JPH11153665A - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
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- JPH11153665A JPH11153665A JP32154897A JP32154897A JPH11153665A JP H11153665 A JPH11153665 A JP H11153665A JP 32154897 A JP32154897 A JP 32154897A JP 32154897 A JP32154897 A JP 32154897A JP H11153665 A JPH11153665 A JP H11153665A
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 24
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 24
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 送受信兼用型の超音波センサにおいて、圧電
振動子の共振周波数、反共振周波数を変化できるように
し、送信音圧及び受信感度を向上させる。 【解決手段】 送受信兼用の圧電振動子１００に対する
送信ライン１００Ａと受信ライン１００Ｂを切り換える
スイッチ素子１８０を設ける。また、送信ライン１００
Ａには、発振器１１０とタイミングパルスによるスイッ
チ素子１３０を設ける。また、受信ライン１００Ｂに
は、制動容量消去回路１４０、１９０と受信回路１５０
と距離計測部１６０を設ける。送信時には、圧電振動子
１００の共振周波数で圧電振動子１００を駆動する。ま
た、受信時には、制動容量消去回路１４０、１９０の作
動によって圧電振動子１００の共振周波数を低周波数側
に変化させ、反共振周波数による受信を行う。
振動子の共振周波数、反共振周波数を変化できるように
し、送信音圧及び受信感度を向上させる。 【解決手段】 送受信兼用の圧電振動子１００に対する
送信ライン１００Ａと受信ライン１００Ｂを切り換える
スイッチ素子１８０を設ける。また、送信ライン１００
Ａには、発振器１１０とタイミングパルスによるスイッ
チ素子１３０を設ける。また、受信ライン１００Ｂに
は、制動容量消去回路１４０、１９０と受信回路１５０
と距離計測部１６０を設ける。送信時には、圧電振動子
１００の共振周波数で圧電振動子１００を駆動する。ま
た、受信時には、制動容量消去回路１４０、１９０の作
動によって圧電振動子１００の共振周波数を低周波数側
に変化させ、反共振周波数による受信を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子を用い
た送受信兼用型の超音波センサに関する。
た送受信兼用型の超音波センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、物体間の距離測定のため空中
超音波センサが提供されている。一般に、この種の距離
計は、送受信分離型と送受信兼用型に大別される。送受
信分離型では、送信用超音波センサで空中に超音波を発
信し、受信用超音波センサでその反射波を検出し、その
時間差を計測することにより、距離測定するものであ
る。
超音波センサが提供されている。一般に、この種の距離
計は、送受信分離型と送受信兼用型に大別される。送受
信分離型では、送信用超音波センサで空中に超音波を発
信し、受信用超音波センサでその反射波を検出し、その
時間差を計測することにより、距離測定するものであ
る。
【０００３】図４は、受信用超音波センサの特性を示す
説明図であり、図５は、送信用超音波センサの特性を示
す説明図である。各図において、縦軸はインピーダンス
の絶対値｜Ｚ｜、横軸は周波数Ｈｚを示している。ま
た、ｆｒは共振周波数、ｆａは反共振周波数である。こ
れらの図に示すように、超音波センサでは、共振周波数
で送信音圧が最大となり、また、反共振周波数で受信感
度が最大となる。このため送信用と受信用では形状がわ
ずかに異なっている。そして、送信用超音波センサの共
振周波数と受信用超音波センサの反共振周波数が一致す
るように設計される。
説明図であり、図５は、送信用超音波センサの特性を示
す説明図である。各図において、縦軸はインピーダンス
の絶対値｜Ｚ｜、横軸は周波数Ｈｚを示している。ま
た、ｆｒは共振周波数、ｆａは反共振周波数である。こ
れらの図に示すように、超音波センサでは、共振周波数
で送信音圧が最大となり、また、反共振周波数で受信感
度が最大となる。このため送信用と受信用では形状がわ
ずかに異なっている。そして、送信用超音波センサの共
振周波数と受信用超音波センサの反共振周波数が一致す
るように設計される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような送
受信分離型は、超音波センサが２個必要であり、個別に
特性を合わせなければならないという欠点がある。そこ
で、送受信兼用型が用いられるが、この送受信兼用型で
は、１個の超音波センサで構成できる利点はあるもの
の、送信音圧最大周波数と受信感度最大周波数は一致し
ておらず、送受信分離型に比べ、送信音圧及び受信感度
が低下し、最大測定距離が短くなるという問題がある。
そして、実際の送受信兼用型超音波センサは、共振周波
数と反共振周波数の間の周波数で駆動されるものが一般
的であり、送信音圧最大周波数および受信感度最大周波
数で動作していないため、送信音圧及び受信感度が低下
するものとなっていた。
受信分離型は、超音波センサが２個必要であり、個別に
特性を合わせなければならないという欠点がある。そこ
で、送受信兼用型が用いられるが、この送受信兼用型で
は、１個の超音波センサで構成できる利点はあるもの
の、送信音圧最大周波数と受信感度最大周波数は一致し
ておらず、送受信分離型に比べ、送信音圧及び受信感度
が低下し、最大測定距離が短くなるという問題がある。
そして、実際の送受信兼用型超音波センサは、共振周波
数と反共振周波数の間の周波数で駆動されるものが一般
的であり、送信音圧最大周波数および受信感度最大周波
数で動作していないため、送信音圧及び受信感度が低下
するものとなっていた。
【０００５】そこで、このような送受信兼用型における
問題点を解決するためには、送信時と受信時とで超音波
センサを構成する圧電振動子の共振周波数を変えるよう
にすることが考えられる。そして、圧電振動子の共振周
波数を変える方法として、圧電振動子に直列にコンデン
サＣｖを挿入する方法がある。しかし、このコンデンサ
Ｃｖの挿入により、共振周波数は高くなるが、共振電流
は減少し、振動子の振動が小さくなるという問題があ
る。
問題点を解決するためには、送信時と受信時とで超音波
センサを構成する圧電振動子の共振周波数を変えるよう
にすることが考えられる。そして、圧電振動子の共振周
波数を変える方法として、圧電振動子に直列にコンデン
サＣｖを挿入する方法がある。しかし、このコンデンサ
Ｃｖの挿入により、共振周波数は高くなるが、共振電流
は減少し、振動子の振動が小さくなるという問題があ
る。
【０００６】そこで本発明の目的は、送受信兼用型の超
音波センサにおいて、共振電流を減少させずに圧電振動
子の共振周波数、反共振周波数を変化できるようにし、
送信音圧及び受信感度を向上させることにある。
音波センサにおいて、共振電流を減少させずに圧電振動
子の共振周波数、反共振周波数を変化できるようにし、
送信音圧及び受信感度を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、圧電振動子で構成される送受信兼用型の超音
波センサにおいて、高周波信号の信号源と前記圧電振動
子とを接続する送信ラインと、前記圧電振動子と受信回
路とを接続する受信ラインと、前記送信ラインと受信ラ
インを選択的に前記圧電振動子に接続する第１のスイッ
チ手段と、前記受信ラインに設けられ、前記圧電振動子
における共振周波数を低周波数側に変化させる制動容量
消去回路とを有し、超音波信号の送信時には前記圧電振
動子を共振周波数で駆動し、超音波信号の受信時には前
記制動容量消去回路によって前記圧電振動子における共
振周波数を低周波数側に変化させ、受信感度を向上する
ようにしたことを特徴とする。
するため、圧電振動子で構成される送受信兼用型の超音
波センサにおいて、高周波信号の信号源と前記圧電振動
子とを接続する送信ラインと、前記圧電振動子と受信回
路とを接続する受信ラインと、前記送信ラインと受信ラ
インを選択的に前記圧電振動子に接続する第１のスイッ
チ手段と、前記受信ラインに設けられ、前記圧電振動子
における共振周波数を低周波数側に変化させる制動容量
消去回路とを有し、超音波信号の送信時には前記圧電振
動子を共振周波数で駆動し、超音波信号の受信時には前
記制動容量消去回路によって前記圧電振動子における共
振周波数を低周波数側に変化させ、受信感度を向上する
ようにしたことを特徴とする。
【０００８】本発明の超音波センサにおいて、超音波信
号の送信時には、第１のスイッチ手段によって送信ライ
ンを圧電振動子に接続し、高周波信号の信号源を圧電振
動子に供給して圧電振動子を共振周波数で駆動する。こ
れにより、最大限の送信音圧を得ることができる。ま
た、超音波信号の受信時には、第１のスイッチ手段によ
って受信ラインを圧電振動子に接続し、制動容量消去回
路を圧電振動子に接続する。そして、制動容量消去回路
の作動により、圧電振動子における共振周波数を低周波
数側に変化させ、反共振周波数による受信を行う。これ
により、最大限の受信感度を得ることができる。
号の送信時には、第１のスイッチ手段によって送信ライ
ンを圧電振動子に接続し、高周波信号の信号源を圧電振
動子に供給して圧電振動子を共振周波数で駆動する。こ
れにより、最大限の送信音圧を得ることができる。ま
た、超音波信号の受信時には、第１のスイッチ手段によ
って受信ラインを圧電振動子に接続し、制動容量消去回
路を圧電振動子に接続する。そして、制動容量消去回路
の作動により、圧電振動子における共振周波数を低周波
数側に変化させ、反共振周波数による受信を行う。これ
により、最大限の受信感度を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明による超音波センサ
の実施の形態について説明する。図１は、本発明による
送受信兼用型の超音波センサの概要を示すブロック図で
ある。また、図２（Ａ）は、図１に示す超音波センサに
設けられた制動容量消去回路の構成例を示す回路図であ
り、図２（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図であ
る。
の実施の形態について説明する。図１は、本発明による
送受信兼用型の超音波センサの概要を示すブロック図で
ある。また、図２（Ａ）は、図１に示す超音波センサに
設けられた制動容量消去回路の構成例を示す回路図であ
り、図２（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図であ
る。
【００１０】図１において、圧電振動子１００に接続さ
れる送信ライン１００Ａと受信ライン１００Ｂは、スイ
ッチ素子（第１のスイッチ手段）１８０により、送信時
と受信時とで切り換えられ、選択的に圧電振動子１００
に接続されるようになっている。そして、送信ライン１
００Ａには、送受信兼用の圧電振動子１００に対し、高
周波信号の信号源としての発振器１１０と、この発振器
１１０からの出力電圧をタイミングパルス源１２０から
出力される送信パルス（周波数４０ＫＨｚ）に基づいて
変調するスイッチ素子（第２のスイッチ手段）１３０と
が直列に接続されている。
れる送信ライン１００Ａと受信ライン１００Ｂは、スイ
ッチ素子（第１のスイッチ手段）１８０により、送信時
と受信時とで切り換えられ、選択的に圧電振動子１００
に接続されるようになっている。そして、送信ライン１
００Ａには、送受信兼用の圧電振動子１００に対し、高
周波信号の信号源としての発振器１１０と、この発振器
１１０からの出力電圧をタイミングパルス源１２０から
出力される送信パルス（周波数４０ＫＨｚ）に基づいて
変調するスイッチ素子（第２のスイッチ手段）１３０と
が直列に接続されている。
【００１１】一方、受信ライン１００Ｂには、圧電振動
子１００の共振周波数を低周波数側に変化させる制動容
量消去回路１４０と、圧電振動子１００によって検出さ
れる受信信号の増幅やノイズ処理等を行い、検出物体１
７０からの反射波を検出する受信回路１５０と、送信と
受信の時間差を計測し、この計測値より検出物体１７０
の距離を算出する距離計測部１６０とが直列に接続され
ている。本例の制動容量消去回路１４０は、オペアンプ
２００と、このオペアンプ２００の正帰還回路を構成す
るコンデンサ（Ｃｓ）２１０及びインダクタンス（Ｌ
ｖ）２２０を含んで構成されている。
子１００の共振周波数を低周波数側に変化させる制動容
量消去回路１４０と、圧電振動子１００によって検出さ
れる受信信号の増幅やノイズ処理等を行い、検出物体１
７０からの反射波を検出する受信回路１５０と、送信と
受信の時間差を計測し、この計測値より検出物体１７０
の距離を算出する距離計測部１６０とが直列に接続され
ている。本例の制動容量消去回路１４０は、オペアンプ
２００と、このオペアンプ２００の正帰還回路を構成す
るコンデンサ（Ｃｓ）２１０及びインダクタンス（Ｌ
ｖ）２２０を含んで構成されている。
【００１２】具体的には、図２（Ａ）に示すように、イ
ンダクタンス２２０の一方の端子２２０Ａが圧電振動子
１００側に接続されるとともに他方の端子２２０Ｂが基
準電位点（ＧＮＤ）に接続され、オペアンプ２００の出
力端子がコンデンサ２１０を介してインダクタンス２２
０の一方の端子２２０Ａに接続され、さらにオペアンプ
２００の非反転入力端子がインダクタンス２２０の他方
の端子２２０Ｂに接続されている。また、オペアンプ２
００の出力端子は直列接続された第１の抵抗Ｒ１と第２
の抵抗Ｒ２を介して基準電位点（ＧＮＤ）に接続され、
オペアンプ２００の反転入力端子は第１の抵抗Ｒ１と第
２の抵抗Ｒ２の接続点に接続されている。
ンダクタンス２２０の一方の端子２２０Ａが圧電振動子
１００側に接続されるとともに他方の端子２２０Ｂが基
準電位点（ＧＮＤ）に接続され、オペアンプ２００の出
力端子がコンデンサ２１０を介してインダクタンス２２
０の一方の端子２２０Ａに接続され、さらにオペアンプ
２００の非反転入力端子がインダクタンス２２０の他方
の端子２２０Ｂに接続されている。また、オペアンプ２
００の出力端子は直列接続された第１の抵抗Ｒ１と第２
の抵抗Ｒ２を介して基準電位点（ＧＮＤ）に接続され、
オペアンプ２００の反転入力端子は第１の抵抗Ｒ１と第
２の抵抗Ｒ２の接続点に接続されている。
【００１３】このような制動容量消去回路１４０では、
インダクタンス２２０と並列にオペアンプ２００とコン
デンサ２１０をつなぎ、新たな電流経路を構成すること
で、圧電振動子１００の電圧降下を抑え、結果として図
２（Ｂ）に示すように、共振電流Ｉｍを一定とし、圧電
振動子１００の共振周波数を変化させることができる。
例えばオペアンプ２００をＧＡＩＮ＝６に構成し、Ｃｓ
＝５００ｐＦ、Ｌｖ＝４０ｍＨとした場合、共振電流Ｉ
ｍを一定としたままで、共振周波数が２００Ｈｚ低周波
側にシフトする。
インダクタンス２２０と並列にオペアンプ２００とコン
デンサ２１０をつなぎ、新たな電流経路を構成すること
で、圧電振動子１００の電圧降下を抑え、結果として図
２（Ｂ）に示すように、共振電流Ｉｍを一定とし、圧電
振動子１００の共振周波数を変化させることができる。
例えばオペアンプ２００をＧＡＩＮ＝６に構成し、Ｃｓ
＝５００ｐＦ、Ｌｖ＝４０ｍＨとした場合、共振電流Ｉ
ｍを一定としたままで、共振周波数が２００Ｈｚ低周波
側にシフトする。
【００１４】以上のような超音波センサにおいて、超音
波信号の送信時には、スイッチ素子１８０によって送信
ライン１００Ａを圧電振動子１００に接続し、高周波信
号の信号源を圧電振動子１００に供給して圧電振動子１
００を共振周波数で駆動する。これにより、最大限の送
信音圧を得ることができる。また、超音波信号の受信時
には、スイッチ素子１８０によって受信ライン１００Ｂ
を圧電振動子１００に接続し、制動容量消去回路１４０
を圧電振動子１００に接続する。そして、制動容量消去
回路１４０の作動により、圧電振動子１００における共
振周波数を低周波数側に変化させ、反共振周波数による
受信を行う。これにより、最大限の受信感度を得ること
ができる。
波信号の送信時には、スイッチ素子１８０によって送信
ライン１００Ａを圧電振動子１００に接続し、高周波信
号の信号源を圧電振動子１００に供給して圧電振動子１
００を共振周波数で駆動する。これにより、最大限の送
信音圧を得ることができる。また、超音波信号の受信時
には、スイッチ素子１８０によって受信ライン１００Ｂ
を圧電振動子１００に接続し、制動容量消去回路１４０
を圧電振動子１００に接続する。そして、制動容量消去
回路１４０の作動により、圧電振動子１００における共
振周波数を低周波数側に変化させ、反共振周波数による
受信を行う。これにより、最大限の受信感度を得ること
ができる。
【００１５】次に、本発明の第２の例について説明す
る。図３（Ａ）は、この第２の例による超音波センサに
設けられた制動容量消去回路の構成例を示す回路図であ
り、図３（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図であ
る。なお、制動容量消去回路以外の構成は、図１に示す
超音波センサと同様であるものとする。本例の制動容量
消去回路１９０は、オペアンプ３００と、このオペアン
プ３００の正帰還回路を構成するコンデンサ（Ｃｓ）３
１０と、オペアンプ３００の非反転入力端子に接続され
たインダクタンス（Ｌｖ）３２０を含んで構成されてい
る。
る。図３（Ａ）は、この第２の例による超音波センサに
設けられた制動容量消去回路の構成例を示す回路図であ
り、図３（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図であ
る。なお、制動容量消去回路以外の構成は、図１に示す
超音波センサと同様であるものとする。本例の制動容量
消去回路１９０は、オペアンプ３００と、このオペアン
プ３００の正帰還回路を構成するコンデンサ（Ｃｓ）３
１０と、オペアンプ３００の非反転入力端子に接続され
たインダクタンス（Ｌｖ）３２０を含んで構成されてい
る。
【００１６】具体的には、図３（Ａ）に示すように、イ
ンダクタンス３２０の一方の端子３２０Ａが圧電振動子
１００側に接続されるとともに他方の端子３２０Ｂが基
準電位点（ＧＮＤ）に接続され、オペアンプ３００の出
力端子がコンデンサ３１０を介してインダクタンス３２
０の一方の端子３２０Ａに接続され、さらにオペアンプ
３００の非反転入力端子がインダクタンス３２０の一方
の端子３２０Ａに接続されている。また、オペアンプ３
００の出力端子は直列接続された第１の抵抗Ｒ１と第２
の抵抗Ｒ２を介して基準電位点（ＧＮＤ）に接続され、
オペアンプ３００の反転入力端子は第１の抵抗Ｒ１と第
２の抵抗Ｒ２の接続点に接続されている。
ンダクタンス３２０の一方の端子３２０Ａが圧電振動子
１００側に接続されるとともに他方の端子３２０Ｂが基
準電位点（ＧＮＤ）に接続され、オペアンプ３００の出
力端子がコンデンサ３１０を介してインダクタンス３２
０の一方の端子３２０Ａに接続され、さらにオペアンプ
３００の非反転入力端子がインダクタンス３２０の一方
の端子３２０Ａに接続されている。また、オペアンプ３
００の出力端子は直列接続された第１の抵抗Ｒ１と第２
の抵抗Ｒ２を介して基準電位点（ＧＮＤ）に接続され、
オペアンプ３００の反転入力端子は第１の抵抗Ｒ１と第
２の抵抗Ｒ２の接続点に接続されている。
【００１７】このような制動容量消去回路１９０では、
インダクタンス３２０と直列にオペアンプ３００とコン
デンサ３１０をつなぎ、新たな正帰還回路部を構成する
ことで、図３（Ｂ）に示すように、圧電振動子１００の
共振周波数を変化させることができる。例えばオペアン
プ３００をＧＡＩＮ＝１０に構成し、Ｃｓ＝５００ｐ
Ｆ、Ｌｖ＝３０ｍＨとした場合、共振電流Ｉｍを一定と
したままで、共振周波数が２００Ｈｚ低周波側にシフト
する。
インダクタンス３２０と直列にオペアンプ３００とコン
デンサ３１０をつなぎ、新たな正帰還回路部を構成する
ことで、図３（Ｂ）に示すように、圧電振動子１００の
共振周波数を変化させることができる。例えばオペアン
プ３００をＧＡＩＮ＝１０に構成し、Ｃｓ＝５００ｐ
Ｆ、Ｌｖ＝３０ｍＨとした場合、共振電流Ｉｍを一定と
したままで、共振周波数が２００Ｈｚ低周波側にシフト
する。
【００１８】以上のような超音波センサにおいても、超
音波信号の送信時には、スイッチ素子１８０によって送
信ライン１００Ａを圧電振動子１００に接続し、高周波
信号の信号源を圧電振動子１００に供給して圧電振動子
１００を共振周波数で駆動する。これにより、最大限の
送信音圧を得ることができる。また、超音波信号の受信
時には、スイッチ素子１８０によって受信ライン１００
Ｂを圧電振動子１００に接続し、制動容量消去回路１９
０を圧電振動子１００に接続する。そして、制動容量消
去回路１９０の作動により、圧電振動子１００における
共振周波数を低周波数側に変化させ、反共振周波数によ
る受信を行う。これにより、最大限の受信感度を得るこ
とができる。
音波信号の送信時には、スイッチ素子１８０によって送
信ライン１００Ａを圧電振動子１００に接続し、高周波
信号の信号源を圧電振動子１００に供給して圧電振動子
１００を共振周波数で駆動する。これにより、最大限の
送信音圧を得ることができる。また、超音波信号の受信
時には、スイッチ素子１８０によって受信ライン１００
Ｂを圧電振動子１００に接続し、制動容量消去回路１９
０を圧電振動子１００に接続する。そして、制動容量消
去回路１９０の作動により、圧電振動子１００における
共振周波数を低周波数側に変化させ、反共振周波数によ
る受信を行う。これにより、最大限の受信感度を得るこ
とができる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波セン
サでは、圧電振動子で構成される送受信兼用型の超音波
センサにおいて、圧電振動子の受信ラインに圧電振動子
における共振周波数を低周波数側に変化させる制動容量
消去回路を設け、超音波信号の送信時には圧電振動子を
共振周波数で駆動し、超音波信号の受信時には制動容量
消去回路によって圧電振動子における共振周波数を低周
波数側に変化させ、受信感度を向上するようにした。こ
のため、超音波信号の送信時には圧電振動子を共振周波
数で駆動して、最大限の送信音圧を得ることができ、か
つ、超音波信号の受信時には、制動容量消去回路の作動
により、圧電振動子における共振周波数を低周波数側に
変化させ、反共振周波数による受信を行い、最大限の受
信感度を得ることができる。
サでは、圧電振動子で構成される送受信兼用型の超音波
センサにおいて、圧電振動子の受信ラインに圧電振動子
における共振周波数を低周波数側に変化させる制動容量
消去回路を設け、超音波信号の送信時には圧電振動子を
共振周波数で駆動し、超音波信号の受信時には制動容量
消去回路によって圧電振動子における共振周波数を低周
波数側に変化させ、受信感度を向上するようにした。こ
のため、超音波信号の送信時には圧電振動子を共振周波
数で駆動して、最大限の送信音圧を得ることができ、か
つ、超音波信号の受信時には、制動容量消去回路の作動
により、圧電振動子における共振周波数を低周波数側に
変化させ、反共振周波数による受信を行い、最大限の受
信感度を得ることができる。
【図１】本発明による送受信兼用型の超音波センサの概
要を示すブロック図である。
要を示すブロック図である。
【図２】（Ａ）は、図１に示す超音波センサに設けられ
た制動容量消去回路の構成例を示す回路図であり、
（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図である。
た制動容量消去回路の構成例を示す回路図であり、
（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は、図１に示す超音波センサに設けられ
た制動容量消去回路の他の構成例を示す回路図であり、
（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図である。
た制動容量消去回路の他の構成例を示す回路図であり、
（Ｂ）は、その周波数特性を示す説明図である。
【図４】受信用超音波センサの特性を示す説明図であ
る。
る。
【図５】送信用超音波センサの特性を示す説明図であ
る。
る。
１００……圧電振動子、１００Ａ……送信ライン、１０
０Ｂ……受信ライン、１１０……発振器、１２０……タ
イミングパルス源、１３０……スイッチ素子（第２のス
イッチ手段）、１４０、１９０……制動容量消去回路、
１５０……受信回路、１６０……距離計測部、１７０…
…検出物体、１８０……スイッチ素子（第１のスイッチ
手段）。
０Ｂ……受信ライン、１１０……発振器、１２０……タ
イミングパルス源、１３０……スイッチ素子（第２のス
イッチ手段）、１４０、１９０……制動容量消去回路、
１５０……受信回路、１６０……距離計測部、１７０…
…検出物体、１８０……スイッチ素子（第１のスイッチ
手段）。
Claims (7)
- 【請求項１】 圧電振動子で構成される送受信兼用型の
超音波センサにおいて、 高周波信号の信号源と前記圧電振動子とを接続する送信
ラインと、 前記圧電振動子と受信回路とを接続する受信ラインと、 前記送信ラインと受信ラインを選択的に前記圧電振動子
に接続する第１のスイッチ手段と、 前記受信ラインに設けられ、前記圧電振動子における共
振周波数を低周波数側に変化させる制動容量消去回路と
を有し、 超音波信号の送信時には前記圧電振動子を共振周波数で
駆動し、 超音波信号の受信時には前記制動容量消去回路によって
前記圧電振動子における共振周波数を低周波数側に変化
させ、受信感度を向上するようにした、 ことを特徴とする超音波センサ。 - 【請求項２】 前記制動容量消去回路は、オペアンプ
と、前記オペアンプの正帰還回路を構成するコンデンサ
と、前記オペアンプの非反転入力端子に接続されるイン
ダクタンスとを含んで構成されていることを特徴とする
請求項１記載の超音波センサ。 - 【請求項３】 前記制動容量消去回路は、インダクタン
スの一方の端子が前記圧電振動子に接続されるとともに
他方の端子が基準電位点に接続され、前記オペアンプの
出力端子が前記コンデンサを介して前記インダクタンス
の一方の端子に接続され、さらに前記オペアンプの非反
転入力端子が前記インダクタンスの他方の端子に接続さ
れていることを特徴とする請求項２記載の超音波セン
サ。 - 【請求項４】 前記制動容量消去回路は、インダクタン
スの一方の端子を前記圧電振動子に接続されるとともに
他方の端子が基準電位点に接続され、前記オペアンプの
出力端子が前記コンデンサを介して前記インダクタンス
の一方の端子に接続され、さらに前記オペアンプの非反
転入力端子が前記インダクタンスの一方の端子に接続さ
れていることを特徴とする請求項２記載の超音波セン
サ。 - 【請求項５】 前記高周波信号の信号源と前記圧電振動
子とを接続する送信ラインには、所定のタイミングパル
スに基づいて送信ラインを開閉し、前記高周波信号を所
定間隔で前記圧電振動子に供給する第２のスイッチ手段
を設けたことを特徴とする請求項２記載の超音波セン
サ。 - 【請求項６】 前記オペアンプの出力端子は直列接続さ
れた第１の抵抗と第２の抵抗を介して基準電位点に接続
され、前記オペアンプの反転入力端子は第１の抵抗と第
２の抵抗の接続点に接続されていることを特徴とする請
求項２記載の超音波センサ。 - 【請求項７】 超音波の伝播時間により距離を測定する
装置を構成することを特徴とする請求項１記載の超音波
センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32154897A JPH11153665A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32154897A JPH11153665A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 超音波センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11153665A true JPH11153665A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18133803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32154897A Pending JPH11153665A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 超音波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11153665A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205232A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Tsutsui Denshi:Kk | 超音波測長装置 |
| WO2004109144A1 (de) * | 2003-06-05 | 2004-12-16 | Federal-Mogul Friction Products Gmbh | Zylinderhub-erfassungsvorrichtung für druckluftscheibenbremsen |
| JP2010133738A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Ricoh Elemex Corp | 超音波液面計 |
| JP2011124891A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Canon Inc | 静電容量型電気機械変換装置の制御装置、及び静電容量型電気機械変換装置の制御方法 |
-
1997
- 1997-11-21 JP JP32154897A patent/JPH11153665A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205232A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Tsutsui Denshi:Kk | 超音波測長装置 |
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| US9238250B2 (en) | 2009-12-11 | 2016-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for capacitive electromechanical transducer, and method of controlling the capacitive electromechanical transducer |
| US10084394B2 (en) | 2009-12-11 | 2018-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for capacitive electromechanical transducer, and method of controlling the capacitive electromechanical transducer |
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