專利名稱：加速度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用壓電元件的加速度傳感器。
這樣結(jié)構(gòu)的加速度傳感器在溫度發(fā)生變化時，由于熱電效應，在各層21、22上產(chǎn)生電壓。
在

圖11(a)中，表示了在溫度下降時的各層21、22上產(chǎn)生的電位。這種情況下，由于在兩層21、22上其電位方向相反，所以，在各層21、22上產(chǎn)生的電位并未抵消而被保持。這種現(xiàn)象即使把傳感器的兩端電極短路也不會改變。該電位方向成為分極時的電位方向和反方向，成為發(fā)生脫分極的電壓。另外，在進行軟熔安裝的表面安裝型加速度傳感器上，由于從軟熔槽出來后溫度急劇下降，所以產(chǎn)生大的熱電效應電壓，所以存在著由于分極的下降，其靈敏度降低的問題。
另外，圖12(a)是表示將兩片壓電陶瓷層31、32并聯(lián)連接的雙壓電晶片結(jié)構(gòu)的壓電元件30的例子。(b)是其電路圖。這種情況下，為了使在施加加速度G時的電壓極性相同，使其分極方向P在厚度方向上相同。正反主面電極33、34形成相互連接，并與一方的取出電極35連接，層間電極36與另一方的取出電極37連接。
這種情況下，也會因溫度變化而在各層31、32上產(chǎn)生因熱電效應而產(chǎn)生的電壓，但是，由于電位的方向是并聯(lián)連接，是相互抵消的方向，所以，所產(chǎn)生的熱電效應電壓在傳感器內(nèi)被抵消，其結(jié)果，各層31、32都不會產(chǎn)生電位。然而，由于兩層31、32是形成并聯(lián)連接，所以，與圖11所示的串聯(lián)連接型相比，存在著其電壓靈敏度低的問題。另外，盡管在任何層內(nèi)的一處上的絕緣阻抗低時，也會導致壓電元件整體的靈敏度下降。要提高傳感器的靈敏度，其有效方法就是把各層的厚度做薄，這點是共知的。但是，如果擔心造成如上述那樣的絕緣阻抗的下降，則不能將各層的厚度做薄，因而很難提高其靈敏度。
如上所述，在將各層進行了串聯(lián)連接的情況下，其優(yōu)點是電壓靈敏度高，但也有因熱電效應電壓造成的分極下降的問題。在將各層并聯(lián)連接的情況下，其優(yōu)點是能防止因熱電效應電壓造成的分極下降，但由于擔心電壓靈敏度下降，以及絕緣阻抗下降而不能將厚度做薄，所以，也就不能提高靈敏度。
為了達到所述目的，本發(fā)明之1的發(fā)明是一種具有壓電元件和支撐該壓電元件的長度方向兩端部的支撐部件的加速度傳感器。其特征在于所述壓電元件疊層有3層壓電體層，中央部的層是在施加加速度時不產(chǎn)生電荷的非功能層，外側(cè)的兩層壓電體層，在施加加速度時，被在長度方向上應力反轉(zhuǎn)的兩個邊界和長度方向的中央部的邊界，在長度方向上被分割成4個單元，所述外側(cè)的兩層壓電體層，在厚度方向上被分極，形成在長度方向上相鄰的單元的分極方向相反，在厚度方向上相對應的單元的分極方向相同，在所述壓電元件的正反主面及層間設(shè)置電極，使其在所述外側(cè)的兩層壓電體層上，在把長度方向中央部的邊界定為中間后，把在其一側(cè)的兩個單元和在另一側(cè)的兩個單元分別并聯(lián)連接，并且把并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元串聯(lián)連接，把所述正反主面的電極或?qū)娱g的電極引出到所述壓電元件的在長度方向上的不同的端部上。
另外，本發(fā)明之2是一種具有壓電元件和支撐該壓電元件的在長度方向上的兩端部的支撐部件的加速度傳感器，其特征在于所述壓電元件疊層有2層壓電體層，所述兩層壓電體層，在施加加速度時，被在長度方向上應力反轉(zhuǎn)的兩個邊界和長度方向的中央部的邊界，在長度方向上被分割成4個單元，所述兩層壓電體層，在厚度方向上被分極，形成在長度方向上相鄰的單元的分極方向相反，在厚度方向上相對應的單元的分極方向相同，在所述壓電元件的正反主面及層間設(shè)置電極，使其在所述兩層壓電體層上，在把長度方向中央部的邊界定為中間后，把在其一側(cè)的兩個單元和在另一側(cè)的兩個單元分別并聯(lián)連接，并且把并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元串聯(lián)連接，把所述正反主面的電極或?qū)娱g的電極引出到所述壓電元件的在長度方向上的不同的端部上。
本發(fā)明之1的加速度傳感器，當溫度發(fā)生變化時，在各壓電體層上因熱電效應而產(chǎn)生電壓。例如，以通過把在長度方向上的中央部的邊界定為中間后，位于單側(cè)的兩個單元為例，由于這兩個單元的分極方向相反，所以熱電效應電壓的分極與這些分極方向相反，是脫分極的方向。但是，由于兩個單元被并聯(lián)連接，所以由熱電效應產(chǎn)生的電荷在兩個單元區(qū)域內(nèi)被立即抵消。由此不會因分極下降造成靈敏度的下降。
另外，由于把長度方向中央部的邊界定為中間后，一側(cè)的兩個單元與另一側(cè)的兩個單元串聯(lián)連接，所以與并聯(lián)連接型相比能提高電壓靈敏度。
另外，把長度方向中央部的邊界為中間后，在一側(cè)的兩個單元電極間即使絕緣阻抗下降，但對于相同壓電體層的另一側(cè)的兩個單元也沒有影響，而且，由于其他壓電體層是通過空層被絕緣分離的，所以對其他壓電體層沒有影響。因此，能降低對傳感器整體特性的影響。這就意味著能實現(xiàn)耐濕性高的傳感器，換言之，如果是相同程度的耐濕性，可以把各壓電層體的厚度做得更薄，也就能構(gòu)成靈敏度更高的傳感器。
另外與中性面相比，由于能夠在靠近應力變化大的外側(cè)表面處構(gòu)成檢測單元，所以能夠在確保靈敏度高、且影響強度的傳感器的厚度的同時，將檢測單元部分的厚度做薄，所以能實現(xiàn)更高靈敏度的傳感器。
本發(fā)明之2的加速度傳感器和本發(fā)明之1相同，即使產(chǎn)生因溫度變化的熱電效應電壓，但由于把長度方向中央部的邊界定為中間后，單側(cè)的兩個單元是并聯(lián)連接的，因此，由熱電效應產(chǎn)生的電荷在兩個單元區(qū)域內(nèi)被直接抵消，這樣就不會出現(xiàn)因分極的降低而造成的靈敏度下降。
另外，由于把長度方向中央部的邊界定為中間后，一側(cè)的兩個單元和另一側(cè)的兩個單元被串聯(lián)連接的，所以與并聯(lián)連接型的相比能夠提高電壓靈敏度。
另外，把長度方向中央部的邊界定為中間后，在一側(cè)的兩個單元的電極間絕緣阻抗下降時，對相同壓電體層的另一側(cè)的兩個單元沒有影響。
另外，由于能將壓電體層的層疊數(shù)及電極數(shù)減少，所以能降低制造成本。
圖2是圖1所示的加速度傳感器的主視圖。
圖3是圖1所示的加速度傳感器的電路圖。
圖4是圖1所示的加速度傳感器的在施加加速度G時的動作說明圖。
圖5是表示在圖1所示的加速度傳感器的溫度下降時的熱電效應電位的圖。
圖6是本發(fā)明的加速度傳感器的第2實施例的主視圖。
圖7是本發(fā)明的加速度傳感器的第3實施例的立體圖。
圖8是圖7所示的加速度傳感器的電路圖。
圖9是圖7所示的加速度傳感器的在施加加速度G時的動作說明圖。
圖10是本發(fā)明的加速度傳感器的第4實施例的主視圖。
圖11是以往的加速度傳感器一例的側(cè)視圖及電路圖。
圖12是以往的加速度傳感器其他例子的側(cè)視圖及電路圖。
圖中1A～1D-加速度傳感器，2-壓電元件，3、3a、3b、4、4a、4b-層間電極，5、5a、5b、6、6a、6b-主面電極，7、8-外部電極，10、11-支撐框(支撐部件)，(1)～(8)-單元。
該加速度傳感器1A，由斷面ュ字形的一對支撐框(支撐部件)10、11從兩端支撐壓電元件2的長度方向兩端部。支撐框10、11是使用壓電元件2和熱膨脹系數(shù)大致相等的絕緣性陶瓷等構(gòu)成的。在支撐框10、11內(nèi)面形成有為了使壓電元件2在加速度G的作用下能得到彎曲空間的凹部10a、11a。
本實施例的壓電元件2，把由薄長方形形狀薄壁的壓電陶瓷構(gòu)成的3層壓電體2a、2b、2c層疊后，燒結(jié)成一體。3層的厚度也可以相同，也可以使外側(cè)的層2a、2c比中間層2b薄。在壓電元件2的層間設(shè)置電極3、4，在正反面主面上設(shè)置了電極5a、5b及6a、6b。中間層2b是在施加加速度G時，不產(chǎn)生電荷的非功能層。外側(cè)的兩個壓電體層2a、2c，在施加加速度G時，按照應力反轉(zhuǎn)的兩個邊界B1和長度方向中央部的邊界B2在長度方向上被分成4個區(qū)域，各區(qū)域分別構(gòu)成8個單元(1)～(8)。而且，各單元(1)～(8)在厚度方向上被分極，使在長度方向上相鄰的單元的分極方向P相反，并在厚度方向上的對應的單元分極方向P相同。即，單元(1)、(3)、(5)、(7)的分極方向與(2)、(4)、(6)、(8)的分極方向是相互反方向。在圖1、圖2中，由粗箭頭表示分極方向。
另外，中間層2b最好是不分極，即使進行了分極，但在中間層2b的厚度方向中央部也有彎曲的中性面，在該中面性上下其應力是相反的，使電位被抵消。
層間電極3、4是在除去壓電元件2的長度方向上的兩端部的區(qū)域上經(jīng)過4個單元而連續(xù)形成的。正反面主面的電極5a、5b及6a、6b分別在各自長度方向中央部的邊界B2附近被分斷成兩個，為了取出這些表面電極5a、5b和6a、6b所產(chǎn)生的電荷而被分別引到與壓電元件2的長度方向不同的端部上。
在包括支撐框10、11這兩端面在內(nèi)的壓電元件2的長度方向兩端面上形成了外部電極7、8。在一個端面上形成的外部電極7與正主面的電極5a及反主面的電極6a是接通的，而在另一個端面形成的外部電極8與正主面的電極5b及反主面的電極6b是接通的。
如上所述，通過設(shè)置層間電極3、4、正反電極5a、5b、6a、6b，外部電極7、8而構(gòu)成了圖3所示的電路。即，在一個壓電體層2a上把長度方向中央部的邊界B2定為中間后，其一側(cè)的兩個單元(1)、(2)與另一側(cè)的兩個單元(3)、(4)分別被并聯(lián)連接，而且被并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元(1)、(2)與(3)、(4)是串聯(lián)連接的。同樣，在另一個壓電體層2c上，把長度方向中央部的邊界B2定為中間后，其一側(cè)的兩個單元(5)、(6)與另一側(cè)的兩個單元(7)、(8)分別被并聯(lián)連接，而且被并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元(5)、(6)與(7)、(8)是被串聯(lián)連接的。而且，由設(shè)在層2a上的單元(1)～(4)構(gòu)成的電路和由設(shè)在層2c上的單元(5)～(8)構(gòu)成的電路是電并聯(lián)連接的。
下面。對于所述加速度傳感器1A在加速度G的作用下所發(fā)生的電荷，參照圖4進行說明。
如圖4中箭頭方向所示，在朝向下方的加速度G的作用下，由于慣性，其壓電元件2的中央部會向圖4的上方凸起而產(chǎn)生變位。因此，對上側(cè)的壓電體層2a中央部的單元(2)、(3)產(chǎn)生拉伸應力的作用，對兩端部的單元(1)、(4)產(chǎn)生壓縮應力的作用。相反，對下側(cè)的壓電體層2c中央部的單元(6)、(7)產(chǎn)生壓縮應力的作用，對兩端部的單元(5)、(6)產(chǎn)生拉伸應力的作用。根據(jù)所述應力與分極方向P的關(guān)系，在正主面的一個電極5a上產(chǎn)生正電荷，而在另一個電極5b上產(chǎn)生負電荷。相反，在反主面的一個電極6a上產(chǎn)生正電荷，而在另一個電極6b上產(chǎn)生負電荷。把與這些對應的層間電極3的邊界B2定為中間后，在單側(cè)一半上產(chǎn)生負電荷，而在另一側(cè)一半上產(chǎn)生正電荷。同樣，在層間電極4上，把邊界B2定為中間后，在單側(cè)一半上產(chǎn)生負電荷，而在另一側(cè)一半上產(chǎn)生正電荷。這些層間電極3、4的發(fā)生電荷是相互抵消的。其結(jié)果，正電荷從與電極5a、6b連接后的外部電極7上被取出，負電荷從與電極5b、6b連接后的外部電極8上被取出。
這樣，加速度傳感器1A中，在壓電體層2a內(nèi)，單元(1)、(2)組與單元(3)、(4)組被串聯(lián)連接。在壓電體層2c內(nèi)，單元(5)、(6)組與單元(7)、(8)組被串聯(lián)連接，因此，兩組電壓被相加后，每一層的發(fā)生電位變高。因此，與并聯(lián)連接型相比，能提高電壓靈敏度。
另外，通過設(shè)置中間層2b，與中性面相比在靠近應力大的正反面處能夠設(shè)置檢測用的壓電體層2a、2c。因此，由于發(fā)生在壓電體層2a、2c上的電荷量大，所以能提高傳感器的靈敏度。
另外，壓電元件2需要考慮機械強度的程度承受，不過，由于是3層結(jié)構(gòu)，所以即能確保機械強度，又能將兩側(cè)的壓電體層2a、2c相對變薄，從而能提高傳感器的靈敏度。
另外，當加速度傳感器1A在濕度大的環(huán)境下使用時，有時在形成相向的電極間其絕緣阻抗會下降。但是，例如在構(gòu)成成組的單元(1)、(2)的電極5a、3之中，即使絕緣阻抗下降，也不會對構(gòu)成同層其他組的單元(3)、(4)產(chǎn)生影響。另外，因于一方的層2a與另一方的層2c在是空層的中間層2b上是被絕緣分離的，所以對另一方的層2c沒有影響。因此，對傳感器整體特性的影響很小。換言之，把各層2a、2c的厚度做薄后，即能提高靈敏度，又能構(gòu)成耐濕性高的傳感器。
圖5是表示溫度下降時由單元(1)和(2)上產(chǎn)生的熱電效應形成的電位。就單元(1)來看，在正面電極5a一側(cè)產(chǎn)生正電荷，在層間電極3一側(cè)產(chǎn)生負電荷。另外，就單元(2)來看，在正面電極5a一側(cè)產(chǎn)生負電荷，在層間電極3一側(cè)產(chǎn)生正電荷。這些電場的方向與分極時的電壓極向是呈反向的，是進行脫分極的方向。但是，單元(1)和(2)并聯(lián)連接后，在被連接的電極5a、3上發(fā)生的電位是反向，因此由熱電效應產(chǎn)生的電荷在單元(1)、(2)的區(qū)域內(nèi)被直接解除，其結(jié)果是未產(chǎn)生電位。同樣，對其他的單元(3)～(8)也未產(chǎn)生熱電效應電位。
表面安裝型的加速度傳感器的情況下，是在基板上進行軟熔安裝，但從軟熔槽出來后，在溫度急劇下降時會產(chǎn)生熱電效應電壓。然而，如上所述，由于在單元內(nèi)電荷被抵消，所以沒有因分極降低造成的靈敏度惡化。另外，即使對于使用時的反復溫度變化，同樣也不會出現(xiàn)因熱電效應電壓造成的分極下降，在長時間內(nèi)其傳感器是穩(wěn)定的。
圖6是表示本發(fā)明的加速度傳感器的第2實施例。
該實施例的加速度傳感器1B，是將設(shè)置在壓電元件2內(nèi)的層間電極和正反主面的電極形狀與第1實施例的加速度傳感器1A形成相反的(形狀)。與第1實施例相同部分標有相同符號，在此省略重復說明。
層間電極3a、3b及4a、4b分別在長度方向中央部的邊界B2附近被分斷成兩個，為了取出這些層間電極3a、3b及4a、4b所產(chǎn)生的電荷而被分別拉到與壓電元件2的長度方向不同的端部上后和外部電極7、8進行連接。正反主面的電極5、6是在去掉壓電元件2的長度方向兩端部的區(qū)域上經(jīng)過4個單元(1)～(4)、(5)～(8)連續(xù)形成的。
這種情況下，由8個單元(1)～(8)構(gòu)成的電路和圖3所示的相同，各單元(1)～(8)的分極方向P也和第1實施例相同。
該加速度傳感器1B也和第1實施例的加速度傳感器1A相同，即能提高靈敏度，又能防止因熱電效應電壓造成的分極下降，另一個作用就是能降低因絕緣阻抗下降造成的對特性惡化的影響。
圖7～圖9是表示本發(fā)明的加速度傳感器的第3實施例。
該實施例的加速度傳感器1C省略了非功能層，并在使用2層結(jié)構(gòu)壓電元件2的同時，將層間電極由一個電極9達到共用化。與第1實施例相同部分標有相同符號，在此省略了重復說明。
在該實施例中，壓電體層2a和2c的各單元(1)～(8)的分極P的方向與第1實施例(參照圖2)是相同方向，中央的層間電極9與第1實施例中的層間電極3、4相同、連續(xù)地延伸在面向長度方向并排的4個單元上。
在該加速度傳感器1C中，如上所述，通過設(shè)置層間電極9、正反電極5a、5b、6a、6b及外部電極7、8而構(gòu)成了圖8所示的電路。即，把長度方向中央部的邊界B2定為中間后，其一方側(cè)的4個單元(1)、(2)、(5)、(6)被相互并聯(lián)連接，另一側(cè)的4個文件(3)、(4)、(7)、(8)被相互并聯(lián)連接，而且并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元(1)、(2)、(5)、(6)和(3)、(4)、(7)、(8)被串聯(lián)連接。
這種情況下，在加速度G的作用下，如圖9所示，對上側(cè)的壓電體層2a中央部的單元(2)、(3)產(chǎn)生拉伸應力的作用，對兩端部的單元(1)、(4)產(chǎn)生壓縮應力的作用。相反，對下側(cè)的壓電體層2c中央部的單元(6)、(7)產(chǎn)生壓縮應力的作用，對兩端部的單元(5)、(8)產(chǎn)生拉伸應力的作用。根據(jù)與所述應力與分極方向的關(guān)系，在正主面的一個電極5a上產(chǎn)生正電荷，在另一個電極5b上產(chǎn)生負電荷。另一方面，在反主面的一個電極6a上產(chǎn)生正電荷，在另一個電極6b上產(chǎn)生負電荷。另外，由于把層間電極9的邊界B2定為中間后，在單側(cè)一半上產(chǎn)生負電荷，在另一側(cè)一半上產(chǎn)生正電荷，因此，層間電極9的發(fā)生電荷被相互抵消。其結(jié)果，正電荷從與電極5a、6a連接的外部電極7上被取出，負電荷從與電極5b、6b連接的外部電極8上被取出。
在本實施例中，由于單元(1)、(2)、(5)、(6)和(3)、(4)、(7)、(8)被串聯(lián)連接的，所以能得到較高的電壓靈敏度。另外，即使因溫度變化產(chǎn)生熱電效應電壓，但由于單元(1)和(2)、單元(5)和(6)是并聯(lián)連接的、且單元(3)和(4)、單元(7)和(8)也是并聯(lián)連接的，所以，由各單元產(chǎn)生的反向電荷在單元內(nèi)被直接抵消，不會產(chǎn)生電位。
另外，例如在單元(1)的絕緣性下降的情況下，單元(2)、(5)、(6)要受到影響，而其他的單元(3)、(4)、(7)、(8)并不受影響。就是講，單元的一半是有效的，這樣即能降低對傳感器整體特性的影響，又能實現(xiàn)耐濕性高的傳感器。
另外，由于壓電元件是由2層2a、2c構(gòu)成的，所以優(yōu)點在于，層疊數(shù)及電極數(shù)少，這樣就能以低成本進行制造。
圖10是表示本發(fā)明的加速度傳感器的第4實施例。
本實施例的加速度傳感器1D省略了第2實施例中的加速度傳感器1B的壓電元件2的空層，作為兩層結(jié)構(gòu)，是把層間電極分割成長度方向的兩個電極9a、9b。與第1實施例相同部分標有相同符號，在此省略重復說明。
層間電極9a、9b在長度方向中央部的邊界附近被分斷成兩個，為了取出這些層間電極9a、9b所產(chǎn)生的電荷，被分別拉到與壓電元件2的長度方向不同的端部上，并與外部電極7、8進行連接。正反主面的電極5、6是在去掉壓電元件2的長度方向兩端部的區(qū)域上經(jīng)過4個單元(1)～(4)、(5)～(6)連續(xù)形成的。
這種情況下，由8個單元(1)～(8)構(gòu)成的電路和圖3所示的相同，各單元(1)～(8)的分極方向P也和第1實施例相同。
該加速度傳感器1D也和第3實施例的加速度傳感器1A相同，即能借助于串聯(lián)連接提高靈敏度，又能達到防止因熱電效應電壓造成的分極下降的作用效果。而且，由于壓電體層的層疊數(shù)及電極數(shù)少，所以能以低成本進行制造。
如上述說明所述，根據(jù)本發(fā)明之1的加速度傳感器，即使因溫度變化在各壓電體層上產(chǎn)生熱電效應電壓，但由于把長度方向中央部的邊界定為中間后，兩個單元被并聯(lián)連接，所以，由熱電效應產(chǎn)生的電荷在兩個單元的區(qū)域內(nèi)被直接抵消，這樣能防止因分極降低造成的靈敏度下降。另外，由于把長度方向中央部的邊界定為中間后，一方的一組單元和另一方的一組單元是串聯(lián)連接的，所以兩組電壓相加后，每一層的發(fā)生電位變高。這樣，與并聯(lián)連接型相比能提高電壓靈敏度。
另外，把長度方向中央部的邊界定為中間后，在一側(cè)的兩個單元電極間即使絕緣阻抗下降，也對相同壓電體層的另一側(cè)的兩個單元沒有影響，而且，由于其他壓電體層是通過空層被絕緣分離的，所以對其他壓電體層沒有影響。因此，能降低對傳感器整體特性的影響，并能實現(xiàn)耐濕性高的傳感器。
另外，由于在比中性面的應力變化大的外側(cè)表面附近處構(gòu)成檢測單元，所以能夠在確保高靈敏度、且影響強度的傳感器的厚度的同時，減少檢測單元部分的厚度，所以能實現(xiàn)更高靈敏度的傳感器。
本發(fā)明之2的加速度傳感器與本發(fā)明之1相同，即使產(chǎn)生因溫度變化造成的熱電效應電壓，但由于把長度方向中央部的邊界定為中間后，單側(cè)的兩個單元是并聯(lián)連接的，因此，由熱電效應產(chǎn)生的電荷在兩個單元區(qū)域內(nèi)被直接抵消，這樣就不會出現(xiàn)因分極降低造成的靈敏度下降。
另外，由于把長度方向中央部的邊界定為中間后，一側(cè)的單元組和另一側(cè)的單元組被串聯(lián)連接的，所以與并聯(lián)連接型的相比能夠提高電壓靈敏度。
另外，把長度方向中央部的邊界定為中間后，在一側(cè)的兩個單元的電極間即使絕緣阻抗下降，也不會對相同壓電體層的另一側(cè)的兩個單元產(chǎn)生影響。
另外，由于能將壓電體層的層疊數(shù)及電極數(shù)減少，所以也就能降低制造成本。
權(quán)利要求
1.一種加速度傳感器，具有壓電元件和支撐該壓電元件的在長度方向上的兩端部的支撐部件，其特征在于所述壓電元件疊層有3層壓電體層，中央部的層是在施加加速度時不產(chǎn)生電荷的非功能層，外側(cè)的兩層壓電體層，在施加加速度時，被在長度方向上應力反轉(zhuǎn)的兩個邊界和長度方向的中央部的邊界，在長度方向上被分割成4個單元，所述外側(cè)的兩層壓電體層，在厚度方向上被分極，形成在長度方向上相鄰的單元的分極方向相反，在厚度方向上相對應的單元的分極方向相同，在所述壓電元件的正反主面及層間設(shè)置電極，使其在所述外側(cè)的兩層壓電體層上，在把長度方向中央部的邊界定為中間后，把在其一側(cè)的兩個單元和在另一側(cè)的兩個單元分別并聯(lián)連接，并且把并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元串聯(lián)連接，把所述正反主面的電極或?qū)娱g的電極引出到所述壓電元件的在長度方向上的不同的端部上。
2.一種加速度傳感器，具有壓電元件和支撐該壓電元件的在長度方向上的兩端部的支撐部件，其特征在于所述壓電元件疊層有2層壓電體層，所述兩層壓電體層，在施加加速度時，被在長度方向上應力反轉(zhuǎn)的兩個邊界和長度方向的中央部的邊界，在長度方向上被分割成4個單元，所述兩層壓電體層，在厚度方向上被分極，形成在長度方向上相鄰的單元的分極方向相反，在厚度方向上相對應的單元的分極方向相同，在所述壓電元件的正反主面及層間設(shè)置電極，使其在所述兩層壓電體層上，在把長度方向中央部的邊界定為中間后，把在其一側(cè)的兩個單元和在另一側(cè)的兩個單元分別并聯(lián)連接，并且把并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元串聯(lián)連接，把所述正反主面的電極或?qū)娱g的電極引出到所述壓電元件的在長度方向上的不同的端部上。
全文摘要
一種電壓靈敏度高、并可防止因熱電效應而導致分極下降的加速度傳感器(1A)，具有壓電元件2和支撐壓電元件的在長度方向上的兩端部的支撐部件(10、11)，壓電元件疊層有3層壓電體層(2a、2b、2c)，外側(cè)的兩層壓電體層(2a、2c)，在施加加速度時，在長度方向上被分別分割成4個單元(1)～(4)、(5)～(8)。在壓電元件(2)上設(shè)置層間電極(3、4)和主面電極(5a、5b、6a、6b)，使其把在其一側(cè)的兩個單元(1、2、5、6)和在另一側(cè)的兩個單元(3、4、7、8)分別并聯(lián)連接，并且把并聯(lián)連接的兩側(cè)的兩組單元串聯(lián)連接。把被引出到壓電元件(2)的不同端部上的電極(5a、6a)、(5b、6b)相互連接。
文檔編號G01P15/09GK1441252SQ0310665
公開日2003年9月10日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
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