(57)【要約】【課題】本発明は複雑で高価な送信設備を要せず、従って送信設備から発生するノイズの問題を払拭しつつ、あらゆる監視対象の正常・異常を検出し送信する手段として適用できる、構造簡素で安価なる正常・異常監視装置を提供する。【解決手段】異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサー１の検出出力Ｓ１を上記受信手段へ送信する手段として弾性表面波素子７を用い、上記異常検出センサー１の検出出力Ｓ１を弾性表面波素子７のベンディング駆動手段１１に印加し、該ベンディング駆動手段１１により上記弾性表面波素子７を上記異常検出センサー１の検出出力Ｓ１に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子７の電極間隔の拡縮変動により該弾性表面波素子７から上記検出出力Ｓ１に応じた周波数の信号を受信手段に送信する正常・異常監視装置。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を上記受信手段へ送信する手段として弾性表面波素子を用い、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を弾性表面波素子のベンディング駆動手段に印加し、該ベンディング駆動手段により上記弾性表面波素子を上記異常検出センサーの正常・異常検出出力に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子の電極間隔の拡縮変動により該弾性表面波素子から上記正常・異常検出出力に応じた周波数の信号を受信手段に送信することを特徴とする正常・異常監視装置。
【請求項２】
上記ベンディング駆動手段が圧電素子であることを特徴とする請求項１記載の正常・異常監視装置。
【請求項３】
上記ベンディング駆動手段が磁力装置であることを特徴とする請求項１記載の正常・異常監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔に無線送信する実用例としては、図１に示すように、異常検出センサー１の正常・異常検出出力を搬送波に重畳してアンテナ６を介し送信し受信側で復調する方法を採っており、具体的には異常検出センサー１の正常・異常検出出力を変調する変調器２と、搬送波発生器３と、該搬送波発生器３からの搬送波に上記正常・異常検出出力を重畳する搬送波重畳装置４と、該搬送波重畳装置４の出力側に接続するバンドパスフィルター５が必要であり、又受信側ではこれを復調するための復調器とバンドパスフィルターが必要であり、送信側と受信側において複雑で且つ高価な装置の設備を要していた。
【０００３】
又搬送波重畳装置４がノイズ（スプリアス）発生源となり、該ノイズを除去するために上記バンドパスフィルター５を使用しているが、現状では充分に除去することができず、該ノイズが受信側における復調の外乱要因となり、又該ノイズが複数の異常検出センサー１中の、どの異常検出センサー１から出力されたものであるかの判別を誤らせる原因となっている。
【０００４】
他方特許文献１は振動センサーとして外的振動が加わると厚み方向にベンディングする弾性表面波素子を用い、このベンディングによる弾性表面波素子の表面に施された入力側電極対と出力側電極対における電極間隔の拡縮変動に応じて周波数変調動作を惹起させ、この変調周波数信号から上記振動の波形を把握する振動検出方法を開示している。
【０００５】
上記方法によれば、上記実用例における変調器２、搬送波発生器３、搬送波重畳装置４、バンドパスフィルター５等の送信装置を要せず、システムの簡素化が図れる利点を有するが、上記方法は環境の外的振動によって弾性表面波素子をベンディングせしめる振動センサー兼送信手段であり、赤外線センサー、光センサー、煙センサー等で検出した正常・異常検出出力を送信する装置を構成するものではない。
【特許文献１】特許第３０３０２９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実用例における課題と、上記特許文献１における課題を適切に解決する、あらゆる監視対象に適用可能な正常・異常監視装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る正常・異常監視装置は、異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔の受信手段に無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を上記受信手段へ送信する手段として弾性表面波素子を用い、上記異常検出センサーの正常・異常検出出力を弾性表面波素子のベンディング駆動手段に印加し、該ベンディング駆動手段により上記弾性表面波素子を上記異常検出センサーの正常・異常検出出力に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子の電極間隔の拡縮変動により該弾性表面波素子から上記正常・異常検出出力に応じた周波数の信号を受信手段に送信する構成としたものである。
【０００８】
上記ベンディング駆動手段としては圧電素子や磁力装置の適用が可能である。即ち弾性表面波素子の基板に貼り合わせた圧電素子は異常検出センサーの正常・異常検出出力（電圧）で長さ方向に伸縮し、該伸縮により弾性表面波素子の基板をベンディングせしめる。
【０００９】
又磁力装置は異常検出センサーの正常・異常検出出力（電流）で、その出力の変化に伴い磁力の強さが変化し、弾性表面波素子のベンディング量を定める。例えば弾性表面波素子の端部に磁性体を貼り付けて置き、これを電磁コイルで吸引と反発を行わせる方法を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記実用例における複雑で高価な送信設備を要せず、従ってそれに伴うノイズの問題を払拭しつつ、上記特許文献１における外的振動の他、あらゆる監視対象の正常・異常を検出し送信する手段として適用できる、汎用性に富み、且つ構造簡素で安価なる正常・異常監視装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明を実施するための最良の形態を図２乃至図５に基づき説明する。
【００１２】
図２に示すように、弾性表面波素子（ＳＡＷ素子）７は基板８の表面に密着された一組の櫛形電極対９を有し、又は基板８の表面に密着された二組の櫛形電極対を有し、櫛形電極対９を構成する各並列電極１０を交互となるように配置した構造となっている。
【００１３】
上記一方の櫛形電極対９が入力端子９ａを有し、他方の櫛形電極対９が出力端子９ｂを有し、夫々がグランド端子９ｃを有する。
【００１４】
本発明は異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１を遠隔の受信手段にアンテナ６を介して無線送信する異常監視システムにおいて、上記異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１を上記受信手段へ送信する手段として上記弾性表面波素子７を用い、該弾性表面波素子７を異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１でベンディングさせるようにしたものである。
【００１５】
詳述すると、上記異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１を弾性表面波素子７のベンディング駆動手段１１に印加し、該ベンディング駆動手段１１により上記弾性表面波素子７を上記異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１に応じベンディングせしめ、該ベンディングによる弾性表面波素子７の櫛形電極対９の電極１０間隔の拡縮変動により、該弾性表面波素子７から上記正常・異常検出出力Ｓ１に応じた周波数の正常・異常監視信号Ｓ３をアンテナ６を介して受信手段に送信するようにした正常・異常監視装置である。
【００１６】
図２，図４Ａに示すように、上記ベンディング駆動手段１１の代表例として板状の圧電素子１１Ａを用い、該板状圧電素子１１Ａを弾性表面波素子７の基板８の櫛形電極対９を設けた側とは反対側の表面に貼り合わせ構造にする。
【００１７】
一例として櫛形電極対９を配した基板８を弾性表面波素子７の基板として一般的な水晶基板で構成し、これに貼り合わせる板状圧電素子１１Ａを圧電セラミックで構成し、圧電セラミックから成る板状圧電素子１１Ａの伸縮動作により基板８、即ち弾性表面波素子７をベンディングせしめる。
【００１８】
又図４Ｂ，Ｃは上記圧電セラミック等から成る圧電材の伸縮動作にて弾性表面波素子７をベンディングせしめる他例を夫々示している。
【００１９】
詳述すると図４Ｂに示すように、弾性表面波素子７の一端、即ち基板８の一端を片持ち固定部材１２により片持ち支持し、他端の表面と対向して弾性表面波素子７の厚み方向に伸縮する圧電素子１１Ｂを配し、該圧電素子１１Ｂの伸縮により弾性表面波素子７の他端に該伸縮力を与え、よって同素子７を上記片持ち固定部材１２による固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【００２０】
又は図４Ｃに示すように、弾性表面波素子７の基板８の両端を両持ち固定部材１３により固定し、同素子７の両固定端間の延在部の中間部、好ましくは中央部に圧電素子１１Ｃを配し、即ち弾性表面波素子７の電極１０を配した側とは反対側の表面と対向して同素子７の厚み方向に伸縮する圧電素子１１Ｃを配し、該圧電素子１１Ｃの伸縮により弾性表面波素子７の中間部に該伸縮力を与え、よって同素子７を上記両持ち固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【００２１】
図５Ａ，Ｂは上記ベンディング駆動手段１１の他例として、磁力装置を用いた場合を示している。
【００２２】
詳述すると図５Ａに示すように、弾性表面波素子７の一端、即ち基板８の一端を片持ち固定部材１２により片持ち支持し、他端の表面と対向して弾性表面波素子７の厚み方向に吸引と反発作用を及ぼす磁力装置、例えば電磁石１１Ｄを配し、他方弾性表面波素子７の他端の表面に該電磁石１１Ｄの磁芯と対向して金属片、マグネット等の磁性体１１Ｄ′を貼付して置き、電磁石１１Ｄの吸引と反発力を弾性表面波素子７の他端に与え、よって同素子７を上記片持ち固定部材１２による固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【００２３】
又は図５Ｂに示すように、弾性表面波素子７の両端、即ち基板８の両端を両持ち固定部材１３により両持ち支持し、同素子７の両固定端間の延在部の中間部、好ましくは中央部に磁力装置、例えば電磁石１１Ｅを配し、即ち弾性表面波素子７の電極１０を配した側とは反対側の表面と対向して同素子７の厚み方向に吸引と反発作用を及ぼす磁力装置、例えば電磁石１１Ｅを配し、他方弾性表面波素子７の中間部の表面に該電磁石１１Ｅの磁芯と対向して金属片、マグネット等の磁性体１１Ｅ′を貼付して置き、電磁石１１Ｅの吸引と反発力を弾性表面波素子７の中間部に与え、よって同素子７を上記両持ち固定部材１３による固定端を支点としてベンディング動作せしめる。
【００２４】
次に図３の回路図に基づき本発明の構成と動作を更に詳述する。
【００２５】
前記のように異常検出センサー１は振動センサー、赤外線センサー、光センサー、煙センサー等であり、既知のものが適用できる。
【００２６】
上記異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１はセンサー出力変換・駆動回路１４に入力され、該センサー出力変換・駆動回路１４から上記正常・異常検出出力Ｓ１に応じた駆動電力Ｓ２を出力する。
【００２７】
上記正常・異常検出出力Ｓ１に応じた駆動電力Ｓ２でベンディング駆動手段１１を駆動せしめ、即ち前記圧電素子１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの伸縮動作を惹起し、又は前記電磁石１１Ｄ，１１Ｅによる吸引・反発動作を惹起し、上記ベンディング駆動手段１１によって弾性表面波素子７をベンディングせしめる。
【００２８】
弾性表面波素子７のベンディング量は異常検出センサー１の正常・異常検出出力Ｓ１に応じて定まり、且つ櫛形電極対９の電極１０間隔の拡縮は上記正常・異常検出出力Ｓ１に応じて定まる。
【００２９】
１５は弾性表面波素子７を駆動せしめる発振回路であり、櫛形電極対９の入力端子９ａに弾性表面波素子７の共振周波数の信号を入力し、出力端子９ｂより出力する構成となっている。
【００３０】
図３中、Ｅは上記センサー出力変換・駆動回路１４と発振回路１５の電源である。
【００３１】
而して上記異常検出センサー１が異常を検出した場合には、弾性表面波素子７が異常検出出力Ｓ１に応じベンディングを生じて電極１０間隔が拡縮し、上記共振周波数の信号を該拡縮に応じて変調し、該変調された周波数の信号を正常・異常監視信号Ｓ３として出力しアンテナ６を介し受信機へ送信する。ＡＭＰは正常・異常監視信号Ｓ３の増幅器である。
【００３２】
本発明によれば、複雑で高価な送信設備を要せず、従って送信設備から発生するノイズの問題を払拭しつつ、外的振動の他、あらゆる監視対象の正常・異常を検出し送信する手段として適用できる、汎用性に富み、且つ構造簡素で安価なる正常・異常監視装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の異常検出センサーの正常・異常検出出力を遠隔に無線送信する実用例を示す回路図。
【図２】本発明の正常・異常監視装置において、異常検出センサーで検出した正常・異常検出出力の送信源として使用した弾性表面波素子の斜視図。
【図３】上記正常・異常監視装置の回路図。
【図４】Ａ，Ｂ，Ｃは上記弾性表面波素子を圧電素子でベンディングせしめる場合の各例を示す断面図。
【図５】Ａ，Ｂは上記弾性表面波素子を磁力装置でベンディングせしめる場合の各例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１…異常検出センサー、６…アンテナ、７…弾性表面波素子、８…基板、９…櫛形電極対、９ａ…入力端子、９ｂ…出力端子、９ｃ…グランド端子、１０…並列電極、１１…ベンディング駆動手段、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…圧電素子、１１Ｄ，１１Ｅ…電磁石、１１Ｄ′，１１Ｅ′…磁性体、１２…片持ち固定部材、１３…両持ち固定部材、１４…センサー出力変換・駆動回路、１５…発振回路、Ｓ１…正常・異常検出出力、Ｓ２…駆動電力、Ｓ３…正常・異常監視信号、Ｅ…電源、ＡＭＰ…増幅器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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