JPH0613970B2 - Angular velocity sensor - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両,船舶,航空機,ロボット等の運動体の
計測と方向姿勢制御に好適に利用できる角速度センサに
関し、特に、通常の駆動・検出手段の他に補助的手段を
設け、角速度による出力電圧のベクトルと静止時のナル
出力電圧のベクトルのなす位相差角度が90度になるよ
うにし、各電圧の合成ベクトルの位相変化から角速度を
検知するようにした角速度センサに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an angular velocity sensor that can be suitably used for measurement and direction / orientation control of a moving body such as a vehicle, a ship, an aircraft, a robot, etc. In addition to the detecting means, auxiliary means is provided so that the phase difference angle formed by the vector of the output voltage due to the angular velocity and the vector of the null output voltage at rest is 90 degrees, and the angular velocity is calculated from the phase change of the combined vector of the respective voltages. The present invention relates to an angular velocity sensor configured to detect.
(従来の技術) 第11図(a)は、振動形の角速度センサの一例を示した
図、第11図(b)は、同角速度センサの振動モードを示
した図である。(Prior Art) FIG. 11 (a) is a diagram showing an example of a vibrating angular velocity sensor, and FIG. 11 (b) is a diagram showing a vibration mode of the angular velocity sensor.
振動形の角速度センサの1つとして、角棒状の音片1を
面垂直方向(fx方向)に振動させておき、この音片1
を軸方向にある角速度(Ω)で回転させると、コリオリ
の力によって、駆動面と垂直方向(fy方向)に振動が
生ずるので、この振動の振幅が角速度に比例することを
利用して、角速度の値を検出するようにしたセンサがあ
る。As one of the vibrating angular velocity sensors, a square bar-shaped sound piece 1 is vibrated in a plane vertical direction (fx direction).
When is rotated at a certain angular velocity (Ω) in the axial direction, the Coriolis force causes vibration in the direction perpendicular to the drive surface (fy direction). Therefore, the amplitude of this vibration is proportional to the angular velocity. There is a sensor designed to detect the value of.
(発明が解決しようとする問題点) このような従来の振動形の角速度センサでは、静止時の
センサ出力(ナル出力電圧)の存在が性能に悪影響を及
ぼすため、これをできる限り小さく、安定に保つことが
望まれていた。(Problems to be Solved by the Invention) In such a conventional vibration-type angular velocity sensor, the presence of a sensor output (null output voltage) at rest has a bad influence on the performance. It was desired to keep it.
しかしながら、このナル出力電圧は、振動子の構造上の
アンバランス等により発生するため、完全に取り除くこ
とは非常に困難であった。However, it is very difficult to completely remove this null output voltage because it is generated due to an imbalance in the structure of the vibrator.
本発明の目的は、上記のようなナル出力電圧を取り除く
のではなく、それを利用して、出力信号の位相変化から
角速度を精度よく検出することができる角速度センサを
提供することにある。An object of the present invention is to provide an angular velocity sensor capable of accurately detecting an angular velocity from a phase change of an output signal by utilizing the null output voltage as described above, instead of removing the null output voltage.
(問題点を解決するための手段) 本発明による角速度センサの第1の構成は、 振動子をX軸方向に駆動手段で励振させ、Z軸回りに回
転したときに、Y軸方向に発生したコリオリの力による
振動を検出手段で検出して、角速度を検出する角速度セ
ンサにおいて、 前記振動子の回転時の角速度による出力電圧のベクトル
と静止時のナル出力電圧のベクトルのなす位相差角度が
90度になるように前記振動子の前記検出側面に配置さ
れ駆動信号が印加される補助駆動用手段と、 前記出力電圧と前記ナル出力電圧の合成ベクトルの位相
差から角速度を検知する位相検出手段とを設けて構成さ
れている。(Means for Solving Problems) The first configuration of the angular velocity sensor according to the present invention is generated in the Y-axis direction when the vibrator is excited in the X-axis direction by the driving means and rotated about the Z-axis. In the angular velocity sensor for detecting the angular velocity by detecting the vibration due to the Coriolis force, the phase difference angle between the vector of the output voltage depending on the angular velocity of the vibrator rotating and the vector of the null output voltage at rest is 90. Auxiliary drive means arranged on the detection side surface of the vibrator so that a drive signal is applied thereto, and phase detection means for detecting an angular velocity from the phase difference between the combined vector of the output voltage and the null output voltage. Is provided.
本発明による角速度センサの第2の構成は、 振動子をX軸方向に駆動手段で励振させ、Z軸回りに回
転したときに、Y軸方向に発生したコリオリの力による
振動を検出手段で検出して、角速度を検出する角速度セ
ンサにおいて、 前記振動子の回転時の角速度による出力電圧のベクトル
と静止時のナル出力電圧のベクトルのなす位相差角度が
90度になるように前記振動子の前記駆動側面に配置さ
れ検出出力信号が加算される補助検出用手段と、 前記出力電圧と前記ナル出力電圧の合成ベクトルの位相
差から角速度を検地する位相検出手段とを設けて構成さ
れている。In the second configuration of the angular velocity sensor according to the present invention, when the vibrator is excited in the X-axis direction by the driving unit and rotated about the Z-axis, the vibration due to the Coriolis force generated in the Y-axis direction is detected by the detecting unit. Then, in the angular velocity sensor for detecting the angular velocity, in the oscillator, the phase difference angle formed by the vector of the output voltage depending on the angular velocity of the vibrator during rotation and the vector of the null output voltage at rest is 90 degrees. Auxiliary detection means arranged on the driving side surface to which the detection output signal is added, and phase detection means for detecting the angular velocity from the phase difference of the combined vector of the output voltage and the null output voltage are provided.
前記各構成において、振動子は、音片形にでも音叉形に
でも、適用することができる。In each of the above-mentioned configurations, the vibrator can be applied to a tuning piece shape or a tuning fork shape.
(実施例) 以下、図面等を参照して、実施例について本発明を詳細
に説明する。(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings and the like.
第1図は、本発明による角速度センサの第1の実施例を
示した斜視図、第2図は、同実施例センサの等価回路を
示した回路図、第4図は、同実施例センサの等価回路を
示した回路図、第4図は、同実施例センサの出力信号の
位相関係を示した図、第5図は、同実施例センサの出力
信号のベクトル図、第6図は、同実施例センサのナル出
力電圧と感度,直線性との関係を示した図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an angular velocity sensor according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the same embodiment sensor, and FIG. 4 is a view of the same embodiment sensor. FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit, FIG. 4 is a diagram showing a phase relationship of output signals of the sensor of the same embodiment, FIG. 5 is a vector diagram of output signals of the sensor of the same embodiment, and FIG. It is a figure showing the relation of the null output voltage of an example sensor, sensitivity, and linearity.
第1図において、10は振動子,21〜25は圧電素
子,31および32は支持線である。In FIG. 1, 10 is a vibrator, 21 to 25 are piezoelectric elements, and 31 and 32 are support wires.
第1の実施例では、音片形の振動子10の例を示してお
り、その振動子10の断面は、たてと横の辺の比がほぼ
1に近い形の略正方形のものが用いられている。In the first embodiment, an example of the sound piece type vibrator 10 is shown, and the cross section of the vibrator 10 is a substantially square shape in which the ratio of the vertical and horizontal sides is close to 1. Has been.
振動子10の材料としては、弾性特性のよい金属または
非金属が使用される。その例としては、例えば、Ni−
SPAN−C,エリンバー等の恒弾性合金や、石英,セ
ラミック等が挙げられる。また、圧電材,水晶,PZ
T,LiTaO3などの結晶,セラミックを振動子10
としてもよい。この場合には、振動子10上に直接電極
を設けて、駆動検出を行うことができる。As a material of the vibrator 10, a metal or a non-metal having a good elastic property is used. As an example, for example, Ni-
Examples include constant-elastic alloys such as SPAN-C and Elinvar, quartz, ceramics, and the like. In addition, piezoelectric material, crystal, PZ
Crystals such as T and LiTaO 3 and ceramics
May be In this case, electrodes can be directly provided on the vibrator 10 to perform drive detection.
振動子10の支持は、平行な支持線31,32で支持し
ている。The vibrator 10 is supported by parallel support lines 31 and 32.
振動子10には、駆動用または検出用の圧電素子21〜
25が接着または蒸着等により貼付されている。振動子
10の第1の面11に駆動用の圧電素子21を,第2の
面12に検出用の圧電素子22を、第3の面13に駆動
帰還用の圧電素子23を、第4の面14に制動用の圧電
素子24を配置してある。さらに、第1の面11には、
検出側補助駆動用の圧電素子25が配置されている。The vibrator 10 includes piezoelectric elements 21 to 21 for driving or detecting.
25 is attached by adhesion or vapor deposition. A piezoelectric element 21 for driving is provided on the first surface 11 of the vibrator 10, a piezoelectric element 22 for detection is provided on the second surface 12, a piezoelectric element 23 for drive feedback is provided on the third surface 13, and A piezoelectric element 24 for braking is arranged on the surface 14. Furthermore, on the first surface 11,
A piezoelectric element 25 for auxiliary driving on the detection side is arranged.
これらの圧電素子21〜25の材料としては、電気−機
械結合係数の大きい、PZT,ZnOなどが用いられて
いる。As a material of these piezoelectric elements 21 to 25, PZT, ZnO or the like having a large electromechanical coupling coefficient is used.
この振動子10の制御回路は、第2図に示したように、
駆動用の圧電素子21および帰還用の圧電素子23とを
組み合わせて自励振動回路を構成し、検出側補助圧電素
子25に駆動側駆動信号を接続することにより、静止時
に微小で安定なナル出力電圧を発生させるように接続さ
れている。そして補助圧電素子駆動電極の配置が90°
異なっていることにより、基本的に90°位相のずれた
信号が得られる。位相検出回路42では、検出信号と駆
動信号の位相差を検知し、増幅回路43でその値を増幅
することにより、角速度出力としている。As shown in FIG. 2, the control circuit of the vibrator 10 is
By combining the driving piezoelectric element 21 and the feedback piezoelectric element 23 to form a self-excited vibration circuit, and connecting the driving side drive signal to the detection side auxiliary piezoelectric element 25, a minute and stable null output at rest Connected to generate a voltage. And the arrangement of the auxiliary piezoelectric element drive electrode is 90 °
The difference results in signals that are essentially 90 ° out of phase. The phase detection circuit 42 detects the phase difference between the detection signal and the drive signal, and the amplification circuit 43 amplifies the value to output the angular velocity.
つまり、振動子10をfx方向に自励振動させておき、
Z軸方向に回転させると、fy方向に振動が発生する。
このときの振動モードは一次モード(第11図(b)と同
様)である。このとき検出される信号と、駆動信号の位
相差を測定、増幅して、角速度出力を得るようにしたも
のである。That is, the vibrator 10 is self-excited in the fx direction,
When rotated in the Z-axis direction, vibration occurs in the fy direction.
The vibration mode at this time is the primary mode (similar to FIG. 11 (b)). The phase difference between the signal detected at this time and the drive signal is measured and amplified to obtain an angular velocity output.
なお、位相検出回路42で位相差を検知するのに、駆動
信号の替わりに、駆動帰還信号を用いることもできる。
また、第2図および後述する第8図において、補助圧電
素子は便宜上、横にならべて表現してある。Note that a drive feedback signal can be used instead of the drive signal to detect the phase difference in the phase detection circuit 42.
Further, in FIG. 2 and FIG. 8 to be described later, the auxiliary piezoelectric elements are represented side by side for convenience.
次に、第3図〜第6図を参照して、本発明の位相差によ
る角速度の検出原理について、さらに説明する。Next, the principle of detecting the angular velocity by the phase difference of the present invention will be further described with reference to FIGS.
第3図は、第1図に示した音片形の角速度センサの場合
の等価回路を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit in the case of the sound piece type angular velocity sensor shown in FIG.
第3図(a)において、V1は駆動信号入力,V2は検出信
号出力,Cd1およびCd2は入出力容量,A1xおよび
A2yは力係数,ΔA1yは補助駆動の力係数,ωdは駆
動角周波数,ω0xおよびω0yは共振角周波数,Zxお
よびZyはインピーダンスである。なお、第3図(b)
は、上記の場合において、Ω0=0のときの等価回路を
示したものである。In FIG. 3 (a), V 1 is a drive signal input, V 2 is a detection signal output, Cd 1 and Cd 2 are input / output capacitors, A 1 x and A 2 y are force coefficients, and ΔA 1 y is an auxiliary drive. Force coefficient, ωd is a driving angular frequency, ω 0 x and ω 0 y are resonant angular frequencies, and Zx and Zy are impedances. Note that FIG. 3 (b)
Shows the equivalent circuit when Ω 0 = 0 in the above case.
このような場合の出力信号の位相関係は、一般に第4図
のように表される。つまり、出力信号V2は、振動子1
の回転により発生する成分VΩと静止時の電圧(ナル出
力電圧)VNとのベクトル和になる。ここで、回転によ
り発生する成分VΩが印加角速度に比例し、ナル出力電
圧VNが不変であるとすれば、検出信号出力V2とナル出
力電圧VNの位相差から、Δθ=θ2−θNの関係により
角速度を検出することができる。The phase relationship of the output signals in such a case is generally expressed as shown in FIG. That is, the output signal V 2 is generated by the vibrator 1
Is the vector sum of the component V Ω generated by the rotation of V and the quiescent voltage (null output voltage) V N. If the component V Ω generated by rotation is proportional to the applied angular velocity and the null output voltage V N is unchanged, Δθ = θ 2 from the phase difference between the detection signal output V 2 and the null output voltage V N. The angular velocity can be detected by the relationship of −θ N.
第4図において、回転により発生する成分VΩが正(例
えば、時計方向回転)のときと負(例えば、反時計方向
回転)のときの検出信号出力V2の大きさの対称性をみ
ると、θN≠90°のため非対称であることがわかる。In FIG. 4, looking at the symmetry of the magnitude of the detection signal output V 2 when the component V Ω generated by rotation is positive (for example, clockwise rotation) and negative (for example, counterclockwise rotation). , Θ N ≠ 90 °, it can be seen that they are asymmetric.
従って、回転により発生する成分VΩとナル出力電圧V
Nの関係が、第5図に示すように、90度の位相差にな
るように設定すれば、±VΩに対してΔθが対称的に変
化するので、精度のよい測定を行うことができる。Therefore, the component V Ω generated by the rotation and the null output voltage V
If the relationship of N is set so as to have a phase difference of 90 degrees as shown in FIG. 5, since Δθ changes symmetrically with respect to ± V Ω , accurate measurement can be performed. .
なお、ナル出力電圧VN=0の場合には、検出信号出力
V2と回転により発生する成分VΩの位相差が零にな
り、|V2|とΩ0が比例関係にあるので、位相差による
検出はできない。この事実は、等価回路を考察したこと
によって初めて明らかになった。When the null output voltage V N = 0, the phase difference between the detection signal output V 2 and the component V Ω generated by rotation becomes zero, and | V 2 | and Ω 0 have a proportional relationship. It cannot be detected by phase difference. This fact became clear only after considering the equivalent circuit.
本発明では、駆動検出のための通常必要な圧電素子21
〜24の他に、第1図に示した検出側補助駆動用の圧電
素子25を設け、第2図のように接続することにより、
ナル出力電圧VNを小さな安定した値に保ち、VΩとの
位相差を90度にしてある。このナル出力電圧VNの大
きさは、検出側補助駆動用の圧電素子25の特性,寸
法,位置などによって任意に決められる。In the present invention, the piezoelectric element 21 normally required for drive detection is used.
2 to 24, the piezoelectric element 25 for auxiliary driving on the detection side shown in FIG. 1 is provided and connected as shown in FIG.
The null output voltage V N is kept at a small and stable value, and the phase difference from V Ω is 90 degrees. The magnitude of the null output voltage V N is arbitrarily determined according to the characteristics, size, position, etc. of the piezoelectric element 25 for auxiliary driving on the detection side.
この位相の微調整は圧電素子の形状寸法圧電素子の
設置場所および駆動信号の大きさと位相のそれぞれま
たは組み合わせて調整することにより行われる。This fine adjustment of the phase is performed by adjusting the shape and size of the piezoelectric element, the installation location of the piezoelectric element, and the magnitude and phase of the drive signal, or a combination thereof.
第6図に示すように、感度はナル出力電圧VNが小さい
ほど高くなる。一方、直線性はナル出力電圧VNが大き
いほどよくなる。従って、角速度検出範囲の大小の用途
に応じて、適度の値に設定すればよい。As shown in FIG. 6, the sensitivity increases as the null output voltage V N decreases. On the other hand, the linearity improves as the null output voltage V N increases. Therefore, it may be set to an appropriate value according to the use of the angular velocity detection range.
第7図は、本発明による角速度センサの第2の実施例を
示した斜視図、第8図は、同実施例センサの制御回路を
示した回路図である。FIG. 7 is a perspective view showing a second embodiment of the angular velocity sensor according to the present invention, and FIG. 8 is a circuit diagram showing a control circuit of the same embodiment sensor.
なお、前述の第1の実施例で説明したのと、同様な機能
を果たす部分については、同一の符号を付してある。The parts having the same functions as those described in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
第2の実施例では、第7図に示すように、駆動側の補助
検出圧電素子26を第1の面11に設け、その圧電素子
26の出力を、第8図に示すように、検出側の圧電素子
22に接続し、静止時に微小で安定なナル電圧を発生さ
せようとしたものである。In the second embodiment, as shown in FIG. 7, an auxiliary detection piezoelectric element 26 on the drive side is provided on the first surface 11, and the output of the piezoelectric element 26 is detected on the detection side as shown in FIG. It is intended to generate a minute and stable null voltage at rest by connecting to the piezoelectric element 22.
第8図に示すように、位相検出器42で検出信号と駆動
信号の位相差を検知し、増幅回路43でその値を増幅す
ることにより、角速度出力としている。なお、位相検出
回路42で位相差を検知するのに、駆動信号の替わり
に、駆動帰還信号を用いることもできるのは、前述と同
様である。As shown in FIG. 8, the phase detector 42 detects the phase difference between the detection signal and the drive signal, and the amplification circuit 43 amplifies the value to obtain an angular velocity output. Note that the drive feedback signal may be used instead of the drive signal to detect the phase difference in the phase detection circuit 42, as described above.
第9図は、本発明による角速度センサの第3の実施例を
示した図、第10図は、本発明による角速度センサの第
4の実施例を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the angular velocity sensor according to the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing a fourth embodiment of the angular velocity sensor according to the present invention.
第3および第4の実施例は、音叉形の振動子に適用した
ものであり、それぞれ音片形の第1および第2の実施例
と対応している。The third and fourth embodiments are applied to tuning fork type vibrators, and correspond to the first and second embodiments of the tuning piece type, respectively.
音叉50の各アーム51,52に駆動用の圧電素子6
1,62および検出用の圧電素子63,64が配置され
ている。A piezoelectric element 6 for driving is provided on each arm 51, 52 of the tuning fork 50.
1, 62 and piezoelectric elements 63, 64 for detection are arranged.
第3の実施例の場合には、検出用の圧電素子64と同一
の面に補助圧電素子65が設けられている。In the case of the third embodiment, the auxiliary piezoelectric element 65 is provided on the same surface as the piezoelectric element 64 for detection.
第4の実施例の場合には、駆動用の圧電素子61,62
と同一の面に補助圧電素子66が設けられている。In the case of the fourth embodiment, the driving piezoelectric elements 61, 62
An auxiliary piezoelectric element 66 is provided on the same surface as.
なお、補助圧電素子65,66の配置は、音叉のアーム
51,52の先端寄りでもよい。その場合、アーム5
1,52の先端に近づくほど力係数が小さくなり、自由
端では零になる。また、先端部ほど質量変化により共振
周波数の変化が大きくなる。なお、第9図(b),第10
図(b)においては、補助圧電素子は、便宜上ずらして表
現してある。The auxiliary piezoelectric elements 65 and 66 may be arranged near the tips of the tuning fork arms 51 and 52. In that case, arm 5
The force coefficient becomes smaller as it approaches the tip of 1,52, and becomes zero at the free end. Further, the change in the resonance frequency becomes larger due to the change in mass toward the tip. In addition, FIG. 9 (b) and 10
In FIG. (B), the auxiliary piezoelectric elements are shown displaced for convenience.
以上説明した実施例にとらわれることなく、種々の変形
を施すことができる。Various modifications can be made without being restricted to the embodiments described above.
振動子の支持は、支持線に限らず、細棒,枠等であって
もよい。The support of the vibrator is not limited to the support wire, but may be a thin rod, a frame, or the like.
また、補助圧電素子25,26は1枚に限らず、2枚以
上であってもよい。Further, the number of the auxiliary piezoelectric elements 25 and 26 is not limited to one and may be two or more.
(発明の効果) 以上詳しく説明したように、本発明によれば、補助圧電
素子等の補助手段を設け、微小かつ安定で、駆動電圧と
の位相差が90度であるようなナル出力電圧を発生さ
せ、各出力電圧のベクトル和の位相から角速度を検出す
るので、時計方向,反時計方向に関し、対称で精度のよ
い測定を行うことができるという効果がある。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, auxiliary means such as an auxiliary piezoelectric element is provided, and a null output voltage that is minute and stable and has a phase difference of 90 degrees with the drive voltage is provided. Since the angular velocity is generated and the angular velocity is detected from the phase of the vector sum of each output voltage, there is an effect that symmetrical and accurate measurement can be performed in the clockwise direction and the counterclockwise direction.
第1図は、本発明による角速度センサの第1の実施例を
示した斜視図、第2図は、同実施例センサの制御回路を
示した回路図、第3図は、同実施例センサの等価回路を
示した回路図、第4図は、同実施例センサの出力信号の
位相関係を示した図、第5図は、同実施例センサの出力
信号のベクトル図、第6図は、同実施例センサのナル出
力電圧と感度,直線性との関係を示した図である。 第7図は、本発明による角速度センサの第2の実施例を
示した斜視図、第8図は、同実施例センサの制御回路を
示した回路図である。 第9図は、本発明による角速度センサの第3の実施例を
示した図、第10図は、本発明による角速度センサの第
4の実施例を示した図である。 第11図(a)は、振動形の角速度センサの一例を示した
図、第11図(b)は、同角速度センサの振動モードを示
した図である。 10…振動子、21〜26…圧電素子 31,32…支持線 41…駆動回路、42…位相検出回路 43…増幅回路、44…制動回路 50…振動子、61〜66…圧電素子FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an angular velocity sensor according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a control circuit of the same embodiment sensor, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit, FIG. 4 is a diagram showing a phase relationship of output signals of the sensor of the same embodiment, FIG. 5 is a vector diagram of output signals of the sensor of the same embodiment, and FIG. It is a figure showing the relation of the null output voltage of an example sensor, sensitivity, and linearity. FIG. 7 is a perspective view showing a second embodiment of the angular velocity sensor according to the present invention, and FIG. 8 is a circuit diagram showing a control circuit of the same embodiment sensor. FIG. 9 is a diagram showing a third embodiment of the angular velocity sensor according to the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing a fourth embodiment of the angular velocity sensor according to the present invention. FIG. 11 (a) is a diagram showing an example of a vibrating angular velocity sensor, and FIG. 11 (b) is a diagram showing vibration modes of the same angular velocity sensor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Oscillator 21-26 ... Piezoelectric element 31, 32 ... Support line 41 ... Drive circuit, 42 ... Phase detection circuit 43 ... Amplification circuit, 44 ... Braking circuit 50 ... Oscillator, 61-66 ... Piezoelectric element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 末明 東京都狛江市和泉本町1丁目35番1号 東 京航空計器株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sueaki Oshima 1-35-1 Izumihonmachi, Komae-shi, Tokyo Tokyo Tokio Keiki Co., Ltd.
Claims (2)
Z軸回りに回転したときに、Y軸方向に発生したコリオ
リの力による振動を検出手段で検出して、角速度を検出
する角速度センサにおいて、 前記振動子の回転時の角速度による出力電圧のベクトル
と静止時のナル出力電圧のベクトルのなす位相差角度が
90度になるように前記振動子の前記検出側面に配置さ
れ駆動信号が印加される補助駆動用手段と、 前記出力電圧と前記ナル出力電圧の合成ベクトルの位相
差から角速度を検知する位相検出手段とを設けて構成し
たことを特徴とする角速度センサ。1. A vibrator is excited by a driving means in the X-axis direction,
In an angular velocity sensor for detecting an angular velocity by detecting a vibration due to Coriolis force generated in the Y-axis direction when rotating about the Z-axis, a vector of an output voltage depending on an angular velocity when the vibrator rotates Auxiliary driving means arranged on the detection side surface of the vibrator so that a drive signal is applied such that the phase difference angle formed by the vector of the null output voltage at rest is 90 degrees, the output voltage and the null output voltage 2. An angular velocity sensor, comprising: a phase detecting unit that detects an angular velocity from the phase difference of the combined vector of 1.
Z軸回りに回転したときに、Y軸方向に発生したコリオ
リの力による振動を検出手段で検出して、角速度を検出
する角速度センサにおいて、 前記振動子の回転時の角速度による出力電圧のベクトル
と静止時のナル出力電圧のベクトルのなす位相差角度が
90度になるように前記振動子の前記駆動側面に配置さ
れ検出出力信号が加算される補助検出用手段と、 前記出力電圧と前記ナル出力電圧の合成ベクトルの位相
差から角速度を検地する位相検出手段とを設けて構成し
たことを特徴とする角速度センサ。2. A vibrator is excited in the X-axis direction by drive means,
In an angular velocity sensor for detecting an angular velocity by detecting a vibration due to Coriolis force generated in the Y-axis direction when rotating about the Z-axis, a vector of an output voltage depending on an angular velocity when the vibrator rotates Auxiliary detection means arranged on the driving side surface of the vibrator for adding a detection output signal so that the phase difference angle formed by the vector of the null output voltage at rest is 90 degrees, the output voltage and the null output An angular velocity sensor, comprising: a phase detection unit that detects an angular velocity from the phase difference of a combined vector of voltages.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12217387A JPH0613970B2 (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Angular velocity sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12217387A JPH0613970B2 (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Angular velocity sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286707A JPS63286707A (en) | 1988-11-24 |
| JPH0613970B2 true JPH0613970B2 (en) | 1994-02-23 |
Family
ID=14829378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12217387A Expired - Lifetime JPH0613970B2 (en) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | Angular velocity sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613970B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4334736A1 (en) * | 1992-10-12 | 1994-04-14 | Nippon Soken | Angular velocity sensor using tuning-fork vibrator and piezoelements - detects Coriolis force setting square prongs in vibration at right angles to direction of their piezoelectric excitation |
| JPH10339637A (en) * | 1997-06-06 | 1998-12-22 | Nippon Soken Inc | Vibration type angular velocity detector |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP12217387A patent/JPH0613970B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63286707A (en) | 1988-11-24 |
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