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WO2013150731A1 - 圧電振動センサ - Google Patents

圧電振動センサ Download PDF

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WO2013150731A1
WO2013150731A1 PCT/JP2013/001818 JP2013001818W WO2013150731A1 WO 2013150731 A1 WO2013150731 A1 WO 2013150731A1 JP 2013001818 W JP2013001818 W JP 2013001818W WO 2013150731 A1 WO2013150731 A1 WO 2013150731A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration sensor
holding plate
piezoelectric
piezoelectric vibration
element holding
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/001818
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚武 高橋
茂樹 篠田
宗一朗 高田
茂 葛西
佐々木　康弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to EP13772125.4A priority Critical patent/EP2835651A4/en
Priority to US14/390,185 priority patent/US20150107363A1/en
Publication of WO2013150731A1 publication Critical patent/WO2013150731A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • 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
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
    • G01P15/0922—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up of the bending or flexing mode type
    • 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
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/097—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2041—Beam type
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/704—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings
    • H10N30/706—Piezoelectric or electrostrictive devices based on piezoelectric or electrostrictive films or coatings characterised by the underlying bases, e.g. substrates

Definitions

  • the present invention relates to a piezoelectric vibration sensor, and relates to a device that supports an element holding plate to which a plate-like piezoelectric element is bonded with a support.
  • Piezoelectric vibration sensors are also one of electronic devices that require high functionality.
  • Patent Document 1 discloses an acceleration sensor having a cantilever structure as an example of a piezoelectric vibration sensor related to the present invention.
  • This acceleration sensor includes a vibrator that vibrates in the longitudinal direction and a support member that supports one end of the vibrator.
  • the vibrator is configured by bonding a plurality of piezoelectric elements to both surfaces of a strip-shaped vibrating body.
  • the vibrator and the support member are integrally formed.
  • the support member is fixed to a printed wiring board or the like.
  • the vibrating body of the vibrator is bent together with the piezoelectric element, and a voltage corresponding to the bending is generated in the piezoelectric element. Then, the acceleration is calculated by measuring the voltage generated in the piezoelectric element.
  • the vibrator of the vibrator is greatly displaced in a direction perpendicular to the main surface.
  • the vibrating body may come into contact with a printed wiring board to which a supporting member for the piezoelectric vibration sensor is fixed, a housing for housing the piezoelectric vibration sensor, or the like. For this reason, there has been a problem that the vibrator of the vibrator is damaged and the piezoelectric vibration sensor fails.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide piezoelectric vibration that can obtain high sensitivity in a wide frequency range and can withstand external impacts. It is to provide a sensor.
  • the piezoelectric vibration sensor of the present invention includes a plate-like piezoelectric element having an electrode provided on at least one surface, a plate-like element holding plate in which the piezoelectric element is bonded on one surface, the piezoelectric element, A first and second support that supports the element holding plate; and a vibration film that promotes vibration of the element holding plate between the first and second supports.
  • the first and second supports are joined to each other through the vibration film.
  • the piezoelectric vibration sensor of the present invention high sensitivity can be obtained in a wide frequency range, and it can withstand external impacts.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a front view of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a top view of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the electronic apparatus according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the related piezoelectric vibration sensor.
  • FIG. 1A is a front view of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a top view of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the sensitivity of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention, and the relationship between the sensitivity and frequency of the related piezoelectric vibration sensor.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a first modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • Fig.7 (a) is a front view of the 1st modification of the piezoelectric vibration sensor in the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 7B is a top view of a first modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a second modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a front view of a second modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a top view of a second modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows the structure of the 3rd modification of the piezoelectric vibration sensor in the 1st Embodiment of this invention.
  • Fig.9 (a) is a front view of the 3rd modification of the piezoelectric vibration sensor in the 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 9B is a top view of a third modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a fourth modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10A is a front view of a fourth modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 10B is a top view of a fourth modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a fifth modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a front view of a fifth modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 11B is a top view of a fifth modification of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a piezoelectric vibration sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a front view of the piezoelectric vibration sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a top view of the piezoelectric vibration sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A is a front view of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B is a top view of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A is a front view of the piezoelectric vibration sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B is a top view of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13C is a side view of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a first modification of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14A is a front view of a first modification of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14B is a top view of a first modification of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG.14 (c) is a side view of the 1st modification of the piezoelectric vibration sensor in the 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a second modification of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15A is a front view of a second modification of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15B is a top view of a second modification of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG.15 (c) is a side view of the 2nd modification of the piezoelectric vibration sensor in the 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining a dimensional relationship of an example of the piezoelectric vibration sensor according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a dimensional relationship of an example of the piezoelectric vibration sensor according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing evaluation results of examples of the piezoelectric vibration sensor according to the first and third embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the piezoelectric vibration sensor 100.
  • FIG. 1A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100.
  • FIG. 1B is a view showing the arrow A in FIG. 1A, and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the piezoelectric vibration sensor 100.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support 130a, and a second support. 130b, the 1st vibrating membrane 140a, and the 2nd vibrating membrane 140b are comprised. Note that the joined body of the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 constitutes the vibrator 300.
  • the piezoelectric element 110 has a flat plate shape, and an electrode 112 is provided on at least one surface thereof.
  • the substrate 111 of the piezoelectric element 110 is formed of, for example, ceramic. Further, as the material of the electrode 112, for example, silver, copper, gold, or an alloy thereof is used. 1A and 1B show an example in which the electrode 112 is formed on one surface of the material 111. FIG. On the other hand, as described above, the electrode 112 may be formed on one surface of the substrate 111 and on the opposite surface.
  • the element holding plate 120 has a flat plate shape, and the piezoelectric element 110 is bonded on one surface thereof.
  • the element holding plate 120 has elasticity.
  • the material of the element holding plate 120 may be a metal such as 42 alloy, nickel, iron, chromium, phosphor bronze, or a non-metal such as ceramic, quartz, or quartz.
  • the element holding plate 120 is also called a shim. 1A and 1B show an example in which the piezoelectric element 110 is bonded to one surface of the element holding plate 120.
  • the vibrator configured as described above is called a vibrator having a unimorph structure.
  • the piezoelectric element 110 may be formed on one surface of the element holding plate 120 and on the opposite surface. Such a vibrator is called a vibrator having a bimorph structure.
  • the first support member 130a and the second support member 130b support the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120. More specifically, the first support 130a supports one end side of the element holding plate 120 in which the piezoelectric element 110 is bonded on one surface via a first vibration film 140a described later. Conversely, the second support 130b supports the other end portion side of the element holding plate 120 in which the piezoelectric element 110 is bonded on one surface via a second vibration film 140b described later. A rigid material is used for the first support 130a and the second support 130b.
  • a resin molded product such as ABS resin (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), a metal cast product, or the like can be used. .
  • the first vibration film 140a and the second vibration film 140b have a function of promoting the vibration of the element holding plate 120 between the first support body 130a and the second support body 130b. Therefore, the first vibration film 140a and the second vibration film 140b can be made of a material having lower rigidity than the element holding plate 120 and generating a reaction force when an external force is applied.
  • materials for the first and second vibrating membranes for example, polyethylene terephthalate (hereinafter simply referred to as PET), polyurethane, or the like can be used.
  • the first vibrating membrane 140a joins the first support 130a and one end side of the element holding plate 120 to each other.
  • the first vibrating membrane 140a and the first support 130a are joined by an adhesive or the like.
  • the first vibrating membrane 140a and the one end portion side of the element holding plate 120 are joined by an adhesive or the like.
  • the second vibrating membrane 140b joins the second support 130b and the other end side of the element holding plate 120 to each other.
  • the second vibrating membrane 140b and the second support body 130b are joined by an adhesive or the like.
  • the second vibration film 140b and the other end side of the element holding plate 120 are joined by an adhesive or the like.
  • both end portions of the element holding plate 120 are joined to the first support body 130a and the second support body 130b via the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the configuration of the electronic device 1000.
  • the electronic device 1000 includes the piezoelectric vibration sensor 100 and a housing 400.
  • the configuration of the piezoelectric vibration sensor 100 is as described with reference to FIGS. 1 (a), 1 (b), and 2.
  • FIG. 3 the housing 400 mounts the piezoelectric vibration sensor 100.
  • the housing 400 is mounted with various electronic components (not shown).
  • a metal casting such as stainless steel, aluminum, or magnesium or a metal plate, or a resin molding such as ABS resin or polycarbonate resin can be used.
  • the first support 130a and the second support 130b of the piezoelectric vibration sensor 100 are fixed to the housing 400 with an adhesive or the like.
  • the first support body 130a and the second support body 130b may be fixed to a holding member (for example, an electronic substrate) fixed to the housing 400.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the piezoelectric vibration sensor 100, in which the element holding plate 120 to which the piezoelectric element 110 is bonded is moved away from the first support body 130a and the second support body 130b. It shows a bent state.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the related piezoelectric vibration sensor 900, in which the element holding plate 120 to which the piezoelectric element 100 is bonded is separated from the first support body 130a and the second support body 130b. The state which bent in the direction is shown.
  • the general piezoelectric vibration sensor 900 does not have the first vibration film 140a and the second vibration film 140b as compared with the piezoelectric vibration sensor 100 of the present invention. That is, in the piezoelectric vibration sensor 900, the element holding plate 120 to which the piezoelectric element 110 is bonded is directly bonded to the first support body 130a and the second support body 130b.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the sensitivity of the piezoelectric vibration sensor 100, the sensitivity of the related piezoelectric vibration sensor 900, and the frequency according to the first embodiment of the present invention.
  • the sensitivity (V / [m / s 2 ]) of the piezoelectric vibration sensor 100 and the piezoelectric vibration sensor 900 is set on the vertical axis, and the frequency (Hz) is set on the horizontal axis.
  • the sensitivity of the piezoelectric vibration sensor 100 and the piezoelectric vibration sensor 900 is defined as a vibration acceleration 1 m / s 2 per sensor output voltage (V / [m / s 2 ]).
  • the sensitivity of the related piezoelectric vibration sensor 900 is remarkably increased near the mechanical resonance frequency fq of the piezoelectric vibration sensor 900. That is, in the piezoelectric vibration sensor 900, the mechanical resonance frequency fq determined by the piezoelectric element 110, the element holding plate 120, the first support 130a, and the second support 130b matches the vibration frequency of the object to be measured. As a result, mechanical resonance occurs. Due to this resonance, the element holding plate 120 is greatly deformed, so that the sensitivity of the piezoelectric vibration sensor 900 is significantly increased.
  • the sensitivity of the piezoelectric vibration sensor 100 of the present invention is not as great as that of the piezoelectric vibration sensor 900 near the mechanical resonance frequency fp of the piezoelectric vibration sensor 100, as shown in FIG.
  • the frequency range showing higher sensitivity than that of the sensor 900 is widened.
  • the vibration frequency of the object to be measured is sufficiently smaller than the mechanical resonance frequency fq of the piezoelectric vibration sensor 900 (region I in FIG. 6)
  • the vibration frequency of the object to be measured is the machine of the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the operation of the piezoelectric vibration sensor 100 of the present invention will be described while comparing the operation of the related piezoelectric vibration sensor 900.
  • the element holding plate 120 to which the piezoelectric element 110 is bonded is directly bonded to the first support 130a and the second support 130b. For this reason, in the vicinity of the joint between the element holding plate 120 and the first support 130a, as shown in FIG. 5, the element holding plate 120 cannot freely rotate and the bending angle ⁇ q is small. Similarly, in the vicinity of the joint between the element holding plate 120 and the second support 130b, the element holding plate 120 cannot rotate freely and the bending angle ⁇ q is small.
  • the piezoelectric vibration sensor 900 cannot obtain high sensitivity in the region I.
  • both end portions of the element holding plate 120 are connected to the first support 130a and the second vibration film 140a via the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • the second support 130b is joined.
  • the first vibration film 140a and the second vibration film 140b are made of a material having a rigidity lower than that of the element holding plate 120, and are between the first support body 130a and the second support body 130b. Thus, it has a function of promoting vibration of the element holding plate 120.
  • the element holding plate 120 can be freely rotated and bent as compared with the piezoelectric vibration sensor 900, as shown in FIG.
  • the angle ⁇ p is also large.
  • the element holding plate 120 can be freely rotated and has a large deflection angle ⁇ p as compared with the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 can obtain higher sensitivity than the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the sensitivity of the related piezoelectric vibration sensor 900 has a sharp peak near the mechanical resonance frequency fq of the piezoelectric vibration sensor 900. This indicates that the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 are greatly deformed because the vibration damping property of the structure including the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 is reduced. In other words, since the resonance sharpness Q indicating the amplification degree of vibration is increased, the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 are greatly deformed.
  • the element holding plate 120 is attached to the first and second supports 130a and 130b via the first vibration film 140a and the second vibration film 140b as described above. Since they are joined, the resonance sharpness Q is smaller than that of the piezoelectric vibration sensor 900. This is because the first vibration film 140a and the second vibration film 140b are made of a material having lower rigidity than the element holding plate 120 and have vibration damping ability.
  • the deformation stress of the element holding plate 120 is caused by the supporting point (the joint between the first supporting portion 130a and the first vibrating membrane 140a, the second supporting portion 130b, It concentrates in the vicinity of the joint portion of the second vibration film 140b. Large deformation of the element holding plate 120 at the support point when mechanical resonance occurs is suppressed by the vibration damping ability of the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • the resonance sharpness Q of the piezoelectric vibration sensor 100 is smaller than that of the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the sensitivity of the piezoelectric vibration sensor 100 does not change rapidly in the vicinity of the mechanical resonance frequency fp. This means that the piezoelectric vibration sensor 100 can be used in a wider frequency range than the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the piezoelectric vibration sensor 900 When a drop impact is applied to the piezoelectric vibration sensor 900, mechanical resonance with a large resonance sharpness Q is excited, and the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 are greatly deformed. For this reason, the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 may collide with an inner wall of a housing (not shown in FIG. 5) that houses the piezoelectric vibration sensor 900. As a result, the piezoelectric vibration sensor 900 may break down.
  • the element holding plate 120 and the first and second supports 130a and 130b are directly joined. For this reason, when a drop impact is applied to the piezoelectric vibration sensor 900, it is concentrated on the support points (the junction between the element holding plate 120 and the first support 130a, the junction between the element holding plate 120 and the second support 130b). The deformation stress to be transmitted was not attenuated and was likely to propagate to the piezoelectric element 110. Therefore, when a drop impact is applied to the piezoelectric element 900, the piezoelectric vibration sensor 900 is likely to be damaged.
  • the resonance sharpness Q of the mechanical resonance becomes small due to the vibration attenuation capability of the first vibration film 140a and the second vibration film 140b. Therefore, the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 are prevented from colliding with the inner wall of the casing 400 that houses the piezoelectric vibration sensor 100. As a result, the risk of failure of the piezoelectric vibration sensor 100 is significantly reduced.
  • the element holding plate 120 is joined to the first and second supports 130a and 130b via the first vibration film 140a and the second vibration film 140b. For this reason, when a drop impact is applied to the piezoelectric vibration sensor 100, the support point (the joint between the first vibration film 140a and the first support 130a, the joint between the second vibration film 140b and the second support 130b) is supported.
  • the deformation stress that propagates to the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 is smaller than that of the piezoelectric vibration sensor 900. Therefore, the piezoelectric vibration sensor 100 is prevented from being damaged when a drop impact is applied to the piezoelectric element 100.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 of the present invention high sensitivity can be obtained in a wide frequency range (both in the region I and the region II shown in FIG. 6), and against external impacts. Even withstand.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 includes the piezoelectric element 110, the element holding plate 120, the first support body 130a, the second support body 130b, and the first support element.
  • a vibration film 140a and a second vibration film 140b are provided.
  • the piezoelectric element 110 has a flat plate shape, and an electrode 112 is provided on at least one surface.
  • the element holding plate 120 has a flat plate shape, and the piezoelectric element 110 is bonded on one surface.
  • the first support body 130 a and the second support body 130 b support the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120.
  • the vibration films (the first vibration film 140a and the second vibration film 140b) promote the vibration of the element holding plate 120 between the first support body 130a and the second support body 130b.
  • the element holding plate 120 is bonded to each of the first support body 130a and the second support body 130b via the vibration films (the first vibration film 140a and the second vibration film 140b).
  • the element holding plate 120 is joined to the first support body 130a and the second support body 130b via the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • the first vibration film 140a and the second vibration film 140b are made of a material having a rigidity lower than that of the element holding plate 120, and are between the first support body 130a and the second support body 130b. Thus, it has a function of promoting vibration of the element holding plate 120.
  • the vibration frequency of the object to be measured is sufficiently smaller than the mechanical resonance frequency fq of the piezoelectric vibration sensor 900 (region I in FIG. 6) is as follows. That is, the element holding plate 120 can freely rotate as compared with the piezoelectric vibration sensor 900 in the vicinity of the joint between the first vibration film 140a and the first support 130a. Similarly, the element holding plate 120 can freely rotate in the vicinity of the joint between the second vibrating membrane 140b and the second support 130b. Thus, the bending movement of the element holding plate 120 is promoted by the structure in which both end portions of the element holding plate 120 can freely rotate. As a result, the amount of displacement in the surface direction of the piezoelectric element 112 is also larger than that of the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the case where the vibration frequency of the object to be measured is close to the mechanical resonance frequency fq of the piezoelectric vibration sensor 900 is as follows. That is, in the piezoelectric vibration sensor 100, the element holding plate 120 is joined to the first and second support bodies 130a and 130b via the first vibration film 140a and the second vibration film 140b, so The sharpness Q is smaller than that of the piezoelectric vibration sensor 900. This is because the first vibration film 140a and the second vibration film 140b are made of a material having lower rigidity than the element holding plate 120 and have vibration damping ability.
  • the deformation stress of the element holding plate 120 is caused by the supporting point (the joint between the first support 130a and the first vibration film 140a, the second support 130b, It concentrates in the vicinity of the joint portion of the second vibration film 140b.
  • Large deformation of the element holding plate 120 at the support point when mechanical resonance occurs is suppressed by the vibration damping ability of the first vibration film 140a and the second vibration film 140b. Therefore, as a result, the resonance sharpness Q of the piezoelectric vibration sensor 100 is smaller than that of the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the sensitivity of the piezoelectric vibration sensor 100 does not change abruptly near the mechanical resonance frequency fp. This means that the piezoelectric vibration sensor 100 can be used in a wider frequency range than the piezoelectric vibration sensor 900.
  • the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 are prevented from colliding with an inner wall of a housing (not shown) that houses the piezoelectric vibration sensor 100. As a result, the risk of failure of the piezoelectric vibration sensor 100 is significantly reduced.
  • the element holding plate 120 is joined to the first and second supports 130a and 130b via the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • the support point (the joint between the first vibration film 140a and the first support 130a, the joint between the second vibration film 140b and the second support 130b) is supported.
  • the deformation stress that propagates to the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 is smaller than that of the piezoelectric vibration sensor 900. Therefore, the piezoelectric vibration sensor 100 is prevented from being damaged when a drop impact is applied to the piezoelectric element 100.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 in the first embodiment of the present invention high sensitivity can be obtained in a wide frequency range, and it can withstand external impacts.
  • the vibration film is composed of the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • the first vibrating membrane 140a joins the element holding plate 120 and the first support 130a.
  • the second vibrating membrane 140b joins the element holding plate 130b and the second support 130b.
  • the vibration film can be divided into two corresponding to the first support 130a and the second support 130b.
  • the vibration films (the first vibration film 140a and the second vibration film 140b) extend in the direction of one surface of the element holding plate 120. To do. Thereby, the height of the piezoelectric vibration sensor 100 can be kept low.
  • the vibration films are made of polyethylene terephthalate.
  • a vibration film can be comprised with a simple material.
  • the piezoelectric element 110 is both on one surface of the element holding plate 120 and on the surface opposite to the one surface. May be joined. This also produces an effect equivalent to the effect described above.
  • the electronic apparatus 1000 includes the piezoelectric vibration sensor 100 described above.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 can be used as a part of the electronic apparatus 1000. Also by this, the effect similar to the effect which the piezoelectric vibration sensor 100 mentioned above has can be show
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the piezoelectric vibration sensor 100A.
  • FIG. 7A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100A.
  • FIG. 7B is a view showing the arrow B in FIG. 7A and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100A.
  • constituent elements equivalent to those shown in FIGS. 1 to 6 are given the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100A includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support 130a, a second support 130b, The first vibration film 150a and the second vibration film 150b are included.
  • FIG. 1 is compared with FIG.
  • the first vibration film 150a and the second vibration film 150b shown in FIG. 7B are vibrations compared to the first vibration film 140a and the second vibration film 140b shown in FIG.
  • the width of the film refers to the length of the vibration film in the vertical direction on the paper surface in FIGS. 1B and 7B) is small.
  • the piezoelectric vibration sensor 100A As compared with the piezoelectric vibration sensor 100, the bending angle at each joint portion between the first and second support bodies 130a and 130b and the first and second vibration films 150a and 150b is also increased. Further, the deflection of the central portion of the element holding plate 120 is also increased. Thereby, according to the piezoelectric vibration sensor 100A, compared with the piezoelectric vibration sensor 100, high sensitivity can be obtained.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100B.
  • FIG. 8A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100B.
  • FIG. 8B is a view showing the arrow C in FIG. 8A and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100B.
  • constituent elements equivalent to those shown in FIGS. 1 to 7 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100B includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support body 130a, a second support body 130b, The first vibration film 160a and the second vibration film 160b are included.
  • An opening 161 is formed between the element holding plate 120 and the first and second supports 130a and 130b in the first vibration film 160a and the second vibration film 160b. That is, the opening 161 is formed in the first vibration film 160a so as to be disposed between the element holding plate 120 and the first support 130a.
  • the opening 161 is formed in the second vibration film 160b so as to be disposed between the element holding plate 120 and the second support 130b.
  • FIG. 1 is compared with FIG.
  • the first diaphragm 160a and the second diaphragm 160b shown in FIG. 8B have an opening 161, and thus the first diaphragm 140a and the second diaphragm 160a shown in FIG. This is different from the second vibration film 140b.
  • the piezoelectric vibration sensor 100B As compared with the piezoelectric vibration sensor 100, the bending angles at the joint portions of the first and second support bodies 130a and 130b and the first and second vibration films 160a and 160b are also increased. Further, the deflection of the central portion of the element holding plate 120 is also increased. Thereby, according to the piezoelectric vibration sensor 100B, compared with the piezoelectric vibration sensor 100, a high sensitivity can be obtained.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100C.
  • 9A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100C
  • FIG. 9B is a view showing the arrow D of FIG. 9A, and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100C.
  • constituent elements equivalent to those shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100C includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support 130a, a second support 130b, The first vibration film 170a and the second vibration film 170b are included.
  • a plurality of openings 171 are formed between the element holding plate 120 and the first and second supports 130a and 130b in the first vibration film 170a and the second vibration film 170b. That is, the plurality of openings 171 are formed in the first vibration film 170a so as to be disposed between the element holding plate 120 and the first support 130a.
  • the plurality of openings 171 are formed in the second vibration film 170b so as to be disposed between the element holding plate 120 and the second support 130b.
  • FIG. 1 is compared with FIG.
  • the first vibration film 170a and the second vibration film 170b shown in FIG. 9B have a plurality of openings 171, and thus the first vibration film 140a shown in FIG. This is different from the second vibrating membrane 140b.
  • the cross-sectional second moment is greater in the first vibrating membrane 170a and the second vibrating membrane 170b shown in FIG. 9 than in the first vibrating membrane shown in FIG. It becomes smaller than 140a and the second vibrating membrane 140b.
  • the piezoelectric vibration sensor 100C as compared with the piezoelectric vibration sensor 100, the bending angles at the joints between the first and second support bodies 130a and 130b and the first and second vibration films 170a and 170b are also increased. Further, the deflection of the central portion of the element holding plate 120 is also increased. Thereby, according to the piezoelectric vibration sensor 100 ⁇ / b> C, it is possible to obtain higher sensitivity than the piezoelectric vibration sensor 100.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100D.
  • FIG. 10A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100D.
  • FIG. 10B is a view showing the arrow E in FIG. 10A and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100D.
  • constituent elements equivalent to those shown in FIGS. 1 to 9 are given the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100D includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support 130a, a second support 130b, The first vibration film 180a and the second vibration film 180b are included.
  • FIG. 1 is compared with FIG.
  • the first diaphragm 180a and the second diaphragm 180b shown in FIG. 10B are formed in a rectangular flat plate shape shown in FIG. 1B in that they are formed in a trapezoid flat plate shape. The difference is different from the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • the width of the first vibration film 180a is set so as to gradually increase from the first support 130a to the element holding plate 120 between the element holding plate 120 and the first support 130a.
  • the width of the second diaphragm 180b is set so as to gradually increase from the second support 130b toward the element holding plate 120 between the element holding plate 120 and the second support 130b. ing.
  • the cross-sectional secondary moment decreases as the width decreases. Therefore, among the first vibration film 180a and the second vibration film 180b shown in FIG. 10B, in particular, the second moment of the section on the first and second support bodies 130a and 130b side is the first moment shown in FIG. It becomes smaller than the first vibration film 140a and the second vibration film 140b. Therefore, in the piezoelectric vibration sensor 100D, as compared with the piezoelectric vibration sensor 100, the bending angles at the joints between the first and second support bodies 130a and 130b and the first and second vibration films 180a and 180b are also increased. Further, the deflection of the central portion of the element holding plate 120 is also increased. Thereby, according to the piezoelectric vibration sensor 100D, compared with the piezoelectric vibration sensor 100, high sensitivity can be obtained.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100E.
  • FIG. 11A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100E.
  • FIG. 11B is a view showing the arrow F in FIG. 11A and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100E.
  • the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 10 are attached to the same constituent elements as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100E includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support body 130a, a second support body 130b, The first vibration film 190a and the second vibration film 190b are included.
  • FIG. 1 is compared with FIG.
  • the first diaphragm 190a and the second diaphragm 190b shown in FIG. 11 (b) are formed in a rectangular flat plate shape shown in FIG. 1 (b) in that they are formed in a trapezoidal flat plate shape. This is different from the first vibration film 140a and the second vibration film 140b.
  • the width of the first vibration film 190a is set so as to gradually decrease from the first support 130a toward the element holding plate 120 between the element holding plate 120 and the first support 130a.
  • the width of the second vibration film 180b is set so as to gradually narrow from the second support 130b toward the element holding plate 120 between the element holding plate 120 and the second support 130b. ing.
  • the cross-sectional secondary moment decreases as the width decreases. Accordingly, among the first vibration film 190a and the second vibration film 190b shown in FIG. 11, the second moment of section, particularly on the element holding plate 120 side, is the first vibration film 140a and the second vibration film shown in FIG. It becomes smaller than the film 140b. Therefore, in the piezoelectric vibration sensor 100D, as compared with the piezoelectric vibration sensor 100, the bending angles at the joints between the first and second support bodies 130a and 130b and the first and second vibration films 190a and 190b are also increased. Further, the deflection of the central portion of the element holding plate 120 is also increased. Thereby, according to the piezoelectric vibration sensor 100E, compared with the piezoelectric vibration sensor 100, a high sensitivity can be obtained.
  • the width of the first and second vibrating membranes 190a and 190b is set wider on the element holding plate 120 side between the element holding plate 120 and the second support 130b.
  • the rigidity of the first vibrating membrane 190a on the first support 130a side is higher than that on the element holding plate 120 side.
  • the second support 130b side has higher rigidity than the element holding plate 120 side. Therefore, according to the vibration sensor 100E, it is possible to suppress the twist on the first and second support bodies 130a and 130b side particularly in each of the first vibration film 190a and the second vibration film 190b.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100F.
  • FIG. 12A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100F.
  • FIG. 12B is a view showing the arrow G in FIG. 12A and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100F.
  • the same components as those shown in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100F includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support 130a, a second support 130b, The vibration film 210 is included.
  • FIG. 1 is compared with FIG.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 has two vibration films (a first vibration film 140a and a second vibration film 140b).
  • the number of vibration films 210 is one. That is, as shown in FIG. 12A, the entire lower surface of the element holding plate 120 is bonded to the upper surface of the vibration film 210. This also produces the same effect as that described in the first embodiment. Further, according to the piezoelectric vibration sensor 100F, since the vibration film 210 is provided as one, the number of parts can be reduced as compared with the piezoelectric vibration sensor 100F, and it can be easily assembled.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100G.
  • FIG. 13A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100G.
  • FIG. 13B is a view showing the arrow H in FIG. 13A and a top view of the piezoelectric vibration sensor 100G.
  • FIG.13 (c) is a figure which shows the arrow I of FIG.13 (a), Comprising: It is a side view of the piezoelectric vibration sensor 100G.
  • components equivalent to those shown in FIGS. 1 to 12 are given the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100G includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support 130a, and a second support.
  • the support member 130b, the first vibration film 220a, and the second vibration film 220b are configured.
  • FIG. 1 and FIG. 13 are compared.
  • the upper surfaces of the first and second supports 130 a and 130 b do not face the lower surface of the element holding plate 120. .
  • the one end portion of the element holding plate 120 and the first support portion 130a are arranged in the direction in which the first vibration film 140a extends by the first vibration film 140a (in the left-right direction on the paper surface of FIG. 1A).
  • the other end portion of the element holding plate 120 and the second support portion 130b are separated by the second vibration film 140b in the direction in which the second vibration film 140b extends (on the paper surface in FIG. 1A). Connected in the horizontal direction).
  • the upper surfaces of the first and second supports 130a and 130b are The lower surface of the element holding plate 120 faces each other.
  • the first vibration film 220a is sandwiched between the lower surface of the element holding plate 120 and the upper surface of the first support 130a.
  • the second vibration film 220b is sandwiched between the lower surface of the element holding plate 120 and the upper surface of the second support 130b.
  • the first vibration film 220a and the second vibration film 220b are provided so as to extend in the direction of one surface of the element holding plate 120 (left and right direction on the paper surface of FIG. 13A).
  • the first vibration film 220a is sandwiched between the element holding plate 120 and the first support 130a.
  • the second vibration film 220b is sandwiched between the element holding plate 120 and the second support 130b.
  • the first and second vibrating membranes 220a and 220b are disposed inside the element holding plate 120 in the longitudinal direction of the element holding plate 120, so that the size of the piezoelectric vibration sensor 100G can be reduced while reducing the size of the piezoelectric vibration sensor 100G.
  • the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100H.
  • FIG. 14A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100G.
  • FIG. 14B is a view showing the arrow J in FIG. 14A and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100H.
  • FIG. 14C is a view showing the arrow K in FIG. 14A and a side view of the piezoelectric vibration sensor 100H.
  • the same components as those shown in FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • the piezoelectric vibration sensor 100H includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support body 130a, and a second support body 130a.
  • the support 130b, the first vibrating membrane 230a, and the second vibrating membrane 230b are configured.
  • FIG. 13 and FIG. 14 are compared.
  • the upper surfaces of the first and second supports 130a and 130b are formed on the element holding plate 120, respectively. Facing each other on the bottom surface.
  • the upper surfaces of the first and second supports 130a and 130b are element-held.
  • the bottom surface of the plate 120 faces each other. In this respect, they are common to each other.
  • the first vibration film 220a and the second vibration film 220b are provided on the element holding plate 120. It was provided so as to extend in the direction of one surface (left and right direction on the paper surface of FIG. 13A).
  • the first vibration film 230a and the second vibration film 230b is provided so as to extend in the thickness direction (vertical direction on the paper surface of FIG. 14A). In this respect, they are different.
  • each of the first and second vibrating membranes 230a and 230b is directed upward from the first and second support bodies 130a and 130b toward the central portion of the element holding plate 120. It is extended. By doing in this way, it can suppress that the element holding
  • the vibration films (the first vibration film 230a and the second vibration film 230b) are formed on the element holding plate 120. It extends in the thickness direction. This structure also provides the same effect as that described in the third embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibration sensor 100I.
  • FIG. 15A is a front view of the piezoelectric vibration sensor 100I.
  • FIG. 15B is a view showing the arrow L in FIG. 15A and is a top view of the piezoelectric vibration sensor 100I.
  • FIG. 15C is a view showing the arrow M in FIG. 15A and a side view of the piezoelectric vibration sensor 100I.
  • components equivalent to those shown in FIG. 1 to FIG. 14 are given the same reference numerals as those shown in FIG. 1 to FIG.
  • the piezoelectric vibration sensor 100I includes a piezoelectric element 110, an element holding plate 120, a first support 130a, The support member 130b, the first vibrating membrane 240a, and the second vibrating membrane 240b are configured.
  • FIG. 14 and FIG. 15 are compared.
  • the first vibration film 230a and the second vibration film 230b are the thickness of the element holding plate 120. It is provided so as to extend in the direction (vertical direction on the paper surface of FIG. 14A).
  • the first vibration film 240a and the second vibration film 240b are element holding plates. 120 is provided so as to extend in the thickness direction of 120 (vertical direction on the paper surface of FIG. 15A). In this respect, both are common.
  • the first vibrating membrane 240a is provided between the element holding plate 120 and the first support 130a so as to be curved.
  • the second vibrating membrane 240b is provided to be curved between the element holding plate 120 and the second support 130b.
  • the first vibration film 230a and the second vibration film 230b are curved between the element holding plate 120 and the first and second supports 130a and 130b. Absent. In this respect, they are different.
  • the upper surfaces of the first and second supports 130a and 130b are arranged so as to be spaced apart from the lower surface of the element holding plate 120.
  • the first vibrating membrane 240a is provided between the upper surface of the first support 130a and the lower surface of the element holding plate 120 so as to connect both.
  • the second vibrating membrane 240b is provided between the upper surface of the second support 130b and the lower surface of the element holding plate 120 so as to connect both.
  • each of the first and second vibrating membranes 240a and 240b is provided between the upper surface of the first and second support bodies 130a and 130b and the lower surface of the element holding plate 120. It is provided so as to bend into a shape in which the letter “U” of the alphabet is horizontal.
  • the first and second support bodies 130a and 130b can stably support the element holding plate 120 through the curved first and second vibrating membranes 240a and 240b.
  • Examples of the electronic apparatus 1000 including the piezoelectric vibration sensor 100 according to the first embodiment of the present invention will be described as Example 1-1 to Example 1-8.
  • an example of an electronic apparatus including the piezoelectric vibration sensor 100G according to the third embodiment of the present invention will be described as Example 2.
  • An example of a related piezoelectric vibration sensor 900 (see FIG. 5) will be described as a related example.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the dimensional relationship of the embodiment of the piezoelectric vibration sensor 100.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the dimensional relationship of the embodiment of the piezoelectric vibration sensor 100G.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating evaluation results of examples of the piezoelectric vibration sensor 100 and the piezoelectric vibration sensor 100G. [Element] First, each member of the piezoelectric vibration sensor 100 and the piezoelectric vibration sensor 100G will be described.
  • Substrate 111 A piezoelectric ceramic material having a composition of lead titanium zirconate was used as the base material.
  • the size was 4 mm in length, 3 mm in width, and 0.5 mm in thickness.
  • length refers to the size of the left-right direction on the paper surface in Fig.1 (a).
  • the width refers to the size in the direction perpendicular to the paper surface in FIG.
  • the width indicates the size in the vertical direction of the paper surface in FIG.
  • the thickness indicates the size in the vertical direction on the paper surface in FIG.
  • the definition of length, width, and thickness also applies to other members.
  • Electrode 112 The material of the electrode 112 is silver.
  • piezoelectric element 110 A silver electrode was formed as the electrode 112 on both surfaces of the base material 111 of the piezoelectric ceramic material, and the piezoelectric element 110 was configured.
  • Electrode holding plate 120 As a material of the element holding plate 120, 42 alloy was used.
  • the vibrator 300 is formed by joining one main surface of the piezoelectric element 110 onto one surface of the element holding plate 120. That is, here, the bonding material between the piezoelectric element 110 and the element holding plate 120 is the vibrator 300.
  • First support 130a, second support 130b ABS resin was used for the material of the first support 130a and the second support 130b.
  • the size was 1 mm in length, 3 mm in width, and 0.5 mm in thickness.
  • the dimensions related to the first vibration film 140a and the second vibration film 140b in the piezoelectric vibration sensor 100 are the thickness t2 and the length from the second support 130b and the joint. Identified by L2.
  • the thickness t2 of the second vibrating membrane 140b is determined by the ratio with the thickness t1 of the second support 130b.
  • the length L2 between the joint portion of the second vibration film 140b and the second support 130b and the end side on the center portion side of the element holding plate 120 is: It is determined by the ratio of the length L ⁇ b> 1 between the end of the element holding plate 120 on the center side of the second vibrating film 140 b and the end of the piezoelectric element 110.
  • the dimensions related to the first vibration film 220a and the second vibration film 220b in the piezoelectric vibration sensor 100G are specified by the thickness t2, as shown in FIG.
  • one main surface of the piezoelectric element 110 prepared as described above is bonded onto one surface of the element holding plate 120, and the vibrator 300.
  • Each of the first vibration film 140 a and the second vibration film 140 b was joined to both ends of the element holding plate 120.
  • the lower surface of the end portion of the first vibrating membrane 140a is joined to the upper surface of the first support 130a, and the second vibrating membrane 140b The lower surface of the end was joined to the upper surface of the second support 130b.
  • the piezoelectric vibration sensor 100 is completed.
  • the completed piezoelectric vibration sensor 100 was joined to the housing 400.
  • one main surface of the prepared piezoelectric element 110 was joined to one surface of the element holding plate 120 to form the vibrator 300. And between each member so that each of the 1st vibration film 220a and the 2nd vibration film 220b may be pinched
  • the piezoelectric vibration sensor 100 and the piezoelectric vibration sensor 100G to be measured are configured using the above-described members.
  • L1 and L2 shown in FIG. 16 were set according to the ratio of both dimensions.
  • t1 and t2 shown in FIGS. 16 and 17 were set by the ratio of both dimensions.
  • the sensor sensitivity frequency characteristic flatness was calculated as an index of the sensitivity frequency characteristic flatness of each of the piezoelectric vibration sensors 100, 100G, and 900.
  • the sensor sensitivity frequency characteristic flatness is calculated based on the ratio between the normalized sensitivity (10 Hz) and the sensor sensitivity at the mechanical resonance frequency.
  • the mechanical resonance frequency was obtained by applying broadband vibration to each of the piezoelectric vibration sensors 100, 100G, and 900 using a vibrator, and measuring the vibration amplitude frequency characteristics of the bending motion excited by the vibrator 300 by measuring with a laser Doppler vibrometer.
  • the sensor sensitivity obtained by measuring the related piezoelectric vibration sensor 900 (refer FIG.
  • Examples 1-1 to 1-8 show the evaluation results for the piezoelectric vibration sensor 100 of the present invention.
  • Example 2 shows the evaluation results for the piezoelectric vibration sensor 100G of the present invention.
  • the related example shows an evaluation result for the related piezoelectric vibration sensor 900 (see FIG. 5).
  • [Sensor sensitivity frequency characteristics flatness] Regarding the sensor sensitivity frequency characteristic flatness, the result of the related example is 1, and the results of Examples 1-1 to 1-8 and Example 2 are shown. According to the results shown in FIG. 18, Examples 1-1 to 1-8 and Example 2 are compared with related examples. As shown in FIG. 18, in each of Examples 1-1 to 1-8 and Example 2, sufficiently low flatness was obtained as compared with the related examples. In FIG. 18, the normalized resonance frequency is also shown. This normalized resonance frequency is the resonance frequency of each of Examples 1-1 to 1-8 and Example 2 when the mechanical resonance frequency of a general piezoelectric vibration sensor 900 is normalized to 1.
  • a part or all of the first to third embodiments can be described as follows, but is not limited to the following.
  • Appendix 1 A plate-like piezoelectric element having electrodes provided on at least one surface; A flat element holding plate in which the piezoelectric element is bonded on one surface; First and second supports that support the piezoelectric element and the element holding plate; A vibration film that promotes vibration of the element holding plate between the first and second supports; The element holding plate is a piezoelectric vibration sensor bonded to each of the first and second supports via the vibration film.
  • the vibrating membrane is A first vibrating membrane that joins the element holding plate and the first support;
  • the piezoelectric vibration sensor according to appendix 1 comprising the element holding plate and a second vibration film for joining the second support.
  • the piezoelectric vibration sensor according to appendix 1 or 2 further comprising an opening formed between the element holding plate and the support body among the first and second vibration films.
  • the width of the first vibration film is set between the element holding plate and the first support so as to gradually increase from the first support toward the element holding plate.
  • the width of the second vibrating membrane is set between the element holding plate and the second support so as to gradually increase from the second support toward the element holding plate. 4.
  • the piezoelectric vibration sensor according to any one of items 1 to 3.
  • the width of the first vibrating membrane is set between the element holding plate and the first support so as to be gradually narrowed from the first support toward the element holding plate
  • the width of the second vibration film is set between the element holding plate and the second support so as to gradually become narrower from the second support toward the element holding plate.
  • [Appendix 6] The piezoelectric vibration sensor according to any one of appendices 1 to 5, wherein the vibration film extends in a direction of the one surface of the element holding plate.
  • [Appendix 7] The piezoelectric vibration sensor according to appendix 6, wherein the vibration film is sandwiched between the element holding plate and the first and second supports.
  • [Appendix 8] The piezoelectric vibration sensor according to any one of appendices 1 to 5, wherein the vibration film extends in a thickness direction of the element holding plate.
  • [Appendix 9] The piezoelectric vibration sensor according to appendix 8, wherein the vibration film is provided between the element holding plate and the support.
  • [Appendix 10] The piezoelectric vibration sensor according to any one of appendices 1 to 9, wherein the vibration film is made of polyethylene terephthalate. [Appendix 11] 11.
  • the piezoelectric vibration sensor of the present invention is mounted on a small electronic device having excellent portability, such as a mobile phone, a notebook computer, or a PDA.

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Description

圧電振動センサ
　本発明は、圧電振動センサに関し、平板状の圧電素子が接合された素子保持板を支持体で支持するものに関する。
　近年、携帯電話機やノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末）など小型で携帯性に優れた電子機器が広く普及しつつある。このような電子機器は、ネットワークシステムやソフトウェアの進展に伴って広く応用されて高機能化しており、利用者側の利便性も高まってきている。
　このような電子機器の普及拡大や高機能化に伴って、電子機器に内蔵される電子デバイスも高機能化が要求されてきている。圧電振動センサも、高機能化が要求される電子デバイスの１つである。
　特許文献１には、本発明に関連する圧電振動センサの一例として、片持ち梁構造の加速度センサが開示されている。この加速度センサは、長手方向に振動する振動子と、この振動子の一端側を支持する支持部材とから構成されている。振動子は、複数の圧電素子が短冊状の振動体の両面に接合されて構成されている。振動子と支持部材は、一体的に形成されている。支持部材は、プリント配線基板などに固着される。ここで、振動子の振動体にその主面に直交する方向に加速度を加えることにより、振動体が圧電素子とともに撓み、この撓みに応じた電圧が圧電素子に発生する。そして、圧電素子に発生する電圧を測定することにより、加速度を算出する。
特許３２２８０８９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の技術では、振動子の振動体と支持部材は一体的に形成されている。このため、圧電振動センサに外力を加えても、振動体には支持部材との境界部で十分なモーメントが発生せず、振動体の主面に直交する方向の変位が不十分となることがあった。この結果、特に低い周波数で十分な感度を得ることができない場合があるという問題があった。
　また、圧電振動センサに外部から大きな衝撃が加わった場合、振動子の振動体がその主面に直交する方向に大きく変位する。このとき、振動体が、圧電振動センサの支持部材が固着されたプリント配線基板や、圧電振動センサを収容する筐体などに接触することがあった。このため、振動子の振動体が破損し、圧電振動センサが故障してしまうという問題があった。
　このように、特許文献１に記載の技術では、共振周波数よりも低い周波数で十分な感度を得られない場合があるという問題と、外部から大きな衝撃を受けると故障してしまう場合があるという問題があった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、広範な周波数範囲で高い感度を得ることができるとともに、外部からの衝撃に対して耐えることができる圧電振動センサを提供することにある。
　本発明の圧電振動センサは、少なくとも１つの面上に電極が設けられた平板状の圧電素子と、１つの面上に前記圧電素子が接合された平板状の素子保持板と、前記圧電素子および前記素子保持板を支持する第１および第２の支持体と、前記第１および前記第２の支持体の間での前記素子保持板の振動を促進する振動膜を備え、前記素子保持板は、前記振動膜を介して、前記第１および第２の支持体の各々に接合されている。
　本発明にかかる圧電振動センサによれば、広範な周波数範囲で高い感度を得ることができるとともに、外部からの衝撃に対しても耐えることができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの構成を示す図である。図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの正面図である。図１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの上面図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの構成を示す斜視図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態における電子機器を模式的に示す模式図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの動作を説明するための図である。 図５は、関連する圧電振動センサの動作を説明するための図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの感度と、関連する圧電振動センサの感度と周波数の関係を模式的に示す図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例の構成を示す図である。図７（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例の正面図である。図７（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例の上面図である。 図８は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例の構成を示す図である。図８（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例の正面図である。図８（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例の上面図である。 本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第３の変形例の構成を示す図である。図９（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第３の変形例の正面図である。図９（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第３の変形例の上面図である。 図１０は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第４の変形例の構成を示す図である。図１０（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第４の変形例の正面図である。図１０（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第４の変形例の上面図である。 図１１は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第５の変形例の構成を示す図である。図１１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第５の変形例の正面図である。図１１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第５の変形例の上面図である。 図１２は、本発明の第２の実施の形態における圧電振動センサの構成を示す図である。図１２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における圧電振動センサの正面図である。図１２（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態における圧電振動センサの上面図である。 図１３は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの構成を示す図である。図１３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの正面図である。図１３（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの上面図である。図１３（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの側面図である。 図１４は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例の構成を示す図である。図１４（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例の正面図である。図１４（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例の上面図である。図１４（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例の側面図である。 図１５は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例の構成を示す図である。図１５（ａ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例の正面図である。図１５（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例の上面図である。図１５（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例の側面図である。 図１６は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの実施例の寸法関係を説明するための図である。 図１７は、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの実施例の寸法関係を説明するための図である。 図１８は、本発明の第１および第３の実施の形態における圧電振動センサの実施例の評価結果を示す図である。
＜第１の実施の形態＞
　本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００の構成について、図に基づいて説明する。
　図１は、圧電振動センサ１００の構成を示す図である。図１（ａ）は、圧電振動センサ１００の正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の矢視Ａを示す図であって、圧電振動センサ１００の上面図である。図２は、圧電振動センサ１００の構成を示す斜視図である。
　図１（ａ）、図１（ｂ）および図２に示されるように、圧電振動センサ１００は、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜１４０ａと、第２の振動膜１４０ｂとを含んで構成されている。なお、圧電素子１１０と素子保持板１２０の接合体は、振動子３００を構成する。
　圧電素子１１０は、平板状であって、その少なくとも１つの面上に電極１１２が設けられている。この圧電素子１１０の基材１１１は、例えばセラミックなどにより形成される。また、電極１１２の材料には、例えば銀や銅や金やこれらの合金などが用いられる。図１（ａ）および図１（ｂ）では、電極１１２が素材１１１の１つの面に形成された例を示す。一方、前述の通り、電極１１２が、基材１１１の１つの面上とこれと反対側の面上に形成されてもよい。
　素子保持板１２０は、平板状であって、その１つの面上に圧電素子１１０が接合されている。素子保持板１２０は弾性を有する。また、素子保持板１２０の材料には、例えば４２アロイ（Alloy）やニッケルや鉄やクロムやリン青銅のような金属や、例えばセラミックや石英や水晶などの非金属を用いることができる。なお、素子保持板１２０は、シムとも呼ばれる。図１（ａ）および図１（ｂ）では、圧電素子１１０が素子保持板１２０の１つの面に接合された例を示す。このように構成された振動子は、ユニモルフ構造の振動子と呼ばれる。一方、圧電素子１１０が、素子保持板１２０の１つの面上とこれと反対側の面上に形成されてもよい。このような振動子は、バイモルフ構造の振動子と呼ばれる。
　第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂは、圧電素子１１０および素子保持板１２０を支持する。より具体的には、第１の支持体１３０ａは、後述の第１の振動膜１４０ａを介して、１つの面上に圧電素子１１０が接合された素子保持板１２０の一端部側を支持する。逆に、第２の支持体１３０ｂは、後述の第２の振動膜１４０ｂを介して、１つの面上に圧電素子１１０が接合された素子保持板１２０の他端部側を支持する。第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂには、剛性材料が用いられる。
　第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂの材料には、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン(Acrylonitrile Butadiene Styrene)共重合合成樹脂）などの樹脂成型品や金属鋳造品などを用いることができる。
　第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂは、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂの間で、素子保持板１２０の振動を促進する機能を有する。したがって、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂの材料には、素子保持板１２０よりも剛性が低く、外力を加えると、反力を生じるような素材を用いることができる。第１および第２の振動膜の材料には、例えば、ポリエチレンテフタレート（Polyethylene terephthalate（以下、単にＰＥＴと称する。））や、ポリウレタン（Polyurethane）などを用いることができる。
　第１の振動膜１４０ａは、第１の支持体１３０ａと素子保持板１２０の一端部側とを、接合する。第１の振動膜１４０ａと第１の支持体１３０ａは、接着剤などにより接合されている。第１の振動膜１４０ａと素子保持板１２０の一端部側は、接着剤などにより接合されている。
　第２の振動膜１４０ｂは、第２の支持体１３０ｂと素子保持板１２０の他端部側とを、接合する。第２の振動膜１４０ｂと第２の支持体１３０ｂは、接着剤などにより接合されている。第２の振動膜１４０ｂと素子保持板１２０の他端部側は、接着剤などにより接合されている。
　すなわち、素子保持板１２０の両端部側は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを介して、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂに接合されている。
　次に、圧電振動センサ１００を搭載した電子機器１０００の構成について、図に基づいて説明する。
　図３は、電子機器１０００の構成を模式的に示す模式図である。図３に示されるように、電子機器１０００は、圧電振動センサ１００と、筐体４００とを含んで構成される。圧電振動センサ１００の構成は、図１（ａ）、図１（ｂ）および図２を用いて説明した通りである。図３に示されるように、筐体４００は、圧電振動センサ１００を搭載する。また、筐体４００は、圧電振動センサ１００以外にも、様々な電子部品（不図示）を搭載する。なお、筐体４００の材料には、例えば、ステンレスやアルミニウムやマグネシウムなどの金属鋳造品または金属板や、ＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂などの樹脂成型品を用いることができる。
　図３に示されるように、圧電振動センサ１００の第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂは、筐体４００に接着剤などにより固定される。なお、図示しないが、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂは、筐体４００に固定された保持部材（例えば、電子基板など）に固定されてもよい。
　次に、圧電振動センサ１００の動作について図に基づいて説明する。ここでは、本発明に関連する圧電振動センサ９００の動作と比較しながら、本発明の圧電振動センサ１００の動作を説明する。
　図４は、圧電振動センサ１００の動作を説明するための図であって、圧電素子１１０が接合された素子保持板１２０が、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂから離れる方向に撓んだ状態を示す。
　図５は、関連する圧電振動センサ９００の動作を説明するための図であって、圧電素子１００が接合された素子保持板１２０が、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂから離れる方向に撓んだ状態を示す。
　図５に示されるように、一般的な圧電振動センサ９００は、本発明の圧電振動センサ１００と比較して、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを有していない。すなわち、圧電振動センサ９００では、圧電素子１１０が接合された素子保持板１２０が直接、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂに接合されている。
　図６は、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００の感度と、関連する圧電振動センサ９００の感度と、周波数の関係を模式的に示す図である。
　図６では、圧電振動センサ１００および圧電振動センサ９００の感度（Ｖ／［ｍ／ｓ２］）を縦軸に設定し、周波数（Ｈｚ）を横軸に設定した。ここでは、圧電振動センサ１００および圧電振動センサ９００の感度は、振動加速度１ｍ／ｓ２あたりのセンサ出力電圧（Ｖ／［ｍ／ｓ２］）と定義する。
　図６に示されるように、関連する圧電振動センサ９００の感度は、当該圧電振動センサ９００の機械共振周波数ｆｑ付近で、著しく大きくなる。すなわち、圧電振動センサ９００では、圧電素子１１０と素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａと第２の支持体１３０ｂとによって定まる機械共振周波数ｆｑと、被測定対象物の振動周波数とが、一致することにより、機械共振が生じる。この共振により、素子保持板１２０が大きく変形するため、圧電振動センサ９００の感度も著しく大きくなった。
　このように、感度が著しく大きい状態で圧電振動センサ９００を使用すると、当該圧電振動センサ９００自体に破損が生じてしまうおそれがあった。このため、一般的な圧電振動センサ９００を用いる場合、機械共振周波数ｆｑ付近を避けて、当該機械共振周波数ｆｑよりも十分に小さい周波数範囲で使用することが求められていた。
　これに対して、本発明の圧電振動センサ１００の感度は、図６に示されるように、当該圧電振動センサ１００の機械共振周波数ｆｐ付近で、圧電振動センサ９００ほどに大きくならない一方で、圧電振動センサ９００よりも高い感度を示す周波数範囲が広範囲に拡大している。
　ここで、被測定対象物の振動周波数が圧電振動センサ９００の機械共振周波数ｆｑに対して十分に小さい場合（図６の領域Ｉ）と、被測定対象物の振動周波数が圧電振動センサ９００の機械共振周波数ｆｑに近い場合（図６の領域ＩＩ）について、本発明の圧電振動センサ１００の動作を、関連する圧電振動センサ９００の動作を対比しながら説明する。
　まず、領域Ｉについて説明する。
　図５に示されるように、一般的な圧電振動センサ９００では、圧電素子１１０が接合された素子保持板１２０が直接、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂに接合されている。このため、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの接合部付近では、図５に示されるように、素子保持板１２０は、自由に回転できず、撓み角θｑも小さい。同様に、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの接合部付近では、素子保持板１２０は、自由に回転できず、撓み角θｑも小さい。
　この結果、圧電素子１１２の面方向の変位量δｑも小さくなる。このため、図６に示されるように、圧電振動センサ９００は、領域Ｉで、高い感度を得ることができなかった。
　一方、本発明の圧電振動センサ１００では、前述の通り、素子保持板１２０の両端部側は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを介して、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂに接合されている。また、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂは、素子保持板１２０と比較して剛性が小さい材料で構成されており、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂの間で、素子保持板１２０の振動を促進する機能を有する。
　したがって、第１の振動膜１４０ａと第１の支持体１３０ａの接合部付近では、図４に示されるように、素子保持板１２０は、圧電振動センサ９００と比較して、自由に回転でき、撓み角θｐも大きい。同様に、第２の振動膜１４０ｂと第２の支持体１３０ｂの接合部付近では、素子保持板１２０は、圧電振動センサ９００と比較して、自由に回転でき、撓み角θｐも大きい。このように、素子保持板１２０の両端部側が自由に回転できる構造を設けたことによって、素子保持板１２０の屈曲運動が促進される。
　この結果、圧電素子１１２の面方向の変位量δｐも、圧電振動センサ９００と比して大きくなる。したがって、図６に示されるように、圧電振動センサ１００は、圧電振動センサ９００と比して、高い感度を得ることができる。
　次に、領域ＩＩについて説明する。
　図６に示されるように、関連する圧電振動センサ９００の感度は、当該圧電振動センサ９００の機械共振周波数ｆｑ付近で、鋭いピークを有する。これは、圧電素子１１０および素子保持板１２０からなる構造の振動減衰性が小さくなるため、圧電素子１１０および素子保持板１２０が大きく変形することを示す。また、換言すれば、振動の増幅度を示す共振先鋭度Ｑが大きくなるため、圧電素子１１０および素子保持板１２０が大きく変形することを示す。
　一方、本発明の圧電振動センサ１００では、素子保持板１２０は、前述の通り、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを介して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂに接合されているので、共振先鋭度Ｑは圧電振動センサ９００と比して小さい。これは、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂが、素子保持板１２０と比較して剛性が小さい材料で構成されており、振動減衰能を有することによる。
　通常、素子保持板１２０が屈曲運動をする場合、当該素子保持板１２０の変形応力は支持点（第１の支持部１３０ａと第１の振動膜１４０ａの接合部と、第２の支持部１３０ｂと第２の振動膜１４０ｂの接合部）近傍に集中する。機械共振発生時の前記支持点における素子保持板１２０の大きな変形は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂの振動減衰能によって、抑制される。
　このため、結果として、圧電振動センサ１００の共振先鋭度Ｑが圧電振動センサ９００と比較して小さくなる。加えて、図６に示されるように、圧電振動センサ１００の感度は、機械共振周波数ｆｐ近傍で急激に変化しない。このことは、圧電振動センサ１００は、圧電振動センサ９００と比べて広域な周波数範囲で使用可能なことを意味する。
　また、ここで、圧電振動センサ１００および圧電振動センサ９００が落下衝撃を受けた場合を考える。この場合、圧電振動センサ１００および圧電振動センサ９００には、広帯域の周波数範囲で振動が加わる。
　圧電振動センサ９００に落下衝撃を加えた場合、大きな共振先鋭度Qの機械共振が励起されて、圧電素子１１０や素子保持板１２０が大きく変形する。このため、これら圧電素子１１０や素子保持板１２０が、圧電振動センサ９００を収容する筐体（図５にて不図示）の内壁などに衝突するおそれが生じる。この結果、圧電振動センサ９００が故障するおそれがあった。
　圧電振動センサ９００では、素子保持板１２０と第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂとが直接的に接合されている。このため、圧電振動センサ９００に落下衝撃を加えた場合、支持点（素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの接合部、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの接合部）に集中する変形応力が減衰せず、圧電素子１１０に伝播する可能性が高かった。したがって、圧電素子９００に落下衝撃を加えると、圧電振動センサ９００が破損に至る可能性が高い。
　一方、圧電振動センサ１００に落下衝撃を加えた場合、機械共振の共振先鋭度Ｑは、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂの振動減減衰能によって、小さくなる。このため、これら圧電素子１１０や素子保持板１２０が、圧電振動センサ1００を収容する筐体４００の内壁などに衝突することが抑制される。この結果、圧電振動センサ1００が故障する危険性が著しく低くなる。
　圧電振動センサ1００では、素子保持板１２０は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを介して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂに接合されている。このため、圧電振動センサ1００に落下衝撃を加えた場合、支持点（第１の振動膜１４０ａと第１の支持体１３０ａの接合部、第２の振動膜１４０ｂと第２の支持体１３０ｂの接合部）に集中する変形応力のうち、圧電素子１１０および素子保持板１２０に伝播する変形応力量が、圧電振動センサ９００と比較して小さい。したがって、圧電素子１００に落下衝撃を加えた際に、圧電振動センサ１００が破損に至ることが防止される。
　このように、本発明にかかる圧電振動センサ１００によれば、広範な周波数範囲（図６に示される領域Ｉおよび領域ＩＩの双方）で高い感度を得ることができるとともに、外部からの衝撃に対しても耐えることができる。
　以上の通り、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００は、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜１４０ａと、第２の振動膜１４０ｂとを備えている。
　圧電素子１１０は、平板状であって、少なくとも１つの面上に電極１１２が設けられている。素子保持板１２０は、平板状であって、１つの面上に圧電素子１１０が接合されている。第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂは、圧電素子１１０および素子保持板１２０を支持する。振動膜（第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂ）は、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂの間での素子保持板１２０の振動を促進する。そして、素子保持板１２０は、振動膜（第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂ）を介して、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂの各々に接合されている。
　このように、素子保持板１２０は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを介して、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂに接合されている。また、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂは、素子保持板１２０と比較して剛性が小さい材料で構成されており、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂの間で、素子保持板１２０の振動を促進する機能を有する。
　被測定対象物の振動周波数が圧電振動センサ９００の機械共振周波数ｆｑに対して十分に小さい場合（図６の領域Ｉ）については、次の通りである。すなわち、第１の振動膜１４０ａと第１の支持体１３０ａの接合部付近では、素子保持板１２０は、圧電振動センサ９００と比して、自由に回転できる。同様に、第２の振動膜１４０ｂと第２の支持体１３０ｂの接合部付近では、素子保持板１２０は、自由に回転できる。このように、素子保持板１２０の両端部側が自由に回転できる構造によって、素子保持板１２０の屈曲運動が促進される。この結果、圧電素子１１２の面方向の変位量も、圧電振動センサ９００と比して大きくなる。
　また、被測定対象物の振動周波数が圧電振動センサ９００の機械共振周波数ｆｑに近い場合（図６の領域ＩＩ）については、次の通りである。すなわち、圧電振動センサ１００では、素子保持板１２０は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを介して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂに接合されているので、共振先鋭度Ｑは圧電振動センサ９００と比して小さい。これは、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂが、素子保持板１２０と比較して剛性が小さい材料で構成されており、振動減衰能を有することによる。通常、素子保持板１２０が屈曲運動をする場合、当該素子保持板１２０の変形応力は支持点（第１の支持体１３０ａと第１の振動膜１４０ａの接合部と、第２の支持体１３０ｂと第２の振動膜１４０ｂの接合部）近傍に集中する。機械共振発生時の前記支持点における素子保持板１２０の大きな変形は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂの振動減衰能によって、抑制される。このため、結果として、圧電振動センサ１００の共振先鋭度Ｑが圧電振動センサ９００と比して小さくなる。加えて、圧電振動センサ１００の感度は、機械共振周波数ｆｐ近傍で急激に変化しない。このことは、圧電振動センサ１００は、圧電振動センサ９００と比して広域な周波数範囲で使用可能なことを意味する。
　また、圧電振動センサ１００に落下衝撃を加えた場合、機械共振の共振先鋭度Ｑは、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂの振動減減衰能によって、小さくなる。このため、これら圧電素子１１０や素子保持板１２０が、圧電振動センサ1００を収容する筐体（不図示）の内壁などに衝突することが抑制される。この結果、圧電振動センサ1００が故障する危険性が著しく低くなる。圧電振動センサ1００では、素子保持板１２０は、第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂを介して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂに接合されている。このため、圧電振動センサ1００に落下衝撃を加えた場合、支持点（第１の振動膜１４０ａと第１の支持体１３０ａの接合部、第２の振動膜１４０ｂと第２の支持体１３０ｂの接合部）に集中する変形応力のうち、圧電素子１１０および素子保持板１２０に伝播する変形応力量が、圧電振動センサ９００と比して小さい。したがって、圧電素子１００に落下衝撃を加えた際に、圧電振動センサ１００が破損に至ることが防止される。
　以上のことから、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００によれば、広範な周波数範囲で高い感度を得ることができるとともに、外部からの衝撃に対して耐えることができる。
　また、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００において、振動膜は、第１の振動膜１４０ａと、第２の振動膜１４０ｂとからなる。第１の振動膜１４０ａは、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａを接合する。また、第２の振動膜１４０ｂは、素子保持板１３０ｂと第２の支持体１３０ｂを接合する。
　このように、第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂに対応して、振動膜を２つに分けることもできる。
　また、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００において、振動膜（第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂ）は、素子保持板１２０の１つの面の方向に延在する。これにより、圧電振動センサ１００の高さを低く抑えることができる。
　また、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００において、振動膜（第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂ）は、ポリエチレンテフタレートにより構成されている。これにより、簡単な材料で振動膜を構成することができる。
　また、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００において、圧電素子１１０が、素子保持板１２０のうち、１つの面上と、１つの面に対して反対側の面上との双方に、接合されてもよい。これによっても、前述した効果と同等の効果を奏する。
　また、本発明の第１の実施の形態における電子機器１０００は、前述した圧電振動センサ１００を備えている。このように、圧電振動センサ１００を電子機器１０００の一部として使用することができる。これによっても、前述した圧電振動センサ１００が奏する効果と同様の効果を奏することができる。
　［第１の変形例］
　次に、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第1の変形例１００Ａについて、図に基づいて説明する。
　図７は、圧電振動センサ１００Ａの構成を示す図である。図７（ａ）は、圧電振動センサ１００Ａの正面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の矢視Ｂを示す図であって、圧電振動センサ１００Ａの上面図である。なお、図７では、図１～図６で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図６に示した符号と同等の符号を付している。
　図７（ａ）および図７（ｂ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ａは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜１５０ａと、第２の振動膜１５０ｂとを含んで構成されている。
　ここで、図１と、図７とを対比する。図７（ｂ）に示される第１の振動膜１５０ａおよび第２の振動膜１５０ｂは、図１（ｂ）に示される第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂと比較して、振動膜の幅（図１（ｂ）および図７（ｂ）において紙面上下方向における振動膜の長さを指す。）が小さい。
　断面２次モーメントＩは、断面が長方形の場合に幅ｂ、高さｈとすると、Ｉ＝（ｂｈ３）／１２で表される。したがって、断面２次モーメントは、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す第１の振動膜１５０ａおよび第２の振動膜１５０ｂの方が、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂよりも、小さくなる。
　断面２次モーメントが小さいほど、梁の撓み角や撓みは大きくなることが、一般的に知られている。このため、圧電振動センサ１００Ａでは、圧電振動センサ１００と比較して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂと第１および第２の振動膜１５０ａ、１５０ｂのそれぞれの接合部における撓み角も、素子保持板１２０の中心部の撓みも大きくなる。これにより、圧電振動センサ１００Ａによれば、圧電振動センサ１００と比較して、高い感度を得ることができる。
　［第２の変形例］
　次に、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例１００Ｂについて、図に基づいて説明する。
　図８は、圧電振動センサ１００Ｂの構成を示す図である。図８（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｂの正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の矢視Ｃを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｂの上面図である。なお、図８では、図１～図７で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図７に示した符号と同等の符号を付している。
　図８（ａ）および図８（ｂ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｂは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜１６０ａと、第２の振動膜１６０ｂとを含んで構成されている。また、開口部１６１が、第１の振動膜１６０ａよび第２の振動膜１６０ｂのうち、素子保持板１２０と第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの間に形成されている。すなわち、開口部１６１は、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの間に配置されるように、第１の振動膜１６０ａに形成されている。同様に、開口部１６１は、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの間に配置されるように、第２の振動膜１６０ｂに形成されている。
　ここで、図１と、図８とを対比する。図８（ｂ）に示される第１の振動膜１６０ａおよび第２の振動膜１６０ｂは、開口部１６１を有している点で、図１（ｂ）に示される第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂと相違する。
　したがって、開口部１６１が形成された領域において、断面２次モーメントは、図８に示す第１の振動膜１６０ａおよび第２の振動膜１６０ｂの方が、図１に示す第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂよりも、小さくなくなる。このため、圧電振動センサ１００Ｂでは、圧電振動センサ１００と比較して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂと第１および第２の振動膜１６０ａ、１６０ｂのそれぞれの接合部における撓み角も、素子保持板１２０の中心部の撓みも大きくなる。これにより、圧電振動センサ１００Ｂによれば、圧電振動センサ１００と比較して、高い感度を得ることができる。
　［第３の変形例］
　次に、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第３の変形例１００Ｃについて、図に基づいて説明する。
　図９は、圧電振動センサ１００Ｃの構成を示す図である。図９（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｃの正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の矢視Ｄを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｃの上面図である。なお、図９では、図１～図８で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図８に示した符号と同等の符号を付している。
　図９（ａ）および図９（ｂ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｃは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜１７０ａと、第２の振動膜１７０ｂとを含んで構成されている。また、複数の開口部１７１が、第１の振動膜１７０ａよび第２の振動膜１７０ｂのうち、素子保持板１２０と第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの間に形成されている。すなわち、複数の開口部１７１は、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの間に配置されるように、第１の振動膜１７０ａに形成されている。同様に、複数の開口部１７１は、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの間に配置されるように、第２の振動膜１７０ｂに形成されている。
　ここで、図１と、図９とを対比する。図９（ｂ）に示される第１の振動膜１７０ａおよび第２の振動膜１７０ｂは、複数の開口部１７１を有している点で、図１（ｂ）に示される第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂと相違する。
　したがって、複数の開口部１７１が形成された領域において、断面２次モーメントは、図９に示す第１の振動膜１７０ａおよび第２の振動膜１７０ｂの方が、図１に示す第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂよりも、小さくなくなる。このため、圧電振動センサ１００Ｃでは、圧電振動センサ１００と比較して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂと第１および第２の振動膜１７０ａ、１７０ｂのそれぞれの接合部における撓み角も、素子保持板１２０の中心部の撓みも大きくなる。これにより、圧電振動センサ１００Ｃによれば、圧電振動センサ１００と比較して、高い感度を得ることができる。
　［第４の変形例］
　次に、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第４の変形例１００Ｄについて、図に基づいて説明する。
　図１０は、圧電振動センサ１００Ｄの構成を示す図である。図１０（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｄの正面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の矢視Ｅを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｄの上面図である。なお、図１０では、図１～図９で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図９に示した符号と同等の符号を付している。
　図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｄは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜１８０ａと、第２の振動膜１８０ｂとを含んで構成されている。
　ここで、図１と、図１０とを対比する。図１０（ｂ）に示される第１の振動膜１８０ａおよび第２の振動膜１８０ｂは、台形の平板状に形成されている点で、図１（ｂ）に示される長方形の平板状に形成された第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂと相違する。
　すなわち、第１の振動膜１８０ａの幅は、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの間で、第１の支持体１３０ａから素子保持板１２０に向けて徐々に広くなるように設定されている。同様に、第２の振動膜１８０ｂの幅は、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの間で、第２の支持体１３０ｂから素子保持板１２０に向けて徐々に広くなるように設定されている。
　断面２次モーメントは、前述の通り、幅が狭くなるほど小さくなる。したがって、図１０（ｂ）に示す第１の振動膜１８０ａおよび第２の振動膜１８０ｂのうち、特に第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂ側の断面２次モーメントは、図１に示す第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂよりも、小さくなくなる。このため、圧電振動センサ１００Ｄでは、圧電振動センサ１００と比較して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂと第１および第２の振動膜１８０ａ、１８０ｂのそれぞれの接合部における撓み角も、素子保持板１２０の中心部の撓みも大きくなる。これにより、圧電振動センサ１００Ｄによれば、圧電振動センサ１００と比較して、高い感度を得ることができる。
　［第５の変形例］
　次に、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサの第５の変形例１００Ｅについて、図に基づいて説明する。
　図１１は、圧電振動センサ１００Ｅの構成を示す図である。図１１（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｅの正面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の矢視Ｆを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｅの上面図である。なお、図１１では、図１～図１０で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１０に示した符号と同等の符号を付している。
　図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｅは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜１９０ａと、第２の振動膜１９０ｂとを含んで構成されている。
　ここで、図１と、図１１とを対比する。図１１（ｂ）に示される第１の振動膜１９０ａおよび第２の振動膜１９０ｂは、台形状の平板状に形成されている点で、図１（ｂ）に示される長方形の平板状に形成された第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂと相違する。
　すなわち、第１の振動膜１９０ａの幅は、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの間で、第１の支持体１３０ａから素子保持板１２０に向けて徐々に狭くなるように設定されている。同様に、第２の振動膜１８０ｂの幅は、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの間で、第２の支持体１３０ｂから素子保持板１２０に向けて徐々に狭くなるように設定されている。
　断面２次モーメントは、前述の通り、幅が狭くなるほど小さくなる。したがって、図１１に示す第１の振動膜１９０ａおよび第２の振動膜１９０ｂのうち、特に素子保持板１２０側の断面２次モーメントは、図１に示す第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂよりも、小さくなくなる。このため、圧電振動センサ１００Ｄでは、圧電振動センサ１００と比較して、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂと第１および第２の振動膜１９０ａ、１９０ｂのそれぞれの接合部における撓み角も、素子保持板１２０の中心部の撓みも大きくなる。これにより、圧電振動センサ１００Ｅによれば、圧電振動センサ１００と比較して、高い感度を得ることができる。
　また、第１および第２の振動膜１９０ａ、１９０ｂの幅は、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの間では、素子保持板１２０側の方が広く設定されている。この場合、第１の振動膜１９０ａのうち、第１の支持体１３０ａ側の方が、素子保持板１２０側と比較して剛性も高い。同様に、第２の振動膜１９０ｂのうち、第２の支持体１３０ｂ側の方が、素子保持板１２０側と比較して剛性も高い。このため、振動センサ１００Ｅによれば、特に第１の振動膜１９０ａおよび第２の振動膜１９０ｂのそれぞれにおいて、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂ側の捻れを抑制できる。
　＜第２の実施の形態＞
　本発明の第２の実施の形態における圧電振動センサ１００Ｆの構成について、図に基づいて説明する。
　図１２は、圧電振動センサ１００Ｆの構成を示す図である。図１２（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｆの正面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の矢視Ｇを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｆの上面図である。なお、図１２では、図１～図１１で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１１に示した符号と同等の符号を付している。
　図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｆは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、振動膜２１０とを含んで構成されている。
　ここで、図１と、図１２とを対比する。図１（ａ）に示されるように、圧電振動センサ１００では、２つの振動膜（第１の振動膜１４０ａと第２の振動膜１４０ｂ）を有していた。これに対して、圧電振動センサ１００Ｆでは、振動膜２１０は１つである。すなわち、図１２（ａ）に示されるように、素子保持板１２０の下面の全面が振動膜２１０の上面に接合されている。これによっても、上述した第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏する。また、圧電振動センサ１００Ｆによれば、振動膜２１０を１つにしたので、圧電振動センサ１００Ｆと比較して、部品点数を減らすことができ、簡単に組み立てることができる。
　＜第３の実施の形態＞
　本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサ１００Ｇの構成について、図に基づいて説明する。
　図１３は、圧電振動センサ１００Ｇの構成を示す図である。図１３（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｇの正面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の矢視Ｈを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｇの上面図である。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）の矢視Ｉを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｇの側面図である。なお、図１３では、図１～図１２で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１２に示した符号と同等の符号を付している。
　図１３（ａ）、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｇは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜２２０ａと、第２の振動膜２２０ｂとを含んで構成されている。
　ここで、図１と図１３を対比する。図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、圧電振動センサ１００では、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの各上面は、素子保持板１２０の下面と互いに向き合っていない。そして、素子保持板１２０の一端部と第１の支持部１３０ａは、第１の振動膜１４０ａによって、当該第１の振動膜１４０ａが延在する方向（図１（ａ）の紙面にて左右方向）で接続される。同様に、素子保持板１２０の他端部と第２の支持部１３０ｂは、第２の振動膜１４０ｂによって、当該第２の振動膜１４０ｂが延在する方向（図１（ａ）の紙面にて左右方向）で接続される。
　これに対して、図１３（ａ）、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｇでは、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの各上面は、素子保持板１２０の下面と互いに向き合っている。そして、第１の振動膜２２０ａは、素子保持板１２０の下面と第１の支持体１３０ａの上面との間で挟持されている。同様に、第２の振動膜２２０ｂは、素子保持板１２０の下面と第２の支持体１３０ｂの上面との間で挟持されている。なお、第１の振動膜２２０ａおよび第２の振動膜２２０ｂは、素子保持板１２０の１つの面の方向（図１３（ａ）の紙面で左右方向）に延在するように設けられている。
　以上の通り、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサ１００Ｇにおいて、第１の振動膜２２０ａは、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの間で挟持されている。第２の振動膜２２０ｂは、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの間で挟持されている。
　これにより、第１および第２の振動膜２２０ａ、２２０ｂが、素子保持板１２０の長手方向で当該素子保持板１２０の内側に配置されるので、圧電振動センサ１００Ｇの大きさを小さくしつつ、第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏する。
　［第１の変形例］
　本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサ１００Ｇの第１の変形例１００Ｈの構成について、図に基づいて説明する。
　図１４は、圧電振動センサ１００Ｈの構成を示す図である。図１４（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｇの正面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の矢視Ｊを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｈの上面図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）の矢視Ｋを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｈの側面図である。なお、図１４では、図１～図１３で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１３に示した符号と同等の符号を付している。
　図１４（ａ）、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｈは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜２３０ａと、第２の振動膜２３０ｂとを含んで構成されている。
　ここで、図１３と図１４を対比する。図１３（ａ）、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｇでは、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの各上面は、素子保持板１２０の下面と互いに向き合っている。同様に、図１４（ａ）、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｈでは、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの各上面は、素子保持板１２０の下面と互いに向き合っている。この点で両者は互いに共通する。
　また、図１３（ａ）、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｇでは、第１の振動膜２２０ａおよび第２の振動膜２２０ｂは、素子保持板１２０の１つの面の方向（図１３（ａ）の紙面で左右方向）に延在するように設けられていた。
　これに対して、図１４（ａ）、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｈでは、第１の振動膜２３０ａおよび第２の振動膜２３０ｂは、素子保持板１２０の厚み方向（図１４（ａ）の紙面で上下方向）に延在するように設けられている。この点で、両者は相違する。
　より具体的には、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの各上面は、素子保持板１２０の下面と互いに向き合うように離間して配置されている。そして、第１の振動膜２３０ａは、第１の支持体１３０ａの上面と素子保持板１２０の下面の間に、両者を接続するように設けられている。同様に、第２の振動膜２３０ｂは、第２の支持体１３０ｂの上面と素子保持板１２０の下面の間に、両者を接続するように設けられている。図１４（ａ）に示されるように、第１および第２の振動膜２３０ａ、２３０ｂの各々は、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂから上方に素子保持板１２０の中央部側に向けて延出されている。このようにすることで、素子保持板１２０が図１４（ａ）の紙面の左右方向にずれてしまうのを抑止できる。
　以上の通り、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第１の変形例１００Ｈにおいて、振動膜（第１の振動膜２３０ａおよび第２の振動膜２３０ｂ）は、素子保持板１２０の厚み方向に延在する。この構造によっても、前述の第３の実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏する。
　［第２の変形例］
　次に、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサの第２の変形例１００Ｉについて、図に基づいて説明する。
　図１５は、圧電振動センサ１００Ｉの構成を示す図である。図１５（ａ）は、圧電振動センサ１００Ｉの正面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の矢視Ｌを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｉの上面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）の矢視Ｍを示す図であって、圧電振動センサ１００Ｉの側面図である。なお、図１５では、図１～図１４で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１～図１４に示した符号と同等の符号を付している。
　図１５（ａ）、図１５（ｂ）および図１５（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｉは、圧電素子１１０と、素子保持板１２０と、第１の支持体１３０ａと、第２の支持体１３０ｂと、第１の振動膜２４０ａと、第２の振動膜２４０ｂとを含んで構成されている。
　ここで、図１４と図１５を比較する。図１４（ａ）、図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｈでは、第１の振動膜２３０ａおよび第２の振動膜２３０ｂは、素子保持板１２０の厚み方向（図１４（ａ）の紙面で上下方向）に延在するように設けられている。同様に、図１５（ａ）、図１５（ｂ）および図１５（ｃ）に示されるように、圧電振動センサ１００Ｉでは、第１の振動膜２４０ａおよび第２の振動膜２４０ｂは、素子保持板１２０の厚み方向（図１５（ａ）の紙面で上下方向）に延在するように設けられている。この点で、両者は共通する。
　また、図１５（ａ）では、第１の振動膜２４０ａは、素子保持板１２０と第１の支持体１３０ａの間に湾曲するように設けられている。同様に、第２の振動膜２４０ｂは、素子保持板１２０と第２の支持体１３０ｂの間に湾曲するように設けられている。これに対して、図１４（ａ）では、第１の振動膜２３０ａおよび第２の振動膜２３０ｂは、素子保持板１２０と第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの間で、湾曲していない。この点で、両者は相違する。
　より具体的には、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの各上面は、素子保持板１２０の下面と互いに向き合うように離間して配置されている。そして、第１の振動膜２４０ａは、第１の支持体１３０ａの上面と素子保持板１２０の下面の間に、両者を接続するように設けられている。同様に、第２の振動膜２４０ｂは、第２の支持体１３０ｂの上面と素子保持板１２０の下面の間に、両者を接続するように設けられている。図１５（ａ）に示されるように、第１および第２の振動膜２４０ａ、２４０ｂの各々は、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの上面と素子保持板１２０の下面の間に、アルファベットの「Ｕ」の字を横にした形状に湾曲するように、設けられる。このように構成することにより、前述した第３の実施の形態で説明した内容と同様の効果を奏する。また、さらに湾曲した第１および第２の振動膜２４０ａおよび２４０ｂを介することにより、第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂが素子保持板１２０を安定して支持することができる。
［実施例］
　次に、本発明の第１の実施の形態における圧電振動センサ１００を含む電子機器１０００の実施例について、実施例１－１～実施例１－８として説明する。同様に、本発明の第３の実施の形態における圧電振動センサ１００Ｇを含む電子機器の実施例について、実施例２として説明する。また、関連する圧電振動センサ９００（図５を参照）の実施例について、関連例として説明する。
　図１６は、圧電振動センサ１００の実施例の寸法関係を説明するための図である。図１７は、圧電振動センサ１００Ｇの実施例の寸法関係を説明するための図である。図１８は、圧電振動センサ１００および圧電振動センサ１００Ｇの実施例の評価結果を示す図である。
［部材］
　まず、圧電振動センサ１００および圧電振動センサ１００Ｇの各部材について説明する。
　［基材１１１］
　基材の材料には、チタンジルコン酸鉛を組成に持つ圧電セラミック材料を用いた。大きさは、長さ４ｍｍ、幅３ｍｍ、厚さ０．５ｍｍとした。なお、長さは、図１（ａ）において、紙面上で左右方向の大きさを指す。幅は、図１（ｂ）において、紙面と垂直な方向の大きさを指す。同じく、幅は、図１（ｂ）において、紙面の上下方向の大きさを指す。厚さは、図１（ａ）において、紙面上で上下方向の大きさを指す。以下、他の部材においても、長さ、幅および厚さの定義はこれに準ずるものとする。
　［電極１１２］
　電極１１２の材料は、銀とする。
　［圧電素子１１０］
　圧電セラミック材料の基材１１１の両面に、電極１１２として銀電極を形成して、圧電素子１１０を構成した。
　［素子保持板１２０］
　素子保持板１２０の材料には、４２アロイを用いた。
　［振動子３００］
　圧電素子１１０の一方の主面を、素子保持板１２０の１つの面上に接合することにより、振動子３００が形成される。すなわち、ここでは、圧電素子１１０と素子保持板１２０の接合材が振動子３００である。
　［第１の支持体１３０ａ、第２の支持体１３０ｂ］
　第１の支持体１３０ａおよび第２の支持体１３０ｂの材料には、ＡＢＳ樹脂を用いた。また、大きさは、長さ１ｍｍ、幅３ｍｍ、厚み０．５ｍｍとした。
　［第１の振動膜１４０ａ、２２０ａ、第２の振動膜１４０ｂ、２２０ｂ］
　第１の振動膜１４０ａ、２２０ａおよび第２の振動膜１４０ｂ、２２０ｂの材料には、ＰＥＴを用いた。
　なお、圧電振動センサ１００における第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂに関係する寸法は、図１６に示すように、厚みｔ２と、第２の支持体１３０ｂと接合部からの長さＬ２とにより特定した。後述する図１８の説明の通り、第２の振動膜１４０ｂの厚みｔ２は、第２の支持体１３０ｂの厚みｔ１との比により決まる。また、第２の振動膜１４０ｂのうち、当該第２の振動膜１４０ｂおよび第２の支持体１３０ｂの接合部と、素子保持板１２０の中央部側の端辺との間の長さＬ２は、第２の振動膜１４０ｂのうち素子保持板１２０の中央部側の端辺と、圧電素子１１０の端辺との間の長さＬ１との比により決まる。
　同様に、圧電振動センサ１００Ｇにおける第１の振動膜２２０ａおよび第２の振動膜２２０ｂに関係する寸法は、図１７に示すように、厚みｔ２により特定した。
　［筐体４００］
　筐体の材料は、ステンレス（ＳＵＳ）とした。
［製造方法］
　圧電振動センサ１００を含む電子機器１０００の実施例の製造方法について、説明する。
　図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、前述のように準備した圧電素子１１０の一方の主面を、素子保持板１２０の１つの面上に接合して、振動子３００を形成する。第１の振動膜１４０ａおよび第２の振動膜１４０ｂの各々を、素子保持板１２０の両端部に接合した。さらに、図１（ａ）および図１（ｂ）に示されるように、第１の振動膜１４０ａの端部の下面を第１の支持体１３０ａの上面に接合し、第２の振動膜１４０ｂの端部の下面を第２の支持体１３０ｂの上面に接合した。これにより、圧電振動センサ１００が完成される。そして、完成した圧電振動センサ１００を筐体４００に接合した。
　次に、圧電振動センサ１００Ｇを含む電子機器の実施例の製造方法について、説明する。
　前述の圧電振動センサ１００と同様に、準備した圧電素子１１０の一方の主面を、素子保持板１２０の１つの面上に接合して、振動子３００を形成した。そして、第１の振動膜２２０ａおよび第２の振動膜２２０ｂの各々を、素子保持板１２０の両端部と第１および第２の支持体１３０ａ、１３０ｂの間で挟持するように、各部材間を接合した。これにより、圧電振動センサ１００Ｇが完成される。そして、完成した圧電振動センサ１００Ｇを筐体４００に接合した。
［評価方法］
　次に、圧電振動センサ１００の評価方法について説明する。評価項目としては、以下の「規格化感度（１０Ｈｚ）」と、「センサ感度周波数特性平坦度」と、「落下衝撃耐久性」とした。
　被計測対象となる圧電振動センサ１００および圧電振動センサ１００Ｇは、前述の各部材を用いて、構成されたものを用いる。
　ここで、図１６に示すＬ１およびＬ２の寸法については、両寸法の比率により設定した。同様に、図１６および図１７に示すｔ１およびｔ２の寸法については、両寸法の比率により設定した。
　［規格化感度（１０Ｈｚ）］
　検知対象信号として加速度振幅が０．１ｍ／ｓ２で１０Ｈｚの正弦波交流振動を、圧電振動センサ１００および圧電振動センサ１００Ｇの各振動子３００の主面に対して垂直に印加し、その際のセンサ出力電圧を計測した。そして、関連する圧電振動センサ９００（図５を参照。）で得られたセンサ感度を１として規格化し、これを規格化感度（１０Ｈｚ）とした。この規格化感度（１０Ｈｚ）の値が大きいほど、感度が高いといえる。
　［センサ感度周波数特性平坦度］
　各圧電振動センサ１００、１００Ｇ、９００の感度周波数特性の平坦さの指標として、センサ感度周波数特性平坦度を算出した。ここでは、規格化感度（１０Ｈｚ）と機械共振周波数におけるセンサ感度との比に基づいて、センサ感度周波数特性平坦度を算出する。機械共振周波数は加振器により広帯域振動を各圧電振動センサ１００、１００Ｇ、９００に印加し、振動子３００に励振された屈曲運動の振動振幅周波数特性をレーザドップラー振動計による計測で取得した。そして、関連する圧電振動センサ９００（図５を参照。）を計測して得られたセンサ感度を１として規格化し、これをセンサ感度周波数特性平坦度とした。このセンサ感度周波数特性平坦度が小さいほど、センサ感度周波数特性が平坦であるといえる。すなわち、センサ感度周波数特性平坦度が小さいと、例えば、図６に示した本発明の圧電振動センサ１００の特性曲線のように、広域周波数に亘り、一定の感度を得ることができる。逆に、センサ感度周波数特性平坦度が大きいと、例えば、図６に示した一般的な圧電振動センサ９００の特性曲線のように、狭い範囲の周波数でしか、大きな感度を得られない。
　［落下衝撃耐久性］
　次に、圧電振動センサ１００、１００Ｇ、９００の落下衝撃耐久性を評価するために、作成した振動センサ１００、１００Ｇ、９００を筐体４００（ここでは携帯電話機の筐体を用いた。）に組み込み、１５０ｃｍの高さから１０回落下させた後の１００Ｈｚにおけるセンサ感度を計測した。そして、落下衝撃印加前後のセンサ感度を比較する。このとき、落下衝撃印加前後のセンサ感度の変化量が、３．０ｄＢ以内であれば「○」の評価とし、３．０ｄＢ以上あるいは故障した場合には「×」の評価とした。
［評価結果］
　図１８において、実施例１－１～１－８は、本発明の圧電振動センサ１００に対する評価結果を示す。一方、実施例２は、本発明の圧電振動センサ１００Ｇに対する評価結果を示す。また、関連例は、関連する圧電振動センサ９００（図５を参照。）に対する評価結果を示す。
　［規格化感度（１０Ｈｚ）］
　規格化感度（１０Ｈｚ）について、関連例の結果を１とし、実施例１－１～１－８および実施例２の結果を示す。図１８に示された結果に従って、実施例１－１～１－８および実施例２と、関連例とを比較する。図１８に示されるように、実施例１－１～１－８および実施例２のいずれにおいても、関連例と比較して十分に高い感度が得られた。
　［センサ感度周波数特性平坦度］
　センサ感度周波数特性平坦度について、関連例の結果を１とし、実施例１－１～１－８および実施例２の結果を示す。図１８に示された結果に従って、実施例１－１～１－８および実施例２と関連例とを比較する。図１８に示されるように、実施例１－１～１－８および実施例２のいずれにおいても、関連例と比較して十分に低い平坦度が得られた。なお、図１８では、規格化共振周波数も示す。この規格化共振周波数は、一般的な圧電振動センサ９００の機械共振周波数を１として規格化した場合の実施例１－１～１－８および実施例２の各共振周波数である。
　［落下衝撃耐久性］
　落下衝撃耐久性について、実施例１－１～１－８、実施例２および関連例について、落下衝撃印加前後のセンサ感度の変化量を、前述の評価基準に従って、「○」または「×」で評価した。図１８に示されるように、関連例は故障してしまったのに対して、実施例１－１～１－８および実施例２の全ては「○」の評価が得られた。
　［まとめ］
　以上の通り、図１８に示されるように、Ｌ１／Ｌ２、ｔ１／ｔ２の複数の組み合わせで設定した実施例１－１～１－８および実施例２の全てにおいて、関連例（関連する圧電振動センサ９００）よりも高い感度と、平坦な周波数特性と、高い落下衝撃耐久性とが得られた。このように、本発明の技術は、幅広いＬ１、Ｌ２、ｔ１、ｔ２の範囲に適用可能であるので、圧電振動センサの小型化にも好適であることが確認された。
　また、前記の第１～第３の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうるが、以下に限られない。
［付記１］
　少なくとも１つの面上に電極が設けられた平板状の圧電素子と、
　１つの面上に前記圧電素子が接合された平板状の素子保持板と、
　前記圧電素子および前記素子保持板を支持する第１および第２の支持体と、
　前記第１および前記第２の支持体の間での前記素子保持板の振動を促進する振動膜を備え、
　前記素子保持板は、前記振動膜を介して、前記第１および第２の支持体の各々に接合された圧電振動センサ。
［付記２］
　前記振動膜は、
　前記素子保持板と前記第１の支持体を接合する第１の振動膜と、
　前記素子保持板と前記第２の支持体を接合する第２の振動膜とからなる付記１に記載の圧電振動センサ。
［付記３］
　前記第１および第２の振動膜のうち、前記素子保持板と前記支持体の間に形成された開口部を備えた付記１または２に記載の圧電振動センサ。
［付記４］
　前記第１の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第１の支持体の間で、前記第１の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に広くなるように設定されるとともに、
　前記第２の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第２の支持体の間で、前記第２の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に広くなるように設定された付記１～３のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
［付記５］
　前記第１の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第１の支持体の間で、前記第１の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に狭くなるように設定されるとともに、
　前記第２の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第２の支持体の間で、前記第２の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に狭くなるように設定された付記１～３のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
［付記６］
　前記振動膜は、前記素子保持板の前記１つの面の方向に延在する付記１～５のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
［付記７］
　前記振動膜は、前記素子保持板と前記第１および第２の支持体の間で挟持された付記６に記載の圧電振動センサ。
［付記８］
　前記振動膜は、前記素子保持板の厚み方向に延在する付記１～５のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
［付記９］
　前記振動膜は、前記素子保持板と前記支持体の間に湾曲するように設けられた付記８に記載の圧電振動センサ。
［付記１０］
　前記振動膜は、ポリエチレンテフタレートにより構成された付記１～９のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
［付記１１］
　前記圧電素子が、前記素子保持板のうち、前記１つの面上と、前記１つの面に対して反対側の面上との双方に、接合された付記１～１０のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
［付記１２］
　付記１～１１のいずれか１項に記載の圧電振動センサを備えた電子機器。
　以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　この出願は、２０１２年４月３日に出願された日本出願特願２０１２－８４６７０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明の圧電振動センサは、例えば、携帯電話機やノート型パソコンやＰＤＡなど小型で携帯性に優れた電子機器に搭載される。
　１００　圧電振動センサ
　１００Ａ　圧電振動センサ
　１００Ｂ　圧電振動センサ
　１００Ｃ　圧電振動センサ
　１００Ｄ　圧電振動センサ
　１００Ｅ　圧電振動センサ
　１００Ｆ　圧電振動センサ
　１００Ｇ　圧電振動センサ
　１００Ｈ　圧電振動センサ
　１１０　圧電素子
　１１１　基材
　１１２　電極
　１２０　素子保持板
　１３０ａ　第１の支持体
　１３０ｂ　第２の支持体
　１４０ａ　第１の振動膜
　１４０ｂ　第２の振動膜
　１５０ａ　第１の振動膜
　１５０ｂ　第２の振動膜
　１６０ａ　第１の振動膜
　１６０ｂ　第２の振動膜
　１７０ａ　第１の振動膜
　１７０ｂ　第２の振動膜
　１８０ａ　第１の振動膜
　１８０ｂ　第２の振動膜
　１９０ａ　第１の振動膜
　１９０ｂ　第２の振動膜
　２２０ａ　第１の振動膜
　２２０ｂ　第２の振動膜
　２３０ａ　第１の振動膜
　２３０ｂ　第２の振動膜
　２４０ａ　第１の振動膜
　２４０ｂ　第２の振動膜
　３００　振動子
　４００　筐体
　９００　圧電振動センサ
　１０００　電子機器

Claims (10)

  1. 　少なくとも１つの面上に電極が設けられた平板状の圧電素子と、
    　１つの面上に前記圧電素子が接合された平板状の素子保持板と、
    　前記圧電素子および前記素子保持板を支持する第１および第２の支持体と、
    　前記第１および前記第２の支持体の間での前記素子保持板の振動を促進する振動膜を備え、
    　前記素子保持板は、前記振動膜を介して、前記第１および第２の支持体の各々に接合された圧電振動センサ。
  2. 　前記振動膜は、
    　前記素子保持板と前記第１の支持体を接合する第１の振動膜と、
    　前記素子保持板と前記第２の支持体を接合する第２の振動膜とからなる請求項１に記載の圧電振動センサ。
  3. 　前記第１および第２の振動膜のうち、前記素子保持板と前記支持体の間に形成された開口部を備えた請求項１または２に記載の圧電振動センサ。
  4. 　前記第１の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第１の支持体の間で、前記第１の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に広くなるように設定されるとともに、
    　前記第２の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第２の支持体の間で、前記第２の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に広くなるように設定された請求項１～３のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
  5. 　前記第１の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第１の支持体の間で、前記第１の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に狭くなるように設定されるとともに、
    　前記第２の振動膜の幅は、前記素子保持板と前記第２の支持体の間で、前記第２の支持体から前記素子保持板に向けて徐々に狭くなるように設定された請求項１～３のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
  6. 　前記振動膜は、前記素子保持板の前記１つの面の方向に延在する請求項１～５のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
  7. 　前記振動膜は、前記素子保持板と前記第１および第２の支持体の間で挟持された請求項６に記載の圧電振動センサ。
  8. 　前記振動膜は、前記素子保持板の厚み方向に延在する請求項１～５のいずれか１項に記載の圧電振動センサ。
  9. 　前記振動膜は、前記素子保持板と前記支持体の間に湾曲するように設けられた請求項８に記載の圧電振動センサ。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の圧電振動センサを備えた電子機器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200055845A (ko) * 2018-11-13 2020-05-22 부경대학교 산학협력단 압전소자를 이용한 케이블 장력 변화 추정 장치 및 케이블 장력의 현장계측 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016065143A2 (en) * 2014-10-24 2016-04-28 Abb Technology Ag A hardened inductive device and systems and methods for protecting the inductive device from catastrophic events
US10543511B2 (en) 2015-10-07 2020-01-28 Abb Power Grids Switzerland Ag Material coating system and method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58178225A (ja) * 1982-04-12 1983-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノツキングセンサ
JPH11136964A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Nippon Soken Inc 圧電式電源装置
JP3228089B2 (ja) 1995-08-25 2001-11-12 株式会社村田製作所 加速度センサの支持構造
WO2007026736A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Nec Corporation 圧電アクチュエータ、音響素子、及び電子機器
WO2007083497A1 (ja) * 2005-12-27 2007-07-26 Nec Corporation 圧電アクチュエータおよび電子機器
WO2011043219A1 (ja) * 2009-10-07 2011-04-14 Ｎｅｃトーキン株式会社 圧電式加速度センサ
WO2012026273A1 (ja) * 2010-08-24 2012-03-01 日本電気株式会社 振動センサ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040027033A1 (en) * 2002-08-08 2004-02-12 Schiller Peter J. Solid-state acceleration sensor device and method
US8569930B2 (en) * 2009-05-11 2013-10-29 Nec Corporation Piezoelectric actuator and audio components

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58178225A (ja) * 1982-04-12 1983-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノツキングセンサ
JP3228089B2 (ja) 1995-08-25 2001-11-12 株式会社村田製作所 加速度センサの支持構造
JPH11136964A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Nippon Soken Inc 圧電式電源装置
WO2007026736A1 (ja) * 2005-08-31 2007-03-08 Nec Corporation 圧電アクチュエータ、音響素子、及び電子機器
WO2007083497A1 (ja) * 2005-12-27 2007-07-26 Nec Corporation 圧電アクチュエータおよび電子機器
WO2011043219A1 (ja) * 2009-10-07 2011-04-14 Ｎｅｃトーキン株式会社 圧電式加速度センサ
WO2012026273A1 (ja) * 2010-08-24 2012-03-01 日本電気株式会社 振動センサ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2835651A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200055845A (ko) * 2018-11-13 2020-05-22 부경대학교 산학협력단 압전소자를 이용한 케이블 장력 변화 추정 장치 및 케이블 장력의 현장계측 방법
KR102142023B1 (ko) * 2018-11-13 2020-08-07 부경대학교 산학협력단 압전소자를 이용한 케이블 장력 변화 추정 장치 및 케이블 장력의 현장계측 방법

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