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JPH0249449B2 - - Google Patents
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JPH0249449B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0249449B2
JPH0249449B2 JP56205832A JP20583281A JPH0249449B2 JP H0249449 B2 JPH0249449 B2 JP H0249449B2 JP 56205832 A JP56205832 A JP 56205832A JP 20583281 A JP20583281 A JP 20583281A JP H0249449 B2 JPH0249449 B2 JP H0249449B2
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JP
Japan
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voltage
circuit
piezoelectric element
pressure
output
Prior art date
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JP56205832A
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JPS58106430A (en
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Shinichi Ooki
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/08Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧電素子を用いた圧力検出装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pressure detection device using a piezoelectric element.

従来の圧力検出装置は、機械的構成によるもの
が一般的であるが、最近では圧電素子を用いて電
気的に圧力検出を行なうことが考えられている。
しかしながら、現在考えられている圧電素子によ
る圧力検出装置は、圧電素子の歪限界までしか圧
力を検出できないという問題がある。
Conventional pressure detection devices generally have a mechanical configuration, but recently it has been considered to electrically detect pressure using piezoelectric elements.
However, currently considered pressure detection devices using piezoelectric elements have a problem in that they can only detect pressure up to the strain limit of the piezoelectric element.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、圧
電素子の歪限界を越える圧力でも検出可能な圧力
検出装置を提供することを的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a pressure detection device capable of detecting pressures that exceed the strain limit of piezoelectric elements.

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第1図は電子腕時計に組込んだ場合の回路構
成例を示したものである。第1図において1は計
時用基準信号を発生する発振器で、その発振出力
は分周回路2に送られて例えば1秒周期の信号に
分周される。そして、この分周回路2から出力さ
れる1秒信号は、計時回路3へ送られて計時され
る。この計時回路3は、入力される1秒信号によ
つて「時」、「分」等の計時処理を行ない、その計
時データをアンド回路4及びオア回路5を介して
表示部6へ出力する。一方、符号7は圧電素子
で、その両電極間には電池8より直流電源がスイ
ツチング用NチヤンネルMOSトランジスタ(以
下MOSトランジスタと称す)9及びダイオード
10を直列に介して供給される。この場合、上記
直流電源8は、圧力によつて生じた圧電素子7の
歪を修正するようにその電圧極性の方向が設定さ
れる。しかして、上記圧電素子7の圧電出力は電
圧検出部例えばA/D(アナログ/デジタル)コ
ンバータ11へ送られる。そして、このA/Dコ
ンバータ11の出力は、圧力変換加算回路12へ
入力されると共に比較回路13及び零検出回路1
4へ入力される。上記比較回路13は、圧電素子
7の歪限界電圧Vaを予め記憶しており、A/D
コンバータ11が検出した電圧Vと比較してVa
<Vとなつたときに“1”信号を出力する。この
比較回路13から出力される“1”信号は、R−
S型フリツプフロツプ15のセツト端子Sへ入力
されると共にA/Dコンバータ11の動作時間よ
り長い遅延時間を持つタイマ回路16及びインバ
ータ17を介して3入力のアンド回路18へ入力
される。また、このアンド回路18には、上記零
検出回路14の出力がワンシヨツト回路19を介
して入力されると共にフリツプフロツプ15のQ
側出力が入力される。このフリツプフロツプ15
のQ側出力は、上記MOSトランジスタ9のゲー
トに入力されると共に上記圧力変換加算回路12
へ入力される。この圧力変換加算回路12は、フ
リツプフロツプ15からの信号が“0”の時は
A/Dコンバータ11の出力電圧値をそのまま圧
力値に変換して出力するが、フリツプフロツプ1
5からの信号“1”の時はA/Dコンバータ11
の出力に対して予め記憶している圧電素子7の歪
限界電圧Vaを加算し、その加算結果を圧力値に
変換して出力する。この圧力変換加算回路12の
出力は、アンド回路20及びオア回路5を介して
表示部6へ送られる。また、符号Sは表示切換用
スイツチで、その操作によりトリガフリツプフロ
ツプ(以下、単にフリツプフロツプと称する)2
1が反転動作する。そして、このフリツプフロツ
プ21の出力は、アンド回路20にゲート信号と
して入力されると共に、インバータ22を介して
アンド回路4にゲート信号として入力される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the circuit configuration when incorporated into an electronic wristwatch. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an oscillator that generates a reference signal for timekeeping, and its oscillation output is sent to a frequency divider circuit 2, where the frequency is divided into a signal having a period of, for example, one second. The one-second signal outputted from the frequency dividing circuit 2 is sent to the timer circuit 3 and is timed. The timekeeping circuit 3 performs timekeeping processing such as "hour" and "minute" based on the input one-second signal, and outputs the timekeeping data to the display section 6 via the AND circuit 4 and the OR circuit 5. On the other hand, reference numeral 7 denotes a piezoelectric element, and DC power is supplied from a battery 8 between both electrodes of the piezoelectric element through a switching N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as MOS transistor) 9 and a diode 10 in series. In this case, the direction of the voltage polarity of the DC power source 8 is set so as to correct the distortion of the piezoelectric element 7 caused by pressure. Thus, the piezoelectric output of the piezoelectric element 7 is sent to a voltage detection section, for example, an A/D (analog/digital) converter 11. The output of this A/D converter 11 is input to the pressure conversion addition circuit 12, and also to the comparison circuit 13 and the zero detection circuit 1.
4. The comparison circuit 13 stores the strain limit voltage Va of the piezoelectric element 7 in advance, and the A/D
Compared to the voltage V detected by the converter 11, Va
<V, a “1” signal is output. The “1” signal output from this comparison circuit 13 is R-
The signal is input to the set terminal S of the S-type flip-flop 15, and is also input to the three-input AND circuit 18 via the timer circuit 16 and the inverter 17, which have a delay time longer than the operating time of the A/D converter 11. Further, the output of the zero detection circuit 14 is input to this AND circuit 18 via a one-shot circuit 19, and the Q of the flip-flop 15 is inputted to the AND circuit 18.
The side output is input. This flip-flop 15
The Q-side output of is input to the gate of the MOS transistor 9 and also to the pressure conversion adder circuit 12
is input to. This pressure conversion and addition circuit 12 converts the output voltage value of the A/D converter 11 directly into a pressure value and outputs it when the signal from the flip-flop 15 is "0".
When the signal from 5 is “1”, the A/D converter 11
The distortion limit voltage Va of the piezoelectric element 7 stored in advance is added to the output of , and the addition result is converted into a pressure value and output. The output of this pressure conversion and addition circuit 12 is sent to the display section 6 via an AND circuit 20 and an OR circuit 5. Further, the symbol S is a display changeover switch, and its operation causes a trigger flip-flop (hereinafter simply referred to as a flip-flop) 2.
1 operates in reverse. The output of the flip-flop 21 is input to the AND circuit 20 as a gate signal, and is also input to the AND circuit 4 via the inverter 22 as a gate signal.

上記の構成において、スイツチ7の操作により
フリツプフロツプ21をリセツト状態、つまりQ
出力を“0”とした場合にはインバータ22の出
力が“1”となり、アンド回路4のゲートを開
く。このため計時回路3から出力される計時デー
タがアンド回路4及びオア回路5を介して表示部
6へ送られ、第2図aに示すようにデジタル表示
される。なお、第2aは、午前10時58分の表示例
を示したものである。
In the above configuration, the flip-flop 21 is reset by operating the switch 7, that is, the Q
When the output is set to "0", the output of the inverter 22 becomes "1" and the gate of the AND circuit 4 is opened. Therefore, the clock data outputted from the clock circuit 3 is sent to the display section 6 via the AND circuit 4 and the OR circuit 5, and is digitally displayed as shown in FIG. 2a. Incidentally, No. 2a shows a display example at 10:58 am.

しかして、上記の時計モードから圧力検出モー
ドに切換えるには、スイツチSを操作してフリツ
プフロツプ21を反転させる。これによりフリツ
プフロツプ21のQ出力が“1”となり、アンド
回路20のゲートを開く。この時、インバータ2
2の出力が“0”となつてアンド回路4のゲート
を閉じ、計時回路3から表示部6への計時データ
の転送を禁止する。そして、上記のようにアンド
回路20のゲートが開くことによつて圧力変換加
算回路12から出力される圧力データがアンド回
路20及びオア回路5を介して表示部6へ送られ
て表示される。しかして、例えば歪限界圧力が5
気圧の圧電素子7を使用した場合において、圧電
素子7に1気圧の圧力が与えられているとする
と、圧電素子7からは1気圧に対する電圧が取出
され、A/Dコンバータ11へ入力される。この
時、フリツプフロツプ15はリセツト状態でその
Q出力は“0”となつており、MOSトランジス
タ9をオフ状態に保持している。従つてこの時点
では、直流電源8は、圧電素子7から遮断されて
いる。しかして、上記A/Dコンバータ11は、
圧電素子7から与えられるアナログ電圧をデジタ
ル電圧Vに変換して圧力変換加算回路12、比較
回路13、零検出回路14へ出力する。比較回路
13は、A/Dコンバータ11から与えられる電
圧Vと内部に記憶している圧電素子7の歪限界電
圧Vaとを比較する。この歪限界電圧Vaは5気圧
に対するものであり、従つて上記したように圧電
素子7に1気圧の圧力が加えられている場合には
Va>Vの状態にある。このため比較回路13の
出力は“0”状態となつており、フリツプフロツ
プ15はリセツト状態に保持されている。このよ
うにフリツプフロツプ15がリセツトされている
状態では、圧力変換加算回路12は、A/Dコン
バータ11の出力電圧Vをそのまま圧力値に変換
し、アンド回路20及びオア回路5を介して表示
部6へ出力する。これにより表示部6においては
例えば第2図bに示すように1気圧を示す
「1.0:P」の表示が行なわれる。
To switch from the watch mode to the pressure detection mode, the flip-flop 21 is reversed by operating the switch S. As a result, the Q output of the flip-flop 21 becomes "1" and the gate of the AND circuit 20 is opened. At this time, inverter 2
2 becomes "0", the gate of the AND circuit 4 is closed, and the transfer of clock data from the clock circuit 3 to the display section 6 is prohibited. When the gate of the AND circuit 20 opens as described above, the pressure data output from the pressure conversion and addition circuit 12 is sent to the display section 6 via the AND circuit 20 and the OR circuit 5 and displayed. For example, if the strain limit pressure is 5
When using the piezoelectric element 7 at atmospheric pressure, if a pressure of 1 atmosphere is applied to the piezoelectric element 7, a voltage corresponding to 1 atmosphere is taken out from the piezoelectric element 7 and input to the A/D converter 11. At this time, the flip-flop 15 is in the reset state and its Q output is "0", keeping the MOS transistor 9 in the off state. Therefore, at this point, the DC power supply 8 is cut off from the piezoelectric element 7. Therefore, the A/D converter 11 is
The analog voltage applied from the piezoelectric element 7 is converted into a digital voltage V and outputted to the pressure conversion and addition circuit 12, the comparison circuit 13, and the zero detection circuit 14. The comparison circuit 13 compares the voltage V applied from the A/D converter 11 with the distortion limit voltage Va of the piezoelectric element 7 stored inside. This strain limit voltage Va is for 5 atm. Therefore, when a pressure of 1 atm is applied to the piezoelectric element 7 as described above,
The state is Va>V. Therefore, the output of the comparison circuit 13 is in the "0" state, and the flip-flop 15 is held in the reset state. In a state where the flip-flop 15 is reset in this way, the pressure conversion and addition circuit 12 converts the output voltage V of the A/D converter 11 directly into a pressure value, and sends it to the display section 6 via the AND circuit 20 and the OR circuit 5. Output to. As a result, the display section 6 displays, for example, "1.0:P" indicating 1 atm, as shown in FIG. 2b.

しかして、上記圧電素子7に加えられる圧力が
歪限界まで上昇し、A/Dコンバータ11の出力
電圧Vと歪限界電圧Vaの関係がVa<Vになる
と、比較回路13から“1”信号が出力され、フ
リツプフロツプ15がセツトされる。これにより
フリツプフロツプ15のQ出力が“1”となり、
MOSトランジスタ9をオンさせる。この結果、
直流電源8がMOSトランジスタ9及びダイオー
ド10を介して圧電素子7に印加される。上記直
流電源8は、圧電素子7に歪限界電圧Vaを与え
るためのもので、圧電素子歪限界圧力が加わつた
時に、その歪を解消する方向に電圧を印加する。
従つて、圧電素子7に歪限界圧力が加えられる
と、上記MOSトランジスタ9がオンすることに
よつて歪が解消され、圧電素子7からA/Dコン
バータ11への入力電圧が「0」になる。一方、
圧力変換加算回路12は、フリツプフロツプ15
から“1”信号与えられると、内部に記憶してる
歪限界電圧VaをA/Dコンバータ11の出力に
加算し、その加算結果を圧力値に変換する。従つ
てA/Dコンバータ11の出力が「0」の場合に
は歪限界電圧Vaに対する変換処理がなされ、こ
の結果、表示部6において「5.0:P」つまり5
気圧の表示が行なわれる。そして、その後、圧電
素子7に、7.5気圧の圧力が加わつたとすると、
圧電素子7からは直流電源8による補正分、つま
り5気圧を差引いた2.5気圧に対する電圧が出力
され、A/Dコンバータ11に入力される。そし
て、このA/Dコンバータ11から出力される
2.5気圧に対する電圧Vは、圧力変換加算回路1
2において歪限界電圧Vaと加算され、その加算
結果が圧力値に変換される。従つて圧力変換加算
回路12からは、2.5気圧と5気圧とを加算した
7.5気圧の信号が出力され、表示部6において第
2図cに示すように「7.5:P」の表示が行なわ
れる。
When the pressure applied to the piezoelectric element 7 rises to the strain limit and the relationship between the output voltage V of the A/D converter 11 and the strain limit voltage Va becomes Va<V, a "1" signal is output from the comparison circuit 13. It is output and flip-flop 15 is set. As a result, the Q output of flip-flop 15 becomes "1",
Turn on MOS transistor 9. As a result,
A DC power source 8 is applied to the piezoelectric element 7 via a MOS transistor 9 and a diode 10 . The DC power supply 8 is for applying a strain limit voltage Va to the piezoelectric element 7, and applies a voltage in a direction to eliminate the strain when the piezoelectric element strain limit pressure is applied.
Therefore, when a strain limit pressure is applied to the piezoelectric element 7, the MOS transistor 9 is turned on, thereby eliminating the strain, and the input voltage from the piezoelectric element 7 to the A/D converter 11 becomes "0". . on the other hand,
The pressure conversion addition circuit 12 includes a flip-flop 15.
When a "1" signal is given from , the internally stored distortion limit voltage Va is added to the output of the A/D converter 11, and the addition result is converted into a pressure value. Therefore, when the output of the A/D converter 11 is "0", conversion processing is performed for the distortion limit voltage Va, and as a result, the display section 6 shows "5.0:P", that is, 5
Atmospheric pressure is displayed. Then, if a pressure of 7.5 atmospheres is applied to the piezoelectric element 7,
The piezoelectric element 7 outputs a voltage corresponding to the correction by the DC power supply 8 , that is, 2.5 atm after subtracting 5 atm, and inputs it to the A/D converter 11 . Then, this A/D converter 11 outputs
The voltage V for 2.5 atm is the pressure conversion addition circuit 1.
2, it is added to the strain limit voltage Va, and the addition result is converted into a pressure value. Therefore, from the pressure conversion addition circuit 12, 2.5 atm and 5 atm are added.
A signal of 7.5 atmospheres is output, and "7.5:P" is displayed on the display section 6 as shown in FIG. 2c.

しかして、圧電素子7に加わる圧力が、上記
7.5気圧から歪限界圧力以下例えば4気圧まで低
下したとすると、A/Dコンバータ11の出力が
「0」まで低下した時に零検出回路14が動作し、
検出信号を出力する。この検出信号によりワンシ
ヨツト回路19からワンシヨツトパルスが出力さ
れ、アンド回路18に入力される。一方、比較回
路13は上記圧力上昇時にフリツプフロツプ15
をセツトした際、A/Dコンバータ11の出力低
下に伴なつて比較出力が“0”となつている。従
つてこの比較回路13の“0”出力はタイマー回
路16で一定時間遅延した後、インバータ17で
“1”信号に反転され、フリツプフロツプ1のQ
出力と共にアンド回路15へ入力されている。こ
のため上記したようにワンシヨツト回路19から
ワンシヨツトパルスが出力されると、アンド回路
18を介してフリツプフロツプ15のリセツト端
子Rへ入力される。これによりフリツプフロツプ
15がリセツトされ、MOSトランジスタ9をオ
フする。このトランジスタ9がオフすることによ
つて直流電源8が圧電素子7から遮断され、最初
の状態に戻る。従つて圧電素子7からはその時加
えられている4気圧に対する電圧が出力され、
A/Dコンバータ11、圧力変換加算回路12等
を経て表示部6へ送られて表示される。このよう
にして圧電素子7に歪限界圧力を越える圧力加わ
つた場合であつてもその圧力を検出することがで
きる。
Therefore, the pressure applied to the piezoelectric element 7 is
Assuming that the strain limit pressure drops from 7.5 atm to below the strain limit pressure, for example 4 atm, the zero detection circuit 14 operates when the output of the A/D converter 11 drops to "0".
Outputs a detection signal. In response to this detection signal, a one shot pulse is output from the one shot circuit 19 and inputted to the AND circuit 18. On the other hand, when the pressure increases, the comparator circuit 13 connects the flip-flop 15.
When set, the comparison output becomes "0" as the output of the A/D converter 11 decreases. Therefore, the "0" output of the comparator circuit 13 is delayed for a certain period of time by the timer circuit 16, and then inverted to a "1" signal by the inverter 17, and the Q of the flip-flop 1 is
It is input to the AND circuit 15 along with the output. Therefore, as described above, when the one shot pulse is output from the one shot circuit 19, it is inputted to the reset terminal R of the flip-flop 15 via the AND circuit 18. This resets the flip-flop 15 and turns off the MOS transistor 9. By turning off this transistor 9, the DC power supply 8 is cut off from the piezoelectric element 7, and the state returns to the initial state. Therefore, the piezoelectric element 7 outputs a voltage corresponding to the 4 atmospheres applied at that time.
The signal is sent to the display section 6 via the A/D converter 11, the pressure conversion addition circuit 12, etc., and is displayed. In this way, even if a pressure exceeding the strain limit pressure is applied to the piezoelectric element 7, the pressure can be detected.

また、上記圧力検出モードにおいて、スイツチ
Sを操作することによりフリツプフロツプ21が
反転し、アンド回路20がオフ、アンド回路4が
オンとなつて上記した時計モードに戻る。
Further, in the pressure detection mode, by operating the switch S, the flip-flop 21 is reversed, the AND circuit 20 is turned off, and the AND circuit 4 is turned on, returning to the above-described clock mode.

次に上記第1図の回路を用いて腕時計を構成し
た場合の具体例について第3図及び第4図により
説明する。第3図は正面図、第4図は第3図のa
−a線矢視断面要部を拡大して示したものであ
る。第3図及び第4図において、符号31はケー
スで、このケース31の上部開口面にはパツキン
32を介して透明圧電素子7が設けられる。この
透明圧電素子7は、ガラス等の表面保護部材の代
りに使用される。そして、上記圧電素子7の上面
及び下面の中央部には電圧検出電極33a,33
bが設けられる。また、圧電素子7の上下両面に
は、電圧検出電極33a,33bを除いて全面的
に電圧印加用電極34a,34bが設けられる。
そして、上記圧電素子7の下側両面には、上部ハ
ウジング35との間にコネクタ36a,36bが
設けられる。このコネクタ36a,36bは、絶
縁ゴムを間に介在してその両端に導電ゴムを一体
形成した構造となつており、上部ハウジング35
の上端に装着される。上記コネクタ36a,36
bは、圧電素子7に設けられている電圧検出電極
33a,33b、電圧印加用電極34a,34b
の導出端子に接続される。この場合、電圧検出電
極33a,33b、電圧印加電極34a,34b
及びその導出端子、相互に重合する個所において
は絶縁層38a,38bが介在される。しかし
て、上記上部ハウジング35の下側には下部ハウ
ジング39が設けられる。そして、上記ハウジン
グ35,39間に回路基板40が介在され、この
回路基板40上に第1図の回路構成を持つLSI4
1が装着される。このLSI41の上側には、圧電
素子7の下面に対向するように反射拡散板42が
配置される。また、上記回路基板40は、上部ハ
ウジング35において、インタコネクタ43a,
43bを介してコネクタ36a,36bに接続さ
れる。また、上記下部ハウジング39の内側には
電池44が装着され、回路基板40を介してLSI
41に動作電圧を与える。このLSIは電池44か
ら供給される電圧を昇圧し、第1図における直流
電源8を得ている。上記のようにして圧力検出機
能を備えた電子腕時計を構成し得るものである。
Next, a specific example of a wristwatch constructed using the circuit shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Figure 3 is a front view, Figure 4 is a of Figure 3.
- This is an enlarged view of the main part of the cross section as seen from line a. In FIGS. 3 and 4, reference numeral 31 denotes a case, and the transparent piezoelectric element 7 is provided on the upper opening surface of the case 31 with a packing 32 interposed therebetween. This transparent piezoelectric element 7 is used in place of a surface protection member such as glass. Voltage detection electrodes 33a and 33 are provided at the center of the upper and lower surfaces of the piezoelectric element 7.
b is provided. Furthermore, voltage application electrodes 34a and 34b are provided on the entire upper and lower surfaces of the piezoelectric element 7, except for voltage detection electrodes 33a and 33b.
Connectors 36a and 36b are provided on both lower sides of the piezoelectric element 7 and between it and the upper housing 35. The connectors 36a and 36b have a structure in which conductive rubber is integrally formed on both ends with insulating rubber interposed between them, and the upper housing 35
is attached to the top of the The above connectors 36a, 36
b indicates voltage detection electrodes 33a, 33b provided on the piezoelectric element 7, and voltage application electrodes 34a, 34b.
Connected to the lead-out terminal of In this case, voltage detection electrodes 33a, 33b, voltage application electrodes 34a, 34b
Insulating layers 38a and 38b are interposed at the locations where the lead-out terminals overlap each other. A lower housing 39 is provided below the upper housing 35 . A circuit board 40 is interposed between the housings 35 and 39, and an LSI 4 having the circuit configuration shown in FIG.
1 is installed. A reflective diffuser plate 42 is arranged above the LSI 41 so as to face the lower surface of the piezoelectric element 7 . Further, the circuit board 40 includes interconnectors 43a,
It is connected to connectors 36a and 36b via 43b. Further, a battery 44 is installed inside the lower housing 39, and the LSI is connected via the circuit board 40.
Apply operating voltage to 41. This LSI boosts the voltage supplied from the battery 44 to obtain the DC power supply 8 in FIG. As described above, an electronic wristwatch having a pressure detection function can be constructed.

なお、上記実施例では電圧検出電極33a,3
3bを圧電素子7の中央部に設けたが、中央部以
外であつても良いことは勿論である。また、圧電
素子7からの端子の引出し方も上記実施例に限定
されるものではない。また、圧電素子7はガラス
等の保護部を兼ねるように設けたが、その他例え
ば裏蓋に貼つたり、保護部材としてガラスを使用
してその下面に貼るようにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the voltage detection electrodes 33a, 3
3b is provided at the center of the piezoelectric element 7, but it goes without saying that it may be provided at a location other than the center. Further, the method of drawing out the terminals from the piezoelectric element 7 is not limited to the above embodiment. Furthermore, although the piezoelectric element 7 is provided so as to serve as a protective member such as glass, it may also be attached to the back cover, or may be attached to the lower surface of glass as a protective member.

さらに、上記実施例では気圧を表示するように
したが、水深で表示するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the atmospheric pressure is displayed, but the water depth may be displayed.

また、上記実施例では、1つの直流電源8を使
用して圧電素子7に歪限界電圧を印加するように
したが、複数の電源を設けて圧力の限界が来る毎
に印加電圧を2倍、3倍、…としていけば、さら
に広範囲の圧力検出を行なうことができる。
Further, in the above embodiment, one DC power supply 8 was used to apply the strain limit voltage to the piezoelectric element 7, but by providing a plurality of power supplies, the applied voltage is doubled each time the pressure limit is reached. If the number is increased by three times..., pressure detection over an even wider range can be performed.

さらに、上記実施例では、腕時計に実施した場
合について示したが、単体の水圧計や気圧計であ
つてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the invention is implemented in a wristwatch is shown, but it may be applied to a single water pressure gauge or a barometer.

以上述べたように本発明によれば、圧力を検出
する圧電素子の歪限界時に、この歪を修正する方
向に電圧を印加するようにしたので、圧電素子の
歪限界以上を確実に検出し得る圧力検出装置を提
供することができる。
As described above, according to the present invention, when the piezoelectric element for detecting pressure is at its strain limit, a voltage is applied in the direction to correct the strain, so that it is possible to reliably detect the strain exceeding the piezoelectric element's strain limit. A pressure sensing device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図
は回路構成図、第2図a〜cは時刻及び圧力表示
例を示す図、第3図は腕時計に実施した場合の正
面図、第4図は第3図のa−a線矢視断面の要部
拡大図である。 7……圧電素子、8……直流電源、9……スイ
ツチング用MOSトランジスタ、11……A/D
コンバータ、12……圧力変換加算回路、13…
…比較回路、14……零検出回路、31……ケー
ス、32……パツキン、33a,33b……電圧
検出電極、34a,34b……電圧検出用電極、
35……上部ハウジング、36a,36b……コ
ネクタ、38a,38b……絶縁層、39……下
部ハウジング、40……回路基板、41……
LSI、42……反射拡散板、43a,43b……
インタコネクタ、44……電池。
The drawings show one embodiment of the present invention; FIG. 1 is a circuit configuration diagram, FIGS. 2 a to c are diagrams showing examples of time and pressure display, and FIG. 3 is a front view when implemented in a wristwatch. FIG. 4 is an enlarged view of a main part taken along the line a-a in FIG. 3. FIG. 7... Piezoelectric element, 8... DC power supply, 9... MOS transistor for switching, 11... A/D
Converter, 12... Pressure conversion addition circuit, 13...
... Comparison circuit, 14 ... Zero detection circuit, 31 ... Case, 32 ... Packing, 33a, 33b ... Voltage detection electrode, 34a, 34b ... Voltage detection electrode,
35... Upper housing, 36a, 36b... Connector, 38a, 38b... Insulating layer, 39... Lower housing, 40... Circuit board, 41...
LSI, 42...Reflection diffuser plate, 43a, 43b...
Interconnector, 44...battery.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 加えられた圧力に応じて電圧を発生する圧電
素子と、この圧電素子が発生する電圧の値を検出
する電圧検出手段と、この電圧検出手段で検出さ
れた電圧が設定電圧値以上となつた状態を検出す
る電圧比較回路と、この電圧比較回路から出力さ
れる検出信号によつて駆動され上記圧電素子の歪
を復帰させるように上記圧電素子に電圧を印加す
る電圧印加手段と、この電圧印加手段により前記
圧電素子に電圧が印加されている際に上記電圧検
出手段による検出電圧を補正する補正手段とを具
備したことを特徴とする圧力検出装置。
1 A piezoelectric element that generates a voltage in response to applied pressure, a voltage detection means that detects the value of the voltage generated by the piezoelectric element, and a voltage detection means that detects the voltage detected by the voltage detection means when it exceeds a set voltage value. a voltage comparison circuit that detects a state; a voltage application means that is driven by a detection signal output from the voltage comparison circuit and applies a voltage to the piezoelectric element so as to restore the distortion of the piezoelectric element; A pressure detection device comprising: correction means for correcting the voltage detected by the voltage detection means when a voltage is applied to the piezoelectric element by the pressure detection means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03107044A (en) * 1989-09-20 1991-05-07 Daiwa House Ind Co Ltd Structure for reinforcedly fixing of outer wall panel
US9085901B2 (en) 1995-12-14 2015-07-21 Simpson Strong-Tie Company, Inc. Pre-assembled internal shear panel

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