ピエゾ誘電効果を利用したカセンサ－準静的な感度を持つ荷重検出法

摘要

圧電セラミックに外力を加え,歪みを生じると外力に比例した電荷を発生する。 しかし,圧電セラミックの絶縁抵抗が有限なため,発生した電荷はセラミック内部で放電される。 このように印加応力には変動分に対してのみ応答する微分型の動作をするために,準静的な応答を必要とされる荷重(圧力)検出には不向きであるとされている。そこで,我々は積層型アクチュエータと圧電セラミックの単板を一体化した,センサ機能内蔵のスマートアクチュエータを考案し,荷重検出方法を検討してきた。 荷重検出用圧電セラミックと抵抗,タイマICにより発振回路を構成し,印加応力に伴う静電容量変化を発振周波数の形で検出する方法を確立した。 さらに,圧力調整器への応用を試みた結果を報告する。