JPH0315801B2 - - Google Patents
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- JPH0315801B2 JPH0315801B2 JP59271547A JP27154784A JPH0315801B2 JP H0315801 B2 JPH0315801 B2 JP H0315801B2 JP 59271547 A JP59271547 A JP 59271547A JP 27154784 A JP27154784 A JP 27154784A JP H0315801 B2 JPH0315801 B2 JP H0315801B2
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- shape
- circuit
- electric circuit
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は形状記憶合金を用いた電気回路に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an electric circuit using a shape memory alloy.
最近、形状記憶合金(Shape Memory Alloy
以下SMAと云う)は、温度センサーとそのセン
サーによつて自らアクチエーターとして動作する
二つの機能を合わせ持つ合金であり、その利用範
囲も拡がつている。例えば、S59.11.9朝日新聞
(朝刊)「くらしの科学」に種々の応用が紹介さ
れ、またKKアグネ「金属」1984年5月号Vol
54、No.5 P2〜8にはエアコンの風向調節機構へ
の実用化について記載されている。
Recently, shape memory alloy (Shape Memory Alloy)
SMA (hereinafter referred to as SMA) is an alloy that has the dual functions of a temperature sensor and acts as an actuator using the sensor, and its range of uses is expanding. For example, various applications were introduced in Asahi Shimbun (morning edition) ``Science of Life'' on Nov.
54, No. 5, pages 2 to 8, there is a description of its practical application to the wind direction adjustment mechanism of air conditioners.
一般の金属では、弾性限界を越えて変形すると
塑性変形となり、永久に形状は元にもどらない。
しかし、SMAは塑性ひずみを加えても形状が回
復する。これは、変形の可逆的なマルテンサイト
変態によつて行なわれ、高温で記憶した形状をマ
ルテンサイト変態を起す温度以下の低温にして変
形する。これを逆に高温にして行くとマルテンサ
イト相から元の母相への逆変態が起り、高温時記
憶した元の形状に変形する。 When ordinary metals are deformed beyond their elastic limit, they become plastically deformed and never return to their original shape.
However, SMA recovers its shape even when subjected to plastic strain. This is done by reversible martensitic transformation, and the shape memorized at a high temperature is deformed at a low temperature below the temperature at which martensitic transformation occurs. Conversely, when the temperature is increased, a reverse transformation occurs from the martensitic phase to the original matrix phase, and the material deforms to the original shape memorized at the high temperature.
この合金はTi―Ni系とCu系があり、Cu系には
Cu−Zn合金、Cu−Al合金、Cu−Zn−Al合金等
が用いられている。 This alloy has Ti-Ni type and Cu type, and Cu type has
Cu-Zn alloy, Cu-Al alloy, Cu-Zn-Al alloy, etc. are used.
変形を生じる温度は、合金の種類や加工、熱処
理等によつて異なり、所定の温度で変形を生じる
ようにし、種々の応用がなされている。 The temperature at which deformation occurs varies depending on the type of alloy, processing, heat treatment, etc., and various applications have been made to cause deformation at a predetermined temperature.
従来のSMAの利用は、いずれも温度センサー
とその機械的動作を用いたものであり、電気回路
の素子として利用されている例は、サーモスタツ
ト(これも機械的動作の利用であるが)に用いら
れるぐらいであつた。
All conventional uses of SMA have been using temperature sensors and their mechanical operation, and an example of their use as an element in an electric circuit is a thermostat (which also uses mechanical operation). It was warm enough to be used.
この発明はSMAを電気回路素子として用いた
電気回路を実現することを目的としている。 The purpose of this invention is to realize an electric circuit using SMA as an electric circuit element.
この発明の電気回路は、コイル状に変形する
SMAを可変インピーダンス素子として電気回路
を構成したものである。
The electric circuit of this invention is deformed into a coil shape.
An electric circuit is constructed using SMA as a variable impedance element.
この発明の電気回路は、所定の変形温度以上ま
たは以下になると、SMAがコイル状に変化して
電気回路のインダクタンスが変化し、その電気回
路の回路常数が変化する。
In the electric circuit of the present invention, when the deformation temperature reaches or exceeds a predetermined deformation temperature, the SMA changes into a coil shape, the inductance of the electric circuit changes, and the circuit constant of the electric circuit changes.
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第1図aおよびbにおいて、1は形状記憶合
金(SMA)線である。まず、第1図bのコイル
状の形を高温で記憶させておき、低温度で第1図
aの直線状に変形しておく。ここで周囲温度また
は、SMA線1の温度が所定の変形温度以上にな
ると、元の記憶していた形状に変形し第1図bの
形状になる。このSMAを電気回路のインピーダ
ンス素子として用いれば所定の変形温度を境にし
て回路のインピーダンスを変化することができ
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In Figures 1a and b, 1 is a shape memory alloy (SMA) wire. First, the coiled shape shown in FIG. 1b is memorized at a high temperature, and then deformed into the linear shape shown in FIG. 1a at a low temperature. When the ambient temperature or the temperature of the SMA wire 1 rises above a predetermined deformation temperature, it deforms to its original memorized shape and becomes the shape shown in FIG. 1b. If this SMA is used as an impedance element in an electric circuit, the impedance of the circuit can be changed at a predetermined deformation temperature.
その実施例を第2図に示す。2はキヤパシタ
ー、3は交流電源である。常温では第2図aの状
態で所定の変形温度以上になると、第2図bの形
状になる。このとき、SMA線1のコイルのイン
ダクタンス(L)と、キヤパシターのキヤパシタンス
(C)とで交流電源3の周波数に直列共振する共振回
路を形成するようにしておけば、所定温度以上に
なつたことを共振状態の有無で知ることができ
る。この回路を用いて、例えば火災報知器として
共振回路から信号を取り出して通報したり、また
この回路からアンテナを通して電波を発生させ通
報やモニタリングに用いたりすることができる。
即ち、無接点の温度センサーとして用いることが
できる。この例では、直列共振回路としたが、並
列共振回路を構成するようにしてもよいし、ま
た、増幅器のゲイン調整やゲイン補正、位相補
正、またブリツジ回路の1アーム中に用いて、そ
の信号を取り出したり、交流負荷と直列に用いて
過電流が流れて、SMA線の温度が上昇すると、
そのコイルのL分が電流を自動的に制限したり、
L分の両端の電位差を検出して、その検出信号で
回路を切断したりすることができる。これはIC
回路の過熱の保護用としても利用できる。また、
このコイルをACやDCの電磁石として用いて、即
ちコイルからの磁束を利用したり、磁束を検出し
たりして種々の応用をすることができる。 An example thereof is shown in FIG. 2 is a capacitor, and 3 is an AC power source. At room temperature, the shape is as shown in FIG. 2a, but when the temperature reaches a predetermined deformation temperature or higher, the shape becomes as shown in FIG. 2b. At this time, the inductance (L) of the coil of SMA wire 1 and the capacitance of the capacitor
(C) to form a resonant circuit that resonates in series with the frequency of the AC power source 3, it is possible to know whether the temperature has exceeded a predetermined temperature by the presence or absence of a resonant state. Using this circuit, for example, a signal can be taken out from the resonant circuit and sent as a fire alarm, or radio waves can be generated from this circuit through an antenna and used for notification or monitoring.
That is, it can be used as a non-contact temperature sensor. In this example, a series resonant circuit is used, but a parallel resonant circuit may also be configured, or it may be used for amplifier gain adjustment, gain correction, phase correction, or in one arm of a bridge circuit to generate the signal. When the temperature of the SMA wire increases due to overcurrent flowing when the wire is taken out or used in series with an AC load,
The L portion of the coil automatically limits the current,
It is possible to detect the potential difference between both ends of L and disconnect the circuit using the detection signal. This is an IC
It can also be used to protect circuits from overheating. Also,
This coil can be used as an AC or DC electromagnet, that is, it can be used for various applications, such as by using the magnetic flux from the coil or by detecting the magnetic flux.
このように、SMA線がコイル状に変形する作
用を広く電気回路に用いることができる。 In this way, the effect of deforming the SMA wire into a coil shape can be widely used in electric circuits.
また、これらの回路は接点を含まず、回路常数
の切換えを行うことができるので、信頼性の向上
につながる大きなメリツトがある。 Furthermore, these circuits do not include contacts and can switch circuit constants, which has the great advantage of improving reliability.
第3図はこの発明の他の実施例を示すもので、
4は抵抗、1a、1bはそれぞれ変形温度が異な
つてコイル状に変形するSMA線で、1bの方が
1aよりも変形温度を低くしている。5a,5
b,5cは端子である。第3図aは低温の場合
で、端子5a,5b間および5b,5c間には信
号が出ない。次にSMA線1bの変形温度以上に
なると、第3図bの状態となり、端子5b,5c
間に電位差が生じ信号が表われる。さらに、
SMA線1aの変形温度以上になると、端子5a,
5b間にも信号が表われる。このようにすると、
複数の温度変化点を検出する電気回路となる。例
えば、端子5b,5c間の信号で警報を、端子5
a,5b間の信号で非常事態としての処置信号を
発生する。この他にブリツジ回路の1アーム中
に、または複数のアームに挿入してもよい。 FIG. 3 shows another embodiment of this invention,
4 is a resistor, and 1a and 1b are SMA wires that are deformed into coil shapes at different deformation temperatures, with 1b having a lower deformation temperature than 1a. 5a, 5
b and 5c are terminals. FIG. 3a shows the case where the temperature is low, and no signal is output between terminals 5a and 5b and between terminals 5b and 5c. Next, when the temperature exceeds the deformation temperature of the SMA wire 1b, the state shown in Fig. 3b occurs, and the terminals 5b and 5c
A potential difference is created between them and a signal appears. moreover,
When the temperature exceeds the deformation temperature of the SMA wire 1a, the terminals 5a,
A signal also appears between 5b. In this way,
This becomes an electric circuit that detects multiple temperature change points. For example, if a signal between terminals 5b and 5c is used to generate an alarm, terminal 5
The signal between a and 5b generates a treatment signal as an emergency situation. Alternatively, it may be inserted into one arm or into multiple arms of the bridge circuit.
また、共振回路やその他電気回路に広く応用す
ることができる。 Moreover, it can be widely applied to resonant circuits and other electric circuits.
第3図では二つのSMA線の例を示したが、三
つ以上の複数のそれぞれ変形温度の異なるSMA
線を用いてもよい。 Figure 3 shows an example of two SMA wires, but three or more SMA wires each with different deformation temperatures
A line may also be used.
また、以上の実施例では高温になると、コイル
状に変形する例を示したが、逆に低温でコイル
状、高温で直線状になるSMA線を用いてもよい。
なお、直線状まで変形させなくて、コイル状の粗
い巻き形状からコイル状の密の巻き形状に変化さ
せるようにしてもコイルのインダクタンスは変化
するので、同様に用いることができる。 Further, in the above embodiments, an example was shown in which the wire deforms into a coil shape when the temperature rises, but conversely, an SMA wire which becomes a coil shape at a low temperature and a straight shape at a high temperature may be used.
Incidentally, the inductance of the coil changes even if the shape is changed from a coarsely wound coil shape to a densely wound coil shape without deforming it to a straight line shape, and therefore, it can be used in the same way.
以上のように、この発明によれば、コイル状に
変形する形状記憶合金を可変インピーダンス素子
として電気回路に用いたので、温度変化に対応し
た電気回路常数を変化しうる電気回路を提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention, since a shape memory alloy that deforms into a coil shape is used as a variable impedance element in an electric circuit, it is possible to provide an electric circuit that can change electric circuit constants in response to temperature changes. can.
第1図a,bはこの発明の一実施例の可変イン
ダクタンス素子の原理図、第2図a,bはこの発
明の一実施例の可変インダクタンス素子を用いた
電気回路図、第3図はこの発明の他の実施例を示
す電気回路図である。
図において、1,1a,1bは形状記憶合金
線、2はキヤパシタ、3は交流電源である。な
お、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Figures 1a and b are principle diagrams of a variable inductance element according to an embodiment of the present invention, Figures 2a and b are electrical circuit diagrams using a variable inductance element according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a diagram of the principle of a variable inductance element according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an electrical circuit diagram showing another embodiment of the invention. In the figure, 1, 1a, and 1b are shape memory alloy wires, 2 is a capacitor, and 3 is an AC power source. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
る形状記憶合金をその回路中に可変インダクタン
ス素子として用いた電気回路。 2 可変インダクタンス素子がコイル状に変形す
ると所望の周波数で共振する共振回路を形成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
気回路。 3 複数個の可変インダクタンス素子がそれぞれ
異なる所定温度でコイル状に変形して、その回路
常数を変化させるようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項記載の電気回
路。[Scope of Claims] 1. An electric circuit in which a shape memory alloy that deforms into a coil shape at a temperature above or below a predetermined temperature is used as a variable inductance element in the circuit. 2. The electric circuit according to claim 1, wherein when the variable inductance element is deformed into a coil shape, it forms a resonant circuit that resonates at a desired frequency. 3. The electric circuit according to claim 1 or 2, wherein the plurality of variable inductance elements are each deformed into a coil shape at different predetermined temperatures to change the circuit constant thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271547A JPS61148802A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Electric circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271547A JPS61148802A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Electric circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148802A JPS61148802A (en) | 1986-07-07 |
| JPH0315801B2 true JPH0315801B2 (en) | 1991-03-04 |
Family
ID=17501585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59271547A Granted JPS61148802A (en) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Electric circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61148802A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110186586A (en) * | 2019-06-04 | 2019-08-30 | 仵军红 | A kind of food inspection thawing apparatus |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59271547A patent/JPS61148802A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61148802A (en) | 1986-07-07 |
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