(57)【要約】【課題】本発明は、実質的にすべての被測定体に適用して、被測定体に働く歪や荷重を温度変化にかかわらず高感度で測定することができる物理量センサを提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の物理量センサは、矩形基板２２上に梁状の振動部２３ａ、２５ａを有する第１、第２の振動子２３、２５とを備え、前記第１の振動子２３における第１の梁状の振動部２３ａの長手方向を前記矩形基板２２の辺に対して略４５度をなすように配置し、さらに第２の振動子２５を前記第１の振動子２３に略直交するように並べて配置することにより、物体に働く歪や荷重を検出するようにしたものである。【選択図】図１
2012242188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力により歪を生ずる起歪体と、前記起歪体上に配置され、矩形基板と、該矩形基板上に形成され、該矩形基板に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第１の梁状の振動部を有する第１の振動子と、該矩形基板上に形成され、該矩形基板に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第２の梁状の振動部を有する第２の振動子とを備え、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向を前記矩形基板の辺に対して略４５度の角度をなすように配置し、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向と第２の振動子における第２の梁状の振動部の長手方向を略直交するとともに、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の中心と、前記第２の振動子における第２の梁状の振動部の中心とを結ぶ線が前記矩形基板の辺と平行で、かつ前記２つの振動子の中心を結ぶ線の中点が前記矩形基板の中心と略一致することを特徴とする物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体に働く歪や荷重を検出する物理量センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、物体に働く歪や荷重を検出する物理量センサとしては、図５（ａ）（ｂ）に示すようなものが知られている（特許文献１参照）。図５（ａ）は従来の物理量センサの斜視図である。この図５（ａ）において、１は水晶片２からなる振動子で、座標軸Ｘ、Ｙ、ＺのＸ−Ｚ面を主面とするＺ方向の両端部両主面にそれぞれ対をなす電極３、３′と電極４、４′を形成して、これらをそれぞれ第１の振動部、第２の振動部としているものである。そして、この振動子１は厚み、すなわちＹ方向を一定として略正方形状に加工され、かつ電極３、３′と電極４、４′はそれぞれ厚みすべり振動の主振動が励起されるＸ軸方向に長く形成されている。したがって、第１の振動部と第２の振動部は同一の振動周波数で振動することになる。図５（ｂ）はこの物理量センサを使用した圧力センサシステムの構成を示すブロック図を示したもので、この図５（ｂ）において、５は被測定体、６は前記第１の振動部と接続した第１の発振回路、７は前記第２の振動部と接続した第２の発振回路、８はミキサ、９は演算回路、１０は表示器である。
【０００３】
図５（ａ）（ｂ）において、被測定体５に装着した振動子１における第１の振動部にＸ方向の外力Ｑ1が加わったとすると、第１の振動部には外力Ｑ1と同方向の圧縮力ｑ1が作用する。これと同時に振動子１における第２の振動部に前記外力Ｑ1と反対方向の外力Ｑ2が加わったとすると、第２の振動部には外力Ｑ2と同方向の伸長力ｑ2が作用する。これにより、第１の振動部には圧縮力ｑ1による歪が発生し、第１の振動部を含む第１の発振回路６の発振周波数が例えば、ｆ0からｆ0−ｆ1に変化する。また、第２の振動部には伸長力ｑ2による歪が発生し、第２の振動部を含む第２の発振回路７の発振周波数がｆ0からｆ0＋ｆ2に変化する。これら２つの発振回路の出力をミキサ８に入力すると、ミキサ８からこれら２つの発振回路の発振周波数の差△＝（ｆ0＋ｆ2）−（ｆ0−ｆ1）＝ｆ1＋ｆ2の周波数を有する信号が出力される。演算回路９はこの信号の周波数を重量値に換算して表示器１０にデジタル値として表示させる。これにより、第１の振動部または第２の振動部のみを有する物理量センサを使用する場合よりも、大きな周波数差を得ることができるため、測定感度を高めることができる。さらに、温度変化による発振周波数の変動をキャンセルできるため、温度変化にかかわらず歪や荷重を正確に測定できるものである。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−５７８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５（ａ）（ｂ）に示した従来の物理量センサにおいては、第１の振動部と第２の振動部が互いに平行に配置されているため、この物理量センサを適用できる範囲がきわめて限定されるという問題点があった。図６（ａ）〜（ｃ）を用いてこの問題点について説明する。図６（ａ）は図５（ａ）に示した従来の物理量センサの振動子１を、一端が固定され、かつ他端に鉛直上向きの外力が加えられている梁１１の側面上に接続した状態を示す。このとき、前記振動子１は梁の中立面１２を跨ぐように配置されているものとする。このような場合には、前記振動子１における第１の振動部には圧縮力が働くとともに、第２の振動部には伸長力が働くため、第１の振動部を含む第１の発振回路６の発振周波数は例えば、ｆ0からｆ0−ｆ1に変化する。また、第２の振動部を含む第２の発振回路７の発振周波数はｆ0からｆ0＋ｆ2に変化する。これら２つの発振回路の出力の差をとることにより、第１の振動部または第２の振動部のみを有する物理量センサを使用する場合よりも、大きな周波数差を得ることができるため、測定感度を高めることができる。さらに、温度変化による発振周波数の変動をキャンセルできるため、温度変化にかかわらず歪や荷重を正確に測定できるものである。
【０００７】
図６（ｂ）は従来の物理量センサの振動子１が、図６（ａ）に示した梁１１の側面上で中立面１２の上方に配置された状態を示す。このとき、前記振動子１における第１の振動部と第２の振動部の両方に圧縮力が働くため、第１の振動部を含む第１の発振回路６の発振周波数は例えば、ｆ0からｆ0−ｆ1に、第２の振動部を含む第２の発振回路７の発振周波数はｆ0からｆ0−ｆ1′に変化する。しかしながら、これら２つの発振回路の出力の差は△＝(ｆ0−ｆ1′)−（ｆ0−ｆ1）＝ｆ1−ｆ1′となるため、第１の振動部または第２の振動部のみを有する物理量センサを使用する場合よりも、周波数差が小さくなり、測定感度は低下することになる。
【０００８】
図６（ｃ）は図５（ａ）に示した従来の物理量センサの振動子１を、一端が固定され、かつ他端に鉛直下向きの外力が加えられている柱１３の側面上に配置した状態を示す。このとき、前記振動子１における第１の振動部と第２の振動部の両方にほぼ同一の圧縮力が働くため、第１の振動部を含む第１の発振回路６の発振周波数は例えば、ｆ0からｆ0−ｆ1に、第２の振動部を含む第２の発振回路７の発振周波数もｆ0からｆ0−ｆ1に変化する。よって、これら２つの発振回路の出力の差は△＝(ｆ0−ｆ1)−（ｆ0−ｆ1）＝０となるため、外力の測定が不可能になってしまう。このように、従来の物理量センサの振動子１は互いに平行に配置された第１、第２の振動部の各々に互いに逆方向の外力が働くという特殊な場合以外では、歪や荷重の測定感度が低下したり、測定が不可能になったりするため、この物理量センサを適用できる範囲がきわめて限定されるという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、実質的にすべての被測定体に適用して、被測定体に働く歪や荷重を温度変化にかかわらず高感度で、かつ高精度に測定することができる物理量センサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、外力により歪を生ずる起歪体と、前記起歪体上に配置され、矩形基板と、該矩形基板上に形成され、該矩形基板に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第１の梁状の振動部を有する第１の振動子と、該矩形基板上に形成され、該矩形基板に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第２の梁状の振動部を有する第２の振動子とを備え、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向を前記矩形基板の辺に対して略４５度の角度をなすように配置し、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向と第２の振動子における第２の梁状の振動部の長手方向を略直交するとともに、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の中心と、前記第２の振動子における第２の梁状の振動部の中心とを結ぶ線が前記矩形基板の辺と平行で、かつ前記２つの振動子の中心を結ぶ線の中点が前記矩形基板の中心と略一致するようにしたもので、この構成によれば、第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向と第２の振動子における第２の梁状の振動部の長手方向を略直交させているため、前記起歪体に、第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向に沿う外力が加えられたとき、あるいは前記起歪体に、矩形基板の対向する２辺に沿い互いに反対方向のせん断力が加えられたとき、第１の振動子に働く力と第２の振動子に働く力の方向を常に逆方向とすることができ、第１の振動子の振動周波数と第２の振動子の振動周波数との差を検出することにより、前記起歪体に作用する力学量を検出するようにしているため、実質的にすべての被測定体に適用することができ、これにより、被測定体に働く歪や荷重を温度変化にかかわらず高感度で、かつ高精度に測定することができる。さらに、前記第１の振動子と第２の振動子とを矩形基板の辺に対して略４５度の角度をなすように並列配置しているため、物理量センサを小形化できるという作用効果をも有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明の物理量センサは、外力により歪を生ずる起歪体と、前記起歪体上に配置され、矩形基板と、該矩形基板上に形成され、該矩形基板に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第１の梁状の振動部を有する第１の振動子と、該矩形基板上に形成され、該矩形基板に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第２の梁状の振動部を有する第２の振動子とを備え、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向を前記矩形基板の辺に対して略４５度の角度をなすように配置し、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向と第２の振動子における第２の梁状の振動部の長手方向を略直交するとともに、前記第１の振動子における第１の梁状の振動部の中心と、前記第２の振動子における第２の梁状の振動部の中心とを結ぶ線が前記矩形基板の辺と平行で、かつ前記２つの振動子の中心を結ぶ線の中点が前記矩形基板の中心と略一致するようにしたもので、第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向と第２の振動子における第２の梁状の振動部の長手方向を略直交させているため、前記起歪体に、第１の振動子における第１の梁状の振動部の長手方向に沿う外力が加えられたとき、あるいは前記起歪体に、矩形基板の対向する２辺に沿い互いに反対方向のせん断力が加えられたとき、第１の振動子に働く力と第２の振動子に働く力の方向を常に逆方向とすることができ、第１の振動子の振動周波数と第２の振動子の振動周波数との差を検出することにより、前記起歪体に作用する力学量を検出するようにしているため、実質的にすべての被測定体に適用することができ、これにより、被測定体に働く歪や荷重を温度変化にかかわらず高感度で、かつ高精度に測定できるとともに、小形化できるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態における物理量センサの上面図、（ｂ）本発明の実施の形態における物理量センサのＡ−Ａ線断面図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態における物理量センサを起歪体に配置した状態を示す上面図、（ｂ）本発明の実施の形態における物理量センサのＢ−Ｂ線断面図
【図３】（ａ）第１、第２の振動子における梁状の振動部が弦振動している状態で、被測定体に外力が働いた時の第１、第２の振動子の振動周波数の変化を示した図、（ｂ）被測定体に外力が働いた時の第１、第２の振動子の振動周波数差の変化を示した図
【図４】本発明の実施の形態における物理量センサを起歪体に配置した状態を示す上面図
【図５】（ａ）従来の物理量センサの斜視図、（ｂ）同物理量センサを使用した圧力センサシステムの構成を示すブロック図
【図６】（ａ）同物理量センサの振動子を、一端が固定され、かつ他端に鉛直上向きの外力が加えられている梁の側面上に中立面を跨いで適用した状態を示す図、（ｂ）同物理量センサの振動子を、一端が固定され、かつ他端に鉛直上向きの外力が加えられている梁の側面上に中立面の上方に位置して配置した状態を示す図、（ｃ）同物理量センサの振動子を、一端が固定され、かつ他端に鉛直下向きの外力が加えられている柱の側面上に配置した状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態を用いて、本発明の請求項１に記載の発明について説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態における物理量センサの上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１（ａ）（ｂ）において、２１は物理量センサ、２２は（００１）面を表面に持つシリコンからなる矩形基板であり、この矩形基板２２の表面には酸化シリコン層や窒化シリコン層からなる絶縁層が形成されている。２３は前記矩形基板２２をエッチング処理して形成され、該矩形基板２２に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第１の梁状の振動部２３ａを有する第１の振動子である。また、前記第１の梁状の振動部２３ａの表面の中央部には順に下部電極、ＰＺＴ等からなる圧電体層、上部電極からなる検出素子２３ｂが形成され、かつ前記第１の梁状の振動部２３ａの両端部には同じく順に下部電極、ＰＺＴ等からなる圧電体層、上部電極からなる駆動素子２３ｃが形成され、そして、前記検出素子２３ｂ、駆動素子２３ｃは配線パターン（図示せず）によりランド２４に電気的に接続されている。
【００１５】
同様にして、２５は前記矩形基板２２をエッチング処理して形成され、該矩形基板２２に印加される歪量に応じて振動周波数が変化する第２の梁状の振動部２５ａを有する第２の振動子である。また、前記第２の梁状の振動部２５ａの表面の中央部には順に下部電極、ＰＺＴ等からなる圧電体層、上部電極からなる検出素子２５ｂが形成され、かつ前記第２の梁状の振動部２５ａの両端部には同じく順に下部電極、ＰＺＴ等からなる圧電体層、上部電極からなる駆動素子２５ｃが形成され、そして、前記検出素子２５ｂ、駆動素子２５ｃは配線パターン（図示せず）によりランド２４に電気的に接続されている。
【００１６】
前記第１の振動子２３における梁状の振動部２３ａの長手方向は前記矩形基板２２の辺に対して略４５度の角度をなすように配置され、前記第１の振動子２３における梁状の振動部２３ａの長手方向と第２の振動子２５における第２の梁状の振動部２５ａの長手方向は略直交するように配置されている。さらに、前記第１の振動子２３における梁状の振動部２３ａの中心と、前記第２の振動子２５における梁状の振動部２５ａの中心とを結ぶ線が前記矩形基板の辺２２ａ、２２ｂと平行で、かつ前記２つの振動子２３、２５の中心を結ぶ線の中点が前記矩形基板２２の中心と略一致するように構成されている。これにより、前記第１の振動子２３と第２の振動子２５とは矩形基板２２の略中央部に並んで配置されることになる。
【００１７】
図２（ａ）は前記物理量センサ２１を起歪体３０に配置した状態を示す上面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。ここで、物理量センサ２１の底面は、起歪体３０に発生する歪が第１の振動子２３、第２の振動子２５に伝達されるようにＡｕ−Ａｕ接合等の金属系接合材やエポキシ樹脂等の剛性を有する物質を用いて接続固定されている。そして、前記第１の振動子２３における梁状の振動部２３ａの長手方向は前記起歪体３０の長さ方向と略平行に配置されている。
【００１８】
上記構成において、動信号源（図示せず）から第１の振動子２３における駆動素子２３ｃに、第１の梁状の振動部２３ａの固有振動数ｆａに近接した周波数を持つ交流電圧が印加されると、第１の梁状の振動部２３ａは長手方向に伸縮振動を開始する。この伸縮振動によって第１の梁状の振動部２３ａは自身が持つ固有振動数ｆａで上下に弦振動を開始する。この弦振動は検出素子２３ｂによって受信され、この検出素子２３ｂから第１の梁状の振動部２３ａの固有振動数ｆａと等しい周波数を持つ交流信号が発生する。この交流信号は増幅、位相調整され、駆動素子２３ｃにフィードバックされる。これにより、第１の梁状の振動部２３ａはその固有振動数ｆａに等しい周波数で弦振動を持続する。同様にして、第２の梁状の振動部２５ａはその固有振動数ｆｂに等しい周波数で弦振動を持続することになる。
【００１９】
ここで、前記第１の振動子２３における梁状の振動部２３ａの長手方向をシリコンのＸ軸方向、すなわち＜１００＞方向とし、さらに前記第２の振動子２５における梁状の振動部２５ａの長手方向をシリコンのＹ軸方向、すなわち＜０１０＞方向としている。これは、シリコンにおいては、＜１００＞方向、＜０１０＞方向においてヤング率が最小となるため、一定の周波数の弦振動を発生させるために必要な弦の長さが最小となり、これにより、振動子が小形化できるためである。
【００２０】
図３（ａ）は、上記第１、第２の振動子２３、２５における第１、第２の梁状の振動部２３ａ、２５ａが上下に弦振動している状態で、被測定体に外力が働いた時の第１、第２の振動子２３、２５の振動周波数の変化を示した図である。
【００２１】
今、起歪体３０に長手方向の引張り力Ｆが印加されたとすると、起歪体３０は長手方向に伸びるとともに、起歪体３０のポアソン比に相当する長さだけ幅方向に縮む。これにより、前記第１の振動子２３における第１の梁状の振動部２３ａに伸張力が働くため、第１の振動子２３の振動周波数３１ａはｆａからｆａ＋ｆａ′に上昇する。これと同時に、前記第２の振動子２５における第２の梁状の振動部２５ａには圧縮力が働くため、第２の振動子２５の振動周波数３１ｂはｆｂからｆｂ−ｆｂ′に低下することになる。上記とは逆に、起歪体３０に長手方向の圧縮力−Ｆが印加されたとすると、起歪体３０は長手方向に縮むとともに、起歪体３０のポアソン比に相当する長さだけ幅方向に伸びることになる。これにより、前記第１の振動子２３における第１の梁状の振動部２３ａに圧縮力が働くため、第１の梁状の振動部２３ａの振動周波数はｆａからｆａ−ｆａ′に低下する。これと同時に、前記第２の振動子２５における第２の梁状の振動部２５ａに張力が働くため、第２の梁状の振動部２５の振動周波数はｆｂからｆｂ＋ｆｂ′に上昇することになる。
【００２２】
図３（ａ）において、第１の振動子２３の振動周波数３１ａと第２の振動子２５の振動周波数３１ｂとが交差する、すなわちこれら２つの振動周波数が一致すると、前記第１の振動子２３の振動と、第２の振動子２５の振動とが互いに干渉することになり、これにより、外力や歪の測定精度が低下してしまうという問題が発生する。そのため、本発明の実施の形態では、外力または歪を測定しようとする範囲内で、第１の振動子２３の振動周波数３１ａと第２の振動子２５の振動周波数３１ｂとが交差しないように、第１の振動子２３の振動周波数ｆａと、第２の振動子２５の振動周波数ｆｂとに差を設けている。本発明の実施の形態における物理量センサにおいては、起歪体３０に外力が働かない状態で前記第１の振動子２３の振動周波数ｆａを１２０ｋＨｚとし、前記第２の振動子２５の振動子周波数ｆｂと前記第１の振動子２３の振動周波数ｆａとの差を３０ｋＨｚ以上としている。これにより、外力または歪を測定しようとする範囲内で、前記第１の振動子２３の振動と、第２の振動子２５の振動とが互いに干渉することが実質的になくなり、これにより、外力や歪の測定精度が低下するのを防ぐことができるものである。
【００２３】
第１と第２の振動子２３、２５の第１と第２の梁状の振動部２３ａ、２５ａから発生する交流信号は信号処理装置（図示せず）内で処理され、これら２つの交流信号の振動周波数差△を有する信号が出力される。
【００２４】
図３（ｂ）は、被測定体に外力が働いた時の第１、第２の振動子２３、２５の振動周波数差３２の変化を示した図である。たとえば、起歪体３０に長手方向の引張り力Ｆが印加されたとすると、振動周波数差△は△＝（ｆａ＋ｆａ′）−（ｆｂ−ｆｂ′）＝（ｆａ−ｆｂ）＋（ｆａ′＋ｆｂ′）となる。外力により変化するこの式の第２項を信号処理装置（図示せず）内で処理することにより、第１の振動部または第２の振動部のみを有する物理量センサを使用する場合よりも、大きな周波数差を得ることができる。
【００２５】
このようにして、出力される振動周波数の差を測定することにより起歪体３０に働く歪や荷重を高感度で測定できる。一方、本発明の実施の形態では、第１、第２の振動子２３、２５における梁状の振動部２３ａ、２５ａの長手方向は各々、シリコンの結晶対称性により等価な方向である＜１００＞方向、＜０１０＞方向としているため、ヤング率の温度特性は互いに等しく、温度変化に対する振動周波数の変化の方向と変化率は同一となる。これにより、温度変化による振動周波数の変動をキャンセルできるため、温度変化にかかわらず歪や荷重を正確に測定できるものである。
【００２６】
図４は前記物理量センサ２１を起歪体４０に配置した状態を示す上面図である。ここで、物理量センサ２１の底面は、図２の場合と同様にして、起歪体４０に発生する歪が第１の振動子２３、第２の振動子２５に伝達されるようにＡｕ−Ａｕ接合等の金属系接合材やエポキシ樹脂等の剛性を有する物質を用いて接続固定されている。前記第１、第２の振動子２３、２５における梁状の振動部２３ａ、２５ａの長さ方向は前記起歪体４０の長さ方向と略４５度をなすように配置されている。すなわち、物理量センサ２１の辺２２ａ、２２ｂは前記起歪体４０の長さ方向と略平行に配置されている。
【００２７】
上記構成において、図２の場合と同様にして、第１の振動子２３、第２の振動子２５は各々その固有振動数ｆａ、ｆｂに等しい周波数で弦振動を持続しているものとする。
【００２８】
今、前記起歪体４０の上下端に、長手方向を向き互いに逆方向の力Ｆ、すなわちせん断力が印加されたとすると、前記第１の振動子２３における第１の梁状の振動部２３ａには圧縮力が働くため、第１の振動子２３の振動周波数はｆａからｆａ−ｆａ′に低下する。これと同時に、前記第２の振動子２５における第２の梁状の振動部２５ａには伸張力が働くため、第２の振動子２５の振動周波数はｆｂからｆｂ＋ｆｂ′に上昇することになる。そして、第１と第２の振動子２３、２５の第１と第２の梁状の振動部２３ａ、２５ａから発生する交流信号は信号処理装置（図示せず）内で処理され、これら２つの交流信号の振動周波数差△を有する信号が出力される。この振動周波数の差を測定することにより起歪体４０に働くせん断方向の歪や力を測定することができる。
【００２９】
このようにして、物理量センサ２１を起歪体に配置する方向を変更することにより、実質的にすべての被測定体に適用して、被測定体に働く歪や荷重を温度変化にかかわらず高感度で、かつ高精度に測定することができる。
【００３０】
さらに、本発明の物理量センサにおいては、前記第１の振動子２３と第２の振動子２５とを矩形基板の辺２２ａ、２２ｂに対して略４５度の角度をなすように並列配置しているため、前記第１の振動子２３を矩形基板の辺２２ａ、２２ｂに対して平行に配置し、かつ第２の振動子２５を矩形基板の辺２２ａ、２２ｂに直交するように配置した物理量センサに比べて小形化が可能であるという特徴を有するものである。
【００３１】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態における物理量センサは矩形基板上に梁状の振動部を有する第１の振動子を前記矩形基板の辺に対して略４５度をなすように配置し、さらに前記矩形基板上に梁状の振動部を有する第２の振動子を前記第１の振動子に略直交するように並べて配置したもので、これにより、小形で、実質的にすべての被測定体に適用して、被測定体に働く歪や荷重を温度変化にかかわらず高感度で、かつ高精度に測定することができるという効果が得られるものである。
【００３２】
なお、本発明の実施の形態における物理量センサにおいては、矩形基板としてシリコンを用いたが、エリンバ等の恒弾性金属を用いても同様の効果が得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に係る物理量センサは、矩形基板上に梁状の振動部を有する第１の振動子を前記矩形基板の辺に対して略４５度をなすように配置し、さらに前記矩形基板上に梁状の振動部を有する第２の振動子を前記第１の振動子に略直交するように並べて配置したもので、これにより、小形で、実質的にすべての被測定体に適用して、被測定体に働く歪や荷重を温度変化にかかわらず高感度で、かつ高精度に測定することができるという効果を有するものであり、特に、物体に働く歪や荷重を検出するセンサとして有用なものである。
【符号の説明】
【００３４】
２１  物理量センサ
２２  矩形基板
２３  第１の振動子
２５  第２の振動子
２３ａ  第１の梁状の振動部
２５ａ  第２の梁状の振動部
３０、４０  起歪体
【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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【図６】
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