技術レポート振動とそのセンサーについて 2

センサーと対象測定物によって形成されるコンデンサーの静電容量から、ギャップ（変位）を測定します。従って、測定対象は導体に制限されます。静電容量 C は、導体の対向面積 S とギャップ D の関数となり、センサーと対向導体（測定対象）が平行平板であるとき上記の関係式が成り立ちます。ここで面積 S が一定とすれば、ギャップ D は静電容量 C に反比例します。従って、静電容量 C が測定できれば、ギャップ D を求めることが出来ます。

<優位点と注意点>

優位点	非接触検出導体であれば全て無校正で使用可能高精度・高安定性ギャップゼロ至近から測定可 DCまで測定可能
注意点	測定対象との導通が必要測定対象表面上の油・水等の影響を受ける測定必要面積が比較的大きい

水晶の単結晶やチタンサンバリウムは、力を受けるとその表面に電荷が発生します。これを圧電効果と呼びます。圧電効果を生じる材料を圧電材料（圧電素子）といいます。圧電型加速度ピックアップは、圧電素子をサイズモ系のばねとして用い、また同時に機械電気変換素子として用いたセンサーです。振動加速度に比例した電気信号を出力します。圧電型加速度ピックアップは、圧電素子への力の加わり方の違いにより、基本的に圧縮型とせん断型（シェア型）の2種類二大別されます。右にそれぞれの構造図を示します。圧縮型は、センサーのベースとおもりの間に圧電素子を挟み込んだ構造となっています。シェア型は、ベースに垂直に立てられたポストとおもりの間に圧電素子を固定した構造となっています。なお、従来は圧縮型が使われていましたが、最近では、ベース歪みや急激な温度変化の影響が少ないシェア型が普及しています。当社の圧電型加速度センサーは一部を除きシェア型です

<優位点と注意点>

優位点	計測が比較的簡単システムが安価に実現可能安定性が高く、経年変化が少ない
注意点	接触式のため、質量効果、接触共振に注意等加速度運動の測定は不可