容器內(nèi)的設置有固定電極的一側的內(nèi)壁部具有突起部，該突起部用于在所述壓電片過度彎曲時，與該壓電片的一端和另一端之間更靠一端側的部位接觸來限制該部位的彎曲，由此避免壓電片的另一端與容器的內(nèi)壁部碰撞到。

10.如權利要求9所述的外力檢測裝置，其特征在于：

所述突起部的與所述壓電片相對的面，壓電片的長度方向的縱截面的形狀為山形。

11.一種外力檢測傳感器，其用于基于壓電片的振蕩頻率檢測作用于壓電片的外力，該外力檢測傳感器的特征在于，包括：

懸臂式的壓電片，其一端側被支承于基座；

一個激勵電極，其為了使該壓電片振蕩而設置于該壓電片的一面?zhèn)龋c振蕩電路電連接；

另一個激勵電極，其設置于所述壓電片的另一面?zhèn)龋?/p>

可變電容形成用的可動電極，其在所述壓電片中設置于從所述一端側離開的部位，與所述另一側的激勵電極電連接；和

固定電極，其與所述壓電片隔開間隔，設置成與所述可動電極相對，并且因壓電片的彎曲而使與所述可動電極之間的電容發(fā)生變化，由此形成可變電容，該固定電極與所述振蕩電路連接。