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JPH0230449B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0230449B2
JPH0230449B2 JP56167821A JP16782181A JPH0230449B2 JP H0230449 B2 JPH0230449 B2 JP H0230449B2 JP 56167821 A JP56167821 A JP 56167821A JP 16782181 A JP16782181 A JP 16782181A JP H0230449 B2 JPH0230449 B2 JP H0230449B2
Authority
JP
Japan
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transducer
bar
width
frequency
spurious
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56167821A
Other languages
English (en)
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JPS57108630A (en
Inventor
Piitaa Iiruniisu Eroru
Maachin Parosu Jeromu
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.)
KUOOTETSUKUSU Inc
Original Assignee
KUOOTETSUKUSU Inc
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 KUOOTETSUKUSU Inc filed Critical KUOOTETSUKUSU Inc
Publication of JPS57108630A publication Critical patent/JPS57108630A/ja
Publication of JPH0230449B2 publication Critical patent/JPH0230449B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • G01L1/162—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices using piezoelectric resonators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S73/00—Measuring and testing
    • Y10S73/01—Vibration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S73/00—Measuring and testing
    • Y10S73/04—Piezoelectric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、製造を容易にするように大きさが選
択されると共に座屈及びスプリアス作動モードが
回避された振動トランスジユーサに係る。
２重端同調フオークの形状に形成された２重バ
ートランスジユーサ素子が提案されており、これ
らはフイードバツク制御式の超音波トランスジユ
ーサ（米国特許第3148289号）に用いられたり、
加速度計素子（米国特許第3238789号）として用
いられたり、力トランスジユーサ（米国特許第
4215570号）として用いられたり、ビート周波数
発振器（米国特許第2854581号）に用いられたり
というように種々様々に利用される。後者の３つ
の特許では、２重バートランスジユーサ素子を用
いて、バーの長手軸に沿つてバーに与えられた力
が測定される。
少なくとも水晶のような堅固な材料を用いた２
重バートランスジユーサ構成体には多数の利点が
あるが、その１つは機械的なＱが高く、従つて分
解能が高いということである。機械的なＱが高い
理由の１部としては、各振動サイクル中に取り付
け構造体へと失なわれるエネルギが非常にわずか
なものとなるように両バーの両端が振動の節にお
いて互いに結合されて両バーが180゜の逆位相で振
動されるからである。
２重バー振動トランスジユーサに伴なう１つの
問題は、装置の作動レンジにわたつて多数のスプ
リアス作動モータが生じて、これらのスプリアス
モードによつて装置の機械的なＱが低下したり、
振動数がずれたり、所望の固有共振振動数での振
動即ち一般的に180゜逆位相の横方向の振動が停止
したりするという点である。トランスジユーサへ
長手方向に与えられる圧縮力又は張力を変えるこ
とによつて所望の共振周波数が変化し、この特性
により装置が力トランスジユーサとして使用でき
ることになる。然し乍ら、トランスジユーサの作
動中には、(a)トランスジユーサの平面に直角な方
向に２つのバーが同相で撓み即ち振動しそして(b)
トランスジユーサの平面に直角な方向に両バーが
180゜位相ずれして撓み即ち振動するということを
含むスプリアス作動モードが生じる。更に、スプ
リアスモード(a)では基本振動数に加えてその倍振
動数が含まれる。これらのスプリアスモードは、
両バーが互いに近ずいたり離れたりして撓むこと
による構造体の長手方向のポンピング作用や、構
造体の形状の選択が適切でない場合の圧電効果
（圧電物質を用いるとすれば）や、トランスジユ
ーサ物質の非直線性の弾性作用によつて生じる。
これらのスプリアス作動モードの存在はこれまで
認められていない。音響エネルギが所望の共振モ
ードからスプリアスモードへと伝達されることに
なるので、トランスジユーサが与えられた力を測
定しなかつたり或いは不正確に測定するような
“グリツチ（glitch）”又は“デツド”領域が生じ
てしまう。
２重バー振動トランスジユーサの上記したスプ
リアスモードの問題に加えて、座屈という別の問
題がある。特に、トランスジユーサの小型化を計
ることにより、或る圧縮力を受けた場合にそれに
耐えられないような構造になることがある。この
ような場合にはトランスジユーサが屈曲即ち座屈
し、役に立たないものとなる。
上記のスプリアスモード（及びその倍振動数）
の問題は、２重バーのトランスジユーサについて
説明したが、米国特許第3470400号及び第3479536
号に開示された単１ビームの力トランスジユーサ
についても云えることであり、以下に述べる本発
明は或る場合にはこのような単１ビーム構造体に
も適用できる。
２重バーのトランスジユーサ及び単１ビームの
トランスジユーサの両方に対して考慮すべき別の
事柄は、その製造に写真平版及び化学エツチング
プロセスを利用できるような形態にするという要
望である。このような製造技術は投資の有効性、
小型化及び綿密な寸法制御をもたらす。
本発明の目的は、機械的なＱが高い振動トラン
スジユーサを提供することである。
本発明の別の目的は、広範な作動条件に対して
精度の高いトランスジユーサを提供することであ
る。
本発明の更に別の目的は、比較的製造が容易で
然も座屈を受けにくいようなトランスジユーサを
提供することである。
本発明の更に別の目的は、或る種の異常な振動
モード及びスプリアスな振動モードのおそれを最
小にするように構成されたトランスジユーサを提
供することである。
本発明の上記及び他の目的は、１対の細長い一
般的に平行な離間されたバーを備え、これらバー
がその両端において２重端同調フオークの形態で
互いに結合されたようなここに示す特定の実施例
において達成される。各バーの厚みをｔとし、巾
をｗとし、固定端間の長さをＬとし、両バーの結
合点間の距離をｍとする。座屈のおそれを最小に
すると共に、写真平版プロセスを用いて比較的容
易に製造されるような形態を維持するためには、
寸法ｔ及びｗが 0.4＜ｔ／ｗ＜４ というように選択される。
更に、寸法ｔ、ｗ、Ｌ及びｍは或るスプリアス
作動モードが回避されるように選択される。特
に、これらモードを回避するには、比ｔ／ｗ及び
Ｌ／ｍの値を更に入念に選択することが必要であ
る。
本発明の別の実施例の単１ビームのトランスジ
ユーサ（Ｌ／ｍ＝１の場合として示される）は、
或るスプリアス作動モータが回避されるように選
択された寸法ｔ、ｗ及びＬを含む。この場合も、
比ｔ／ｗは0.4＜ｔ／ｗ＜４であるように選択さ
れる。
本発明の上記及び他の目的、特徴並びに効果は
添付図面を参照した以下の詳細な説明より明らか
となろう。
第１図は圧電物質で作られた２重バーの振動ト
ランスジユーサ４を示しており、このトランスジ
ユーサは両端が互いに結合された１対の一般的に
平行なバー８及び１２と、大きな即ち広い端部１
６及び２０とで構成される。２つのバー８及び１
２はスロツト２４で分離されている。広い端部１
６及び２０はトランスジユーサを適当な支持構造
体２８及び３２に取り付けるのに用いられる。ト
ランスジユーサは水晶のような圧電物質で作られ
るのが便利である。
トランスジユーサの種々の寸法が添付図面に示
されており、バーの厚みはｔで示され、バーの巾
はｗで示され、バーの長さ（即ち、広い端部１６
と２０との間の距離）はＬで示され、そしてスロ
ツトの長さはｍで示されている。これら寸法の例
示的な値及び値の範囲については以下で述べる。
図示されたように、トランスジユーサ４の種々
の面に配置された薄い電極フイルム即ち被膜３６
及び４０には発振回路３２が接続されている。こ
の発振回路３２によつて電極フイルム３６及び４
０へ交流信号を与えることによりバー８及び１２
に応力が生じてこれらのバーを横方向に180゜の逆
位相で振動せしめる。即ち、バー８及び１２は良
く知られたように所望の即ち特性固有共振振動数
で互いに離れるように外方にふくらみ次いで内方
に互いに近ずくということを交互に繰り返えすよ
うにされる。
圧縮力又は張力（長手方向即ち軸方向）をバー
８及び１２へ与えた時には、バーの振動数が変化
され、変化の大きさが与えた力の尺度として働
く。発振器３２はその周波数がトランスジユーサ
の振動数に従うものであり、従つて発振器の出力
周波数を測定するだけでトランスジユーサの振動
数の変化を測定できる。与えた力を読み出すため
に一般のカウンタ及び表示装置４４が発振器３２
に接続される。
トランスジユーサ４の広い端部１６及び２０
は、トランスジユーサの両端が支持構造体に接着
又は固定される位置に拘りなく寸法Ｌ（バー８及
び１２の長さ）を確実に与えるために設けられて
いる。これらの広い端部がなければ、寸法Ｌが一
方の取付接合部の縁から他方の取付接合部の縁へ
と測定されることになるので寸法Ｌが装置ごとに
変化することがある。装置を使用するたびにこれ
を常に同じ位置にマウント（取り付け）すること
は困難であるから、寸法Ｌの一貫性及び正確さを
得ることがむずかしくなる。以下に述べる理由
で、或る種の不所望な作動モードを回避するため
には、寸法Ｌを含むトランスジユーサ４の寸法を
入念に選択してこれを維持することが重要であ
る。
第２図は１つのバー即ちビーム６０を備えた単
１ビームのトランスジユーサを示しており、ビー
ム６０は広い区分６２と６４との間に固定され、
これら区分は次いで支持構造体６６及び６８に取
り付けられる。広い区分６２及び６４は、米国特
許第3470400号及び第3479536号に開示されたよう
に、ビームの両端を振動ビームの音響エネルギが
支持構造体６６及び６８へ失なわれないようにす
るために設けられている。
この単１ビームトランスジユーサの種々の寸法
は第１図の２重バートランスジユーサの寸法と対
応するように指示されている。即ち、バーの厚み
はｔで示され、バーの巾はｗで示され、バーの長
さ（即ち、広い区分間の距離）はＬで示されてい
る。
図示されたように、ビーム６０の選択された面
には薄い電極７０及び７２が配置されている。発
振回路７４によつて電極７０及び７２へ交流信号
を与えると、ビーム６０に応力が生じて、ビーム
を横方向に振動せしめる。
本発明のトランスジユーサの特定の寸法につい
て説明する前に、この振動トランスジユーサの作
動を左右する或る原理について述べる。与えられ
た負荷を伴なう振動数の変化は非直線的である
が、力トランスジユーサの１次の力感度Ｓは、与
えられた力Ｆの変化を検出するトランスジユーサ
の性能の尺度を与え、この感度Ｓは与えられた力
に伴なう振動数の断片的な変化として次のように
定められる。即ち、２重バーの振動トランスジユ
ーサの場合には、 Ｓ＝0.148／Ｅ（ｍ／ｗ）2Ｆ／2tw (1) でありそしてＬ＝ｍである単１ビームトランスジ
ユーサの場合には、 Ｓ＝0.148／Ｅ（ｍ／ｗ）2Ｆ／tw (2) である。但し、Ｅはトランスジユーサ材料のヤン
グ係数であり、Ｆは与えられた力である。比ｍ／
ｗが増加すれば、トランスジユーサの感度も高く
なることが明らかであろう。然し乍ら、ｍ／ｗが
増加すると、トランスジユーサが座屈を受けるお
それも大きくなる。
２重バートランスジユーサの場合に振動平面即
ちmt平面に垂直な方向に座屈を生じさせる臨界
力はほぼ次式によつて与えられる。
Fcp＝2π2t3wE／3L2 (3) もちろん、座屈を回避するためには、トランスジ
ユーサに与えられる最大即ちフルスケース負荷
FFSよりもFCPの方が大きいことが望ましく、換言
すれば、次の比が１より大きいことが望ましい
（式(1)及び(2)を用いて）。
Fcp／FFS＝0.148π2t2m2／3SFSw2L2 (4) 第１図から明らかなように、比Ｌ／ｍはほゞ１
であり、望ましい値は約1.2である。フルスケー
ルの振動数シフトは出来るだけ大きいのが望まし
いが（温度変化、結晶表面の汚れ等による不所望
な振動数シフトが無視できるように）、SFSの実際
上のおおよその最大値は0.1であることが分つて
いる（感度が高くなると非直線性が生じるので）。
負荷の有用レンジにおいて座屈を回避するために
はFcp／FFSを１より大きくしなければならないの
で、SFS＝0.1及びＬ／ｍ＝1.2という値に対して、 ｔ／ｗ＞0.54 (5) であり、そしてSFS＝0.05（これでもまだ充分に有
用な値である）に対して、 ｔ／ｗ＞0.38 (6) であることが分つた。
ｔ／ｗが約１又はそれ以上であれば、先ず第１
にwm平面即ち振動平面において座屈が生じる。
従つて、臨界座屈力はほゞ次式によつて与えられ
る。
Fci＝2π2tw3E／3m2 (7) 式(1)を用いて比Fci／FFSを形成すると、次のよ
うになる。
Fci／FFS＝0.148π2／3SFS (8) この比は0.48より小さな各SFSに対して１より
大きく、従つてこの方向の座屈は問題にならない
ことが明らかである。
装置の張力のみで用いた場合には座屈は問題に
ならないが、張力の強さが問題である。従つて、
使用される材料の張力限界付近の応力を回避する
に充分な程大きく然も写真平版プロセスによる製
造が困難となる程は大きくならないように寸法ｔ
及びｗを保持することが重要である。
単１ビームトランスジユーサの場合にも同様の
式が容易に導出され、ｔ／ｗについては式(5)及び
(6)と同じ結論に達する。
0.1mm（0.004インチ）より小さい巾ｗを写真片
版プロセスで繰り返し得ることは困難であること
が分つている。というのは、このプロセスに用い
られるホトレジストパターンがアンダーカツトさ
れるからである。又、0.4mm（0.016インチ）より
大きい厚みｔを得ることも困難であることが分つ
ている。というのは、例えば水晶をエツチングす
るのに用いられる化学エツチング剤がマスク物質
も侵食し、水晶を0.4mm（0.016インチ）エツチン
グするに充分な時間エツチング剤に曝した時には
マスクがこわれ始めるからである。これらのこと
に鑑み、ｔ／ｗの実際の最大値は約４である。
以上の説明より、感度を高くし、座屈のおそれ
を少なくしそして製造の容易さを維持するように
トランスジユーサの寸法を選択するには適切な妥
協が必要となることが明らかである。これらの目
的は、ｗ及びｔを次のように選択した時に達成で
きる。
0.4＜ｔ／ｗ＜４ これらの寸法は、米国特許第4215570号（座屈
の問題もスプリアスモードの問題も取り上げられ
ていない）、米国特許第3238789号、並びに1967
年、第43AGARD Conference Proceedingsの
Norman R.Serra著の“水晶共振器デジタル加速
度計に関する技術報告書”と題する関連出版物に
述べられたトランスジユーサを含む公知技術で教
示された寸法とは異なる。これら寸法の繊細さに
ついては上記の特許にも出版物にも述べられてい
ないが、上記の出版物には厚み１mm（40ミル）及
び巾0.25mm（10ミル）というバーの寸法が与えら
れている。
最初に述べたように、２重バーの振動トランス
ジユーサには或るスプリアス振動モードが生じる
ことがあると分つている。これらのモードは、(a)
トランスジユーサの平面に直角な方向に同相
（Fpo）で両バーが撓み即ち振動することと、(b)ト
ランスジユーサの平面に直角な方向に位相ずれ
（Fd）状態で両バーが撓むことである。ｎは第ｎ
番目の倍振動数を示す。これらスプリアスモード
の振動数が所望の固有共振振動数に等しい時に
は、音響エネルギがこの不所望モードに伝えられ
るのでトランスジユーサの機械的なＱが極端に低
下すると共に、与えられた力の読みが全く生じな
いか或いは不適切なものとなる。従つて、これら
のスプリアスモードが回避されるように、即ちト
ランスジユーサの所望の固有即ち特性振動数（又
はその倍数）がスプリアスモードの共振振動数に
等しくならないように、トランスジユーサを構成
することが所望される。
添付図面に示された構造に基いて作られた２重
バーの水晶トランスジユーサの場合には負荷Ｆに
おける所望の共振即ち特性振動数ｆが次式で与え
られる。
ｆ＝4.732／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｗ／m2（１＋0.1
48Fm2／E2tww2） (9) 但し、ｐはトランスジユーサの体積密度であり
そして係数4.73はクランプ−クランプビームの振
動に対する解の根である。
トランスジユーサの負荷Ｆにおけるスプリアス
振動モードの共振振動数は次のように決定され
る。
fp1＝4.732／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／L2〔１＋0.148F
L2／E2twt2〕 (10) fp2＝7.852／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／L2〔１＋0.073F
L2／E2twt2〕 (11) fp3＝112／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／L2〔１＋0.040FL2
／E2twt2〕 (12) fd＝4.732／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／m2〔１＋0.148Fm
2／E2twt2〕 （13） 式(9)ないし（13）は式(1)を用いて次のように書
き直すことができる。
ｆ＝4.732／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｗ（１＋Ｓ）／m2（1
4） fp1＝4.732／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／L2（１＋Sw2L2
／t2m2）（15） fp2＝7.852／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／L2（１＋0.49Sw
2L2／t2m2） （16） fp3＝112／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／L2（１＋0.27Sw2L
2／t2m2） （17） fd＝4.732／４√3π（Ｅ／Ｐ）1/2ｔ／m2（１＋Sw2／t2
） （18） スプリアスモードを回避するためには、トラン
スジユーサの所望の特性共振振動数ｆ及びその倍
数が作動レンジ内のどこにおいても即ちＳの所望
レンジ内のいかなる感度値Ｓに対してもスプリア
スモード共振振動数の１つと等しくならないよう
に寸法、特に比ｔ／ｗ及びＬ／ｍを選択しなけれ
ばならない。即ち、SnioとSnaxとの間のいかなる
Ｓに対しても次のような不等式を満足することが
所望される。但し、Ｏより小さいＳは圧縮であ
り、Ｏより大きいＳは引張りであり、そしてSnio
及びSnaxは特定の使用目的及びトランスジユーサ
設計によつて決定される。
ｆ／fp1＝１≠wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋ＳL2w2／m
2t2）（19） 2f／fp1＝１≠2wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋ＳL2w2／
m2t2）（20） ｆ／fp2＝１≠0.363wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋0.49
SL2w2／m2t2）（21） 2f／fp2＝１≠0.726wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋0.49
SL2w2／m2t2）（22） ｆ／fp3＝１≠0.185wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋0.27
SL2w2／m2t2）（23） 2f／fp3＝１≠0.370wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋0.27
SL2w2／m2t2）（24） ｆ／fd＝１≠ｗ（１＋Ｓ）／ｔ（１＋Ｓw2／t2）、
and（25） 2f／fd＝１≠2w（１＋Ｓ）／ｔ（１＋Ｓw2／t2）（
26） （式（19）ないし（24）はＬ／ｍ＝1.0であるよ
うな単１ビーム装置にも適用され、そしてＳは単
１ビーム装置の力感度である。）SnioとSnaxとの
間のＳに対して上記の不等式が１つでも満足され
ないようなｔ／ｗ及びＬ／ｍの値は、SnioとSnax
との間のいずれかでスプリアスモードを生じさせ
ることになる。−0.1と＋0.1との間のＳに対して
全ての不等式が満足されるようなｔ／ｗ及びＬ／
ｍの例示的な１組の値は次の通りである。
ｔ／ｗ＝0.8 Ｌ／ｍ＝1.20 これらの比をとれば、明らかにされているスプ
リアスモードが回避されるだけでなく、座屈のお
それもほとんどなくなると共に、写真平版エツチ
ングプロセスを用いた製造を容易に達成できるよ
うになる。Ｓが−0.1ないし0.1であるような使用
目的に対して許容できるその他の比が第３図のグ
ラフに示されている。
第３図はｔ／ｗ及びＬ／ｍをプロツトしたもの
であり、陰影付けされた領域はSnioとSnaxとの間
の或る負荷においてスプリアスモードを招くよう
なｔ／ｗ及びＬ／ｍの値を表わしている。陰影付
けされていない領域はSnioとSnaxとの間の全ての
負荷に対してスプリアスモードのないトランスジ
ユーサ作動を与えるようなｔ／ｗ及びＬ／ｍの値
を表わしている。
又、第３図は、陰影付けされていない領域と
Ｌ／ｍ＝1.0の境界との交点を求めることにより
単１ビームトランスジユーサの設計にも利用でき
る。
以上に述べた構成は本発明の原理の適用例を解
説するものに過ぎないことを理解されたい。本発
明の精神及び範囲から逸脱せずに多数の変更及び
別の構成が当業者によつて案出されるであろう
が、このような変更及び構成は本発明の特許請求
の範囲内に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理によつて作られた２重バ
ーの振動力トランスジユーサの斜視図、第２図は
本発明の原理によつて作られた単１ビームのトラ
ンスジユーサの斜視図、第３図は或るトランスジ
ユーサの作動にスプリアスモードが生じないよう
なｔ／ｗ及びＬ／ｍの有用な値の範囲を示したグ
ラフである。 ４……２重バーの振動トランスジユーサ、８，
１２……バー、１６，２０……端部、２４……ス
ロツト、２８，３２……支持構造体、３６，４０
……電極フイルム、６０……単１ビーム、６２，
６４……広い区分、６６，６８……支持構造体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ １対の細長い一般的に平行なバーを備え、該
    バーはそれらの両端で互いに結合されておりそし
    て横方向に180゜位相ずれして振動するようにさ
    れ、各々の上記バーの厚みをｔとし、巾をｗと
    し、バーの端が互いに結合される位置間の距離を
    ｍとし、そしてバーの長さを一般的にＬとすれ
    ば、 0.4＜ｔ／ｗ＜４及び Ｌ／ｍ≧１ となるようにされ、 そして更に、横方向に実質的に180゜の逆位相で
    上記バーを共振させる手段を備えたことを特徴と
    する振動トランスジユーサ。 ２ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、トランスジユー
    サの力感度をＳとし、所望の作動レンジを定める
    のに各々用いられるＳの最小値及び最大値をSnio
    及びSnaxとすれば、レンジSnioないしSnax内の値
    Ｓに対して、 ｆ／fp1＝１≠wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋ＳL
    2w2／m2t2） という不等式が満たされるように選択される特許
    請求の範囲第１項に記載のトランスジユーサ。 ３ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、 2f／fp1＝１≠2wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋Ｓ
    L2w2／m2t2） であるように選択される特許請求の範囲第１項に
    記載のトランスジユーサ。 ４ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、 ｆ／fp2＝１≠0.363wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋
    0.49SL2w2／m2t2） であるように選択される特許請求の範囲第１項に
    記載のトランスジユーサ。 ５ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、 2f／fp2＝１≠0.726wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋
    0.49SL2w2／m2t2） であるように選択される特許請求の範囲第１項に
    記載のトランスジユーサ。 ６ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、 ｆ／fp3＝１≠0.185wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋
    0.27SL2w2／m2t2） であるように選択される特許請求の範囲第１項に
    記載のトランスジユーサ。 ７ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、 2f／fp3＝１≠0.370wL2（１＋Ｓ）／tm2（１＋
    0.27SL2w2／m2t2） であるように選択される特許請求の範囲第１項に
    記載のトランスジユーサ。 ８ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、 ｆ／fd＝１≠ｗ（１＋Ｓ）／ｔ（１＋Ｓw2／
    t2） であるように選択される特許請求の範囲第１項に
    記載のトランスジユーサ。 ９ 上記のｔ、ｗ、Ｌ及びｍは、 2f／fd＝１≠2w（１＋Ｓ）／ｔ（１＋Ｓw2／
    t2） であるように選択される特許請求の範囲第１項に
    記載のトランスジユーサ。 １０ 上記バーの各端が結合される１対の大きな
    端部を更に備え、この大きな端部は、上記バーを
    支持構造体へ取り付けると共に上記のＬを定める
    ような取り付け面を与える特許請求の範囲第１項
    に記載のトランスジユーサ。 １１ 厚みｔ、巾2w＋ｇ及び長さＬを有する一
    般的に長方形のシート物質を備え、このシート物
    質にはこれを２つのバーセグメントに分割するよ
    うな細長いスロツトが中央に配置されており、各
    バーセグメントの巾はｗでありそして上記スロツ
    トの巾はｇであり、そして 0.4＜ｔ／ｗ＜４及び Ｌ／ｍ≧１ であるようにされ、 そして更に、横方向に実質的に180゜の逆位相で
    上記バーセグメントを振動させる手段と、 上記バーセグメントの振動数を測定する手段と
    を備えたことを特徴とする２重バーの振動力トラ
    ンスジユーサ。
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