JP2000304542A - Angular velocity sensor - Google Patents

Angular velocity sensor

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JP2000304542A
JP2000304542A JP11109696A JP10969699A JP2000304542A JP 2000304542 A JP2000304542 A JP 2000304542A JP 11109696 A JP11109696 A JP 11109696A JP 10969699 A JP10969699 A JP 10969699A JP 2000304542 A JP2000304542 A JP 2000304542A
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JP
Japan
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vibrator
angular velocity
velocity sensor
permanent magnet
detection coil
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JP11109696A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Isono
仁志 磯野
Hisashi Ogaki
久志 大垣
Tomohisa Komoda
智久 薦田
Toru Kira
徹 吉良
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance detection sensitivity by a simple constitution despite of a small vibrator by spreading the selection range of material of the vibrator. SOLUTION: This sensor 100 is provided with a vibrator 1 on which free end a permanent magnet 4 is installed. The vibrator 1 is excited by piezoelectric bodies 2 and 3. When rotational force is added to the excited vibrator 1, vibration due to Coriolis force in accordance with the angular velocity Ω of rotation newly is developed in a vibrator 1. By detecting the amplitude of the vibration of the vibrator 1 due to Coriolis force with a detection coil 5, the angular velocity Ω is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、角速度センサに関
するものであり、より特定的には振動している物体に角
速度が印加されると物体の振動方向と直交する方向に働
くコリオリ力の検出により、角速度の大きさを検出する
角速度検出センサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angular velocity sensor, and more particularly, to the detection of a Coriolis force acting in a direction orthogonal to the direction of vibration of an oscillating object when an angular velocity is applied to the object. And an angular velocity detection sensor for detecting the magnitude of the angular velocity.

【0002】[0002]

【従来の技術】角速度センサは、カーナビゲーションシ
ステムの自律走行センサや、ビデオムービーの手振れ防
止センサとして広く用いられている。なかでも、振動子
の駆動およびコリオリ力の検出に圧電体を使用した圧電
ジャイロは、小型かつ安価な角速度センサとして広く用
いられている(たとえば、「圧電ジャイロ・センサ技術
の基礎」エレクトロニクス・セラミクス、1991年1
0月号)。
2. Description of the Related Art An angular velocity sensor is widely used as an autonomous traveling sensor of a car navigation system and a camera shake prevention sensor of a video movie. Among them, a piezoelectric gyro using a piezoelectric body for driving a vibrator and detecting a Coriolis force is widely used as a small and inexpensive angular velocity sensor (for example, "Basics of Piezoelectric Gyro Sensor Technology" Electronics Ceramics, 1991 1
0 issue).

【0003】図7は、圧電ジャイロからなる従来の技術
の角速度センサ200の構成を示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration of a conventional angular velocity sensor 200 comprising a piezoelectric gyro.

【0004】図7を参照して、従来の角速度センサ20
0は、各面に圧電体20,21,22,23を貼り付け
られた振動子1を備える。振動子1は、駆動用圧電体2
0により図中のx方向に屈曲振動される。これに図中z
軸回りに回転する角速度Ωが加わると、振動方向と直交
する方向にコリオリ力が働き図中y方向の振動が励振さ
れる。この場合に生じるコリオリ力は、角速度Ωに比例
するので、このy方向の振動の振幅を圧電体22および
23によって検出することによって、角速度Ωの大きさ
を検出することができる。
Referring to FIG. 7, a conventional angular velocity sensor 20
No. 0 includes a vibrator 1 on each surface of which a piezoelectric body 20, 21, 22, 23 is attached. The vibrator 1 includes a driving piezoelectric body 2
Due to 0, bending vibration occurs in the x direction in the figure. In this figure z
When an angular velocity Ω rotating around an axis is applied, Coriolis force acts in a direction orthogonal to the vibration direction, and vibration in the y direction in the drawing is excited. Since the Coriolis force generated in this case is proportional to the angular velocity Ω, the magnitude of the angular velocity Ω can be detected by detecting the amplitude of the vibration in the y direction by the piezoelectric bodies 22 and 23.

【0005】なお、圧電体21は、駆動信号の帰還用と
して用いることも可能であり、振動子1を圧電体20,
21の両者によって駆動することもできる。また、角速
度の品質は、圧電体22あるいは23の1つのみで行な
うこともでき、圧電体22、23の出力の両者の差や和
をとることで、駆動振動によって生じるヌル電圧を除去
することも可能である。
The piezoelectric body 21 can also be used for feedback of a drive signal.
21 can also be driven. Further, the quality of the angular velocity can be obtained by using only one of the piezoelectric bodies 22 and 23. By taking the difference or the sum of the outputs of the piezoelectric bodies 22 and 23, the null voltage generated by the drive vibration can be eliminated. Is also possible.

【0006】つまり、従来の技術の角速度センサ200
は、圧電体を振動子の駆動とコリオリの検出に用いた振
動ジャイロによって、コリオリ力の作用により圧電体に
生じた歪みを電気的に変換し電圧として検出している。
That is, the conventional angular velocity sensor 200
In this method, the distortion generated in the piezoelectric body due to the action of the Coriolis force is electrically converted by a vibrating gyroscope that uses the piezoelectric body for driving a vibrator and for detecting Coriolis, and is detected as a voltage.

【0007】一般に、このような振動ジャイロでは、コ
リオリ力によるy方向の振動の振幅は、駆動周波数に反
比例することが知られている。一方、振動子の共振周波
数は振動子の長さの2乗に反比例するので、振動子を小
型化すると、共振周波数は大きくなる。したがって、振
動ジャイロを利用した従来の角速度センサでは、振動子
を小型化すると、検出感度が小さくなるという欠点を有
しているため、装置の小型化と検出感度との両立が困難
であった。
In general, in such a vibrating gyroscope, it is known that the amplitude of the vibration in the y direction due to the Coriolis force is inversely proportional to the driving frequency. On the other hand, the resonance frequency of the vibrator is inversely proportional to the square of the length of the vibrator. Therefore, when the size of the vibrator is reduced, the resonance frequency increases. Therefore, the conventional angular velocity sensor using the vibrating gyroscope has a disadvantage that when the vibrator is downsized, the detection sensitivity is reduced, and it has been difficult to achieve both the downsizing of the device and the detection sensitivity.

【0008】また、角速度センサ200は、振動子に生
じた歪みを圧電体によって検出するため、圧電体に用い
られる圧電セラミクスの熱膨張係数の大きさに起因する
圧電体の温度ドリフトの問題や、圧電体の取付け位置精
度の確保の困難性によって、必要な検出精度を十分に確
保できない可能性も高い。
Further, since the angular velocity sensor 200 detects the strain generated in the vibrator by the piezoelectric body, there is a problem of a temperature drift of the piezoelectric body due to a large thermal expansion coefficient of piezoelectric ceramics used for the piezoelectric body, Due to the difficulty in securing the mounting position accuracy of the piezoelectric body, there is a high possibility that the required detection accuracy cannot be sufficiently secured.

【0009】このような欠点を解決するために、コリオ
リ力によるy方向の振動を電磁誘導で検出する方法が提
案されている。この方法では、コリオリ力を振動子の変
位で検出するのではなく、変位の時間変化で測定するこ
とにより、振動の振幅に周波数が与える影響を緩和して
いる。
In order to solve such a drawback, a method has been proposed in which vibration in the y-direction due to Coriolis force is detected by electromagnetic induction. In this method, the influence of the frequency on the amplitude of the vibration is reduced by measuring the Coriolis force not by the displacement of the vibrator but by the time change of the displacement.

【0010】たとえば、登録特許第2742916号公
報には、コリオリ力によって生じる振動を検出コイルを
有する磁極部と軟磁性体からなる振動子とのギャップの
時間変化で生じる起電力で検出する方法が提案されてい
る(以下、従来の技術1という)。
For example, Japanese Patent No. 2742916 proposes a method for detecting vibration caused by Coriolis force by electromotive force generated by a time change of a gap between a magnetic pole portion having a detection coil and a vibrator made of a soft magnetic material. (Hereinafter referred to as conventional technology 1).

【0011】また、特公平6−15974号公報には、
振動子となる1対の枝部の形が、N極およびS極を包含
する2つの個別の磁気システムを有するように磁化さ
れ、駆動面内と垂直に生じる振動成分をコイルで検出す
る方法も提案されている(以下、従来の技術2とい
う)。
Further, Japanese Patent Publication No. 6-15974 discloses that
There is also a method of detecting a vibration component generated perpendicular to the driving plane by a coil, in which a pair of branches forming an oscillator is magnetized so as to have two separate magnetic systems including a north pole and a south pole. It has been proposed (hereinafter referred to as conventional technology 2).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術1の角速度センサでは、振動子の材質は、磁石に吸
引される特性を有する必要があるので、圧電材料により
振動子を作成することができない等、材料の選択範囲が
狭くなるという問題点があった。
However, in the angular velocity sensor of the prior art 1, since the vibrator needs to have a characteristic of being attracted to the magnet, the vibrator cannot be made of a piezoelectric material. For example, there is a problem that a selection range of materials is narrowed.

【0013】また、従来の技術2の角速度センサでは、
振動子は永久磁石材料で構成されるため、従来の技術1
と同様に振動子の材料の選択範囲が狭くなる問題を有す
るとともに、内部にN極およびS極を包含するように磁
化されているので、振動子を磁化する手段が複雑にな
り、所望の位置でN極およびS極を設けることが困難で
ある。このことは、角速度センサの小型化を考えた場合
にさらに問題となる。
In the angular velocity sensor according to the prior art 2,
Since the vibrator is made of a permanent magnet material, the prior art 1
As in the case of (1), there is a problem that the selection range of the material of the vibrator is narrowed, and since it is magnetized so as to include the N pole and the S pole therein, the means for magnetizing the vibrator becomes complicated, Therefore, it is difficult to provide an N pole and an S pole. This poses a further problem when miniaturization of the angular velocity sensor is considered.

【0014】また、従来の技術1および2においては、
振動子の駆動手段として、電磁駆動方式を用いているの
で、駆動用コイルからの磁界が検出用コイルにノイズと
して影響するという問題がある。装置の小型化に伴っ
て、駆動部と検出部とが近接して配置されると、このノ
イズの検出精度に与える影響はさらに大きくなる。
Further, in the prior arts 1 and 2,
Since an electromagnetic driving method is used as the driving means of the vibrator, there is a problem that a magnetic field from the driving coil affects the detection coil as noise. If the drive unit and the detection unit are arranged close to each other with the miniaturization of the device, the influence on the noise detection accuracy will be further increased.

【0015】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたものであって、本発明の目的は、シンプ
ルな構成のもとで、振動子の材質の選択範囲が広くと
れ、かつ小型化された振動子によっても検出感度を十分
確保することができる角速度センサを提供することであ
る。
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a vibrator with a wide selection range of materials under a simple configuration. An object of the present invention is to provide an angular velocity sensor capable of sufficiently securing detection sensitivity even with a downsized vibrator.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の角速度セ
ンサは、固定される一端と振動する自由端とを含む振動
子と、振動子の可動部位に設けられた永久磁石と、振動
子を所定の方向に振動させるための駆動手段と、所定の
方向と直交する方向についての永久磁石の変位によって
生じる磁力線の変化を検出するための第1の検出用コイ
ルと、検出用コイルに生じる誘導起電圧を検出するため
の電圧測定手段とを備える。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an angular velocity sensor comprising: a vibrator having one end fixed and a free end vibrating; a permanent magnet provided at a movable portion of the vibrator; Driving means for vibrating in a predetermined direction, a first detection coil for detecting a change in a magnetic line of force caused by displacement of the permanent magnet in a direction orthogonal to the predetermined direction, and an induction coil generated in the detection coil. Voltage measuring means for detecting a voltage.

【0017】請求項2記載の角速度センサは、請求項1
記載の角速度センサであって、永久磁石は、磁化方向が
所定の方向と直交するように設けられ、第1の検出用コ
イルは、コイル軸の方向が永久磁石の磁化方向に平行と
なるように設けられる。
The angular velocity sensor according to the second aspect is the first aspect.
The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the permanent magnet is provided such that a magnetization direction is orthogonal to a predetermined direction, and the first detection coil is configured such that a direction of a coil axis is parallel to a magnetization direction of the permanent magnet. Provided.

【0018】請求項3記載の角速度センサは、請求項1
記載の角速度センサであって、永久磁石は、磁化方向が
所定の方向および振動子の長手方向のいずれか一方とな
るように設けられ、第1の検出用コイルは、永久磁石の
両極の近傍に配置される一対のコイルを含み、一対のコ
イルのそれぞれは、コイル軸の方向が所定の方向と直交
するように設けられる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an angular velocity sensor.
The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the permanent magnet is provided such that a magnetization direction is one of a predetermined direction and a longitudinal direction of the vibrator, and the first detection coil is provided near both poles of the permanent magnet. Including a pair of coils arranged, each of the pair of coils is provided such that the direction of the coil axis is orthogonal to a predetermined direction.

【0019】請求項4記載の角速度センサは、請求項1
記載の角速度センサであって、永久磁石は、磁化方向が
所定の方向および振動子の長手方向のいずれか一方とな
るように設けられ、第1の検出用コイルは、コイル軸が
永久磁石の磁化方向と平行となるように設けられる。
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided an angular velocity sensor according to the first aspect.
The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the permanent magnet is provided such that a magnetization direction is one of a predetermined direction and a longitudinal direction of the vibrator, and the first detection coil has a coil axis having a magnetization direction of the permanent magnet. It is provided so as to be parallel to the direction.

【0020】請求項5記載の角速度センサは、請求項1
から4のいずれかに記載の角速度センサであって、駆動
手段は、振動子に装着された圧電素子を含む。
The angular velocity sensor according to the fifth aspect is the first aspect.
5. The angular velocity sensor according to any one of items 1 to 4, wherein the driving unit includes a piezoelectric element mounted on the vibrator.

【0021】請求項6記載の角速度センサは、請求項5
記載の角速度センサであって、所定の方向についての永
久磁石の変位より生じる磁力線の変化を検出するための
第2の検出用コイルをさらに備え、駆動手段は、第2の
検出用コイルの出力を帰還用信号として用いることによ
り振動子を励振する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an angular velocity sensor according to the fifth aspect.
The angular velocity sensor according to claim 1, further comprising a second detection coil for detecting a change in a line of magnetic force caused by displacement of the permanent magnet in a predetermined direction, wherein the driving unit outputs an output of the second detection coil. The vibrator is excited by using it as a feedback signal.

【0022】請求項7記載の角速度センサは、請求項1
から6のいずれかに記載の角速度センサであって、第1
の検出用コイルはコアを有する。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an angular velocity sensor according to the first aspect.
7. The angular velocity sensor according to any one of claims 1 to 6, wherein
Has a core.

【0023】請求項8記載の角速度センサは、請求項6
記載の角速度センサであって、第2の検出用コイルはコ
アを有する。
The angular velocity sensor according to the eighth aspect is the sixth aspect.
The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the second detection coil has a core.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中
同一符号は同一または相当部分を示す。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0025】[実施の形態1]本発明の実施の形態1の
角速度センサ100の斜視図を図1に、平面図を図2に
示す。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a perspective view of an angular velocity sensor 100 according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof.

【0026】図1および図2を参照して、角速度センサ
100は、振動子1と、振動子1に貼り付けられる駆動
用圧電体2および帰還用圧電体3と、振動子1の自由端
近傍に設けられる永久磁石4と、永久磁石4に近接して
設けられる検出用コイル5と、検出用コイルに生じる誘
導電圧を測定する電圧測定回路(図示せず)とを備え
る。
Referring to FIGS. 1 and 2, the angular velocity sensor 100 includes a vibrator 1, a driving piezoelectric body 2 and a feedback piezoelectric body 3 attached to the vibrator 1, and a vicinity of a free end of the vibrator 1. , A detection coil 5 provided close to the permanent magnet 4, and a voltage measurement circuit (not shown) for measuring an induced voltage generated in the detection coil.

【0027】振動子1は、駆電用圧電体2および帰還用
圧電体3によって励振される。よって、振動子1の材質
は磁性材料に限定されることはない。望ましくは、周囲
温度の変化に対して振動特性が変化しないように、恒弾
性金属(たとえば住友特殊金属製、EL−3)等を好適
に用いることができる。
The vibrator 1 is excited by a driving piezoelectric body 2 and a feedback piezoelectric body 3. Therefore, the material of the vibrator 1 is not limited to a magnetic material. Desirably, a constant elastic metal (for example, Sumitomo Special Metals, EL-3) or the like can be suitably used so that the vibration characteristics do not change with a change in the ambient temperature.

【0028】駆動用圧電体2および帰還用圧電体3とし
ては、PZT(Pb(Zr,Ti)O3)やBaTiO
3等の圧電セラミック等を好適に用いることができる。
また、振動子1の材質を圧電体とした場合には、圧電体
3、4の代わりに電極を設ける構成として、振動子1を
励振することもできる。
PZT (Pb (Zr, Ti) O 3) or BaTiO 3 is used as the driving piezoelectric element 2 and the feedback piezoelectric element 3.
For example, a piezoelectric ceramic such as 3 can be suitably used.
When the material of the vibrator 1 is a piezoelectric body, the vibrator 1 can be excited by providing an electrode instead of the piezoelectric bodies 3 and 4.

【0029】永久磁石4としては、希土類磁石(たとえ
ば住友特殊金属製、NEOMAマックス)やSmCo磁
石あるいは希土類磁石以外の永久磁石等を用いることが
可能である。
As the permanent magnet 4, it is possible to use a rare earth magnet (for example, NEOMA MAX made by Sumitomo Special Metals), a SmCo magnet, or a permanent magnet other than the rare earth magnet.

【0030】検出用コイル5としては、要求される検出
感度やコストに応じて、材質や線径を選択した導線を所
定の形状およびターン数で巻いたものを使用すればよ
い。
The detection coil 5 may be formed by winding a conductor having a selected material and wire diameter in a predetermined shape and number of turns according to the required detection sensitivity and cost.

【0031】また、検出用コイルの中心は空洞としても
よいが、中心部にセンダストやパーマロイ等の高透磁率
材料のコアを設けることで、検出用コイル5の感度を向
上させることも可能である。
Although the center of the detection coil may be hollow, the sensitivity of the detection coil 5 can be improved by providing a core made of a high magnetic permeability material such as sendust or permalloy at the center. .

【0032】また、図5においては、永久磁石4の磁極
N極と検出コイル5とが対面する構成としたが、検出用
コイル5と対面する磁極はS極でもかまわない。また、
検出用コイル5と永久磁石4との間隔は、要求される検
出感度や、永久磁石と検出用コイルとの材質等に応じて
定めればよいが、一般的には、0.05〜3mm程度の
範囲であれば十分である。また、図1では永久磁石4の
形状として四角柱のものを用いているが、円柱状あるい
は多角形の柱状等の他の形状のものを用いることももち
ろん可能である。
Further, in FIG. 5, the magnetic pole N-pole of the permanent magnet 4 and the detecting coil 5 face each other, but the magnetic pole facing the detecting coil 5 may be the S-pole. Also,
The distance between the detection coil 5 and the permanent magnet 4 may be determined according to the required detection sensitivity, the material of the permanent magnet and the detection coil, etc., but is generally about 0.05 to 3 mm. It is enough if it is in the range. In FIG. 1, the shape of the permanent magnet 4 is a quadratic prism, but it is of course possible to use another shape such as a columnar or polygonal column.

【0033】角速度センサ100においては、振動子1
は、駆動用圧電体2によりx方向に励振される。帰還用
圧電体3は、振動子の共振周波数で駆動するための帰還
信号を出力する。x方向に励振された振動子1に、z軸
回りに回転する角速度Ωが加わると、Ωに比例したコリ
オリ力がy方向に生じ、その結果振動子1はY方向にも
振動する。
In the angular velocity sensor 100, the vibrator 1
Is excited in the x direction by the driving piezoelectric body 2. The feedback piezoelectric element 3 outputs a feedback signal for driving at the resonance frequency of the vibrator. When an angular velocity Ω rotating about the z-axis is applied to the vibrator 1 excited in the x direction, a Coriolis force proportional to Ω is generated in the y direction, and as a result, the vibrator 1 also vibrates in the Y direction.

【0034】振動子1には、永久磁石4が設けられてい
るので、検出用コイル5を貫く磁束が変化し、その磁束
の時間変化が角速度Ωの大きさに応じた電磁誘導の起電
力が検出用コイル5に生じ、この起電力が電圧測定回路
によって電圧信号として検出される。これにより角速度
Ωが検出される。
Since the vibrator 1 is provided with the permanent magnet 4, the magnetic flux penetrating the detecting coil 5 changes, and the time change of the magnetic flux changes the electromotive force of electromagnetic induction according to the magnitude of the angular velocity Ω. The electromotive force generated in the detection coil 5 is detected as a voltage signal by a voltage measurement circuit. Thus, the angular velocity Ω is detected.

【0035】ここで、振動子1の駆動方向の変位Xd
は、振幅をA、振動の角周波数をω、時間をtとする
と、下式で表わされる。
Here, the displacement Xd in the driving direction of the vibrator 1
Is represented by the following equation, where A is the amplitude, ω is the angular frequency of the vibration, and t is the time.

【0036】Xd=A・sin(ω・t) 駆動方向の振動速度Vxは、Xdを微分することによ
り、 Vx=A・ωcos(ω・t) となり、コリオリ力Fcは、下式で表わされる。
Xd = A · sin (ω · t) The vibration velocity Vx in the driving direction is given by Vx = A · ωcos (ω · t) by differentiating Xd, and the Coriolis force Fc is expressed by the following equation. .

【0037】Fc=−2・m・Vx・Ω=M・α(mは
振動質量、αは加速度) 加速度αを2回積分することで、コリオリ力による変位
Ydが求められ、 Yd=2A(Ω/ω)cos(ω・t) となる。
Fc = −2 · m · Vx · Ω = M · α (m is the oscillating mass, α is the acceleration) By integrating the acceleration α twice, the displacement Yd due to the Coriolis force is obtained, Yd = 2A ( Ω / ω) cos (ω · t).

【0038】振動子の一辺の長さをa、振動子の全長を
Lとすると、断面が多角形の場合には、共振周波数ω
は、aに比例しLの2乗に反比例する。さらに、振動子
の駆動振幅Aは、圧電体からの力をPとすると、Pおよ
びLの3乗に比例するとともにaの4乗に反比例する。
圧電体からの力Pは圧電体の面積に比例し、振動子の大
きさが変化しても、振動子の大きさと圧電体の大きさの
比率が等しいと仮定すると、コリオリ力Pは、a・Lに
比例する。
Assuming that the length of one side of the vibrator is a and the total length of the vibrator is L, if the cross section is polygonal, the resonance frequency ω
Is proportional to a and inversely proportional to the square of L. Further, assuming that the force from the piezoelectric body is P, the drive amplitude A of the vibrator is proportional to the third power of P and L and inversely proportional to the fourth power of a.
The force P from the piezoelectric body is proportional to the area of the piezoelectric body. Even if the size of the vibrator changes, assuming that the ratio between the size of the vibrator and the size of the piezoelectric body is equal, the Coriolis force P is a -It is proportional to L.

【0039】よって、駆動振幅Aは、aの3乗に反比例
し、Lの4乗に比例する。以上より、コリオリ力による
変位YdはΩおよびLの6乗に比例し、aの4乗に反比
例する。
Therefore, the drive amplitude A is inversely proportional to the third power of a and is proportional to the fourth power of L. As described above, the displacement Yd due to the Coriolis force is proportional to the sixth power of Ω and L, and is inversely proportional to the fourth power of a.

【0040】一方、コリオリ力により励振される振動速
度Vyは、αを1回積分することで求められ、Vy=−
2A・Ω・cos(ω・t)となる。
On the other hand, the vibration velocity Vy excited by the Coriolis force is obtained by integrating α once, and Vy = −
2A · Ω · cos (ω · t).

【0041】駆動振幅Aは、aの3乗に反比例し、Lの
4乗に比例するので、コリオリ力により励振される振動
速度Vyは、aの3乗に反比例し、Lの4乗に比例す
る。
Since the drive amplitude A is inversely proportional to the cube of a and is proportional to the fourth power of L, the vibration velocity Vy excited by the Coriolis force is inversely proportional to the cube of a and proportional to the fourth power of L. I do.

【0042】以上の結果を踏まえて、本発明の角速度セ
ンサ100によるコリオリ力の検出と、従来の圧電ジャ
イロによる角速度センサ200によるコリオリ力の検出
とについて、振動子の長さを変えた場合における出力の
相対変化の計算結果について説明する。
Based on the above results, the output of the angular velocity sensor 100 of the present invention for detecting the Coriolis force and the conventional angular velocity sensor 200 of the piezoelectric gyro for detecting the Coriolis force when the length of the vibrator is changed. The calculation result of the relative change of the will be described.

【0043】図3は、振動子の長さの変化と振動子の振
幅の変化との関係を本発明によるコリオリ力の検出方法
と圧電ジャイロによる検出方法との間で比較した図であ
る。
FIG. 3 is a diagram comparing the relationship between the change in the length of the vibrator and the change in the amplitude of the vibrator between the method for detecting the Coriolis force according to the present invention and the method using the piezoelectric gyro.

【0044】図3を参照して、縦軸には、一定のコリオ
リ力が作用する下で、振動子の長さが変化した場合にお
ける振動子に生じる振動の振幅の変化を相対的に示した
ものである。一方、横軸は、振動子の長さの変化を相対
値で表わしたものである。
Referring to FIG. 3, the vertical axis relatively shows the change in the amplitude of vibration generated in the vibrator when the length of the vibrator changes under the action of a constant Coriolis force. Things. On the other hand, the horizontal axis represents the change in the length of the vibrator as a relative value.

【0045】コリオリ力によって生じる振幅の変位Yd
は、振動子の長さが小さくなるにつれて急激に低下する
が、コリオリ力により励振された振動速度の低下は、変
位そのものの低下よりも小さいため、従来の圧電ジャイ
ロ方式に比較して、本発明によるコリオリ力の検出方法
の方が、検出感度の低下を低く抑えられることがわか
る。
The amplitude displacement Yd caused by the Coriolis force
Decreases sharply as the length of the vibrator decreases, but since the decrease in the vibration velocity excited by the Coriolis force is smaller than the decrease in the displacement itself, the present invention has a greater effect than the conventional piezoelectric gyro method. It can be understood that the method of detecting the Coriolis force by the method can suppress the lowering of the detection sensitivity.

【0046】なお、角速度センサ100においては、永
久磁石4はx方向に励振されていることから、厳密には
x方向の振動によっても検出用コイルを貫く磁束は変化
する可能性があるが、y方向の振動による磁束の変位に
比較すると非常に小さいため、この変化は無視できる程
度である。
In the angular velocity sensor 100, since the permanent magnet 4 is excited in the x direction, strictly speaking, the magnetic flux passing through the detection coil may change due to the vibration in the x direction. This change is negligible because it is very small compared to the displacement of the magnetic flux due to directional vibration.

【0047】また、角速度センサ100においては、振
動子の形状として片持棒型の双共振振動子を用いたが、
振動子の形状としては音叉型、H型振動子等も好適に用
いることができる。
Further, in the angular velocity sensor 100, a cantilever bar type bi-resonant vibrator is used as the vibrator.
As the shape of the vibrator, a tuning fork type, an H-type vibrator, or the like can be suitably used.

【0048】以上説明したように、本発明の実施の形態
1の角速度センサ100においては、振動子に永久磁石
を設けているので、振動子の材質に磁性上の制約を設け
る必要がなくなり、その選択範囲を広くとることができ
る。また、永久磁石とコイルの位置関係を容易に調整す
ることができるので、検出感度の大きな角速度センサを
得ることができる。さらに、振動子の駆動手段として、
電磁駆動方式を用いずに圧電体を用いるので、振動子に
設けられた永久磁石以外からの不要な磁界が検出コイル
に悪影響を及ぼすことを防止できる。これにより、低い
ノイズでコリオリ力を検出することができ、高い検出感
度を有する角速度センサを得ることが可能となる。
As described above, in the angular velocity sensor 100 according to the first embodiment of the present invention, since the vibrator is provided with the permanent magnet, it is not necessary to set magnetic restrictions on the material of the vibrator. The selection range can be widened. In addition, since the positional relationship between the permanent magnet and the coil can be easily adjusted, an angular velocity sensor having high detection sensitivity can be obtained. Further, as a driving means of the vibrator,
Since the piezoelectric body is used without using the electromagnetic driving method, it is possible to prevent an unnecessary magnetic field other than the permanent magnet provided on the vibrator from adversely affecting the detection coil. Thus, the Coriolis force can be detected with low noise, and an angular velocity sensor having high detection sensitivity can be obtained.

【0049】[実施の形態1の変形例]実施の形態1で
は、1個のブロック状の永久磁石4を振動子1の先端に
取付ける構成を説明したが、永久磁石の取付方法につい
ては他の構成を採用することも可能である。
[Modification of First Embodiment] In the first embodiment, the configuration in which one block-shaped permanent magnet 4 is attached to the tip of the vibrator 1 has been described. It is also possible to adopt a configuration.

【0050】図4は、本発明の実施の形態1の変形例の
角速度センサ110の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of an angular velocity sensor 110 according to a modification of the first embodiment of the present invention.

【0051】図4を参照して、角速度センサ110は、
実施の形態1の角速度センサ100と比較して、振動子
の先端に取付けられた永久磁石4に代えて振動子の自由
端近傍の両側面に取付けられた薄い板状の永久磁石4
a,4bを備える点で異なる。
Referring to FIG. 4, the angular velocity sensor 110
Compared to the angular velocity sensor 100 of the first embodiment, the thin plate-like permanent magnets 4 attached to both sides near the free end of the vibrator instead of the permanent magnets 4 attached to the tip of the vibrator
a and 4b.

【0052】このように、永久磁石を振動子の側面に配
置しても、同様の効果を得ることが可能な角速度センサ
を構成できる。
As described above, even if the permanent magnet is arranged on the side surface of the vibrator, an angular velocity sensor capable of obtaining the same effect can be configured.

【0053】薄い板状の永久磁石4aおよび4bを振動
子の両側面に対称的に設けることにより、振動子1のバ
ランスを向上することができる。
By providing the thin plate-like permanent magnets 4a and 4b symmetrically on both sides of the vibrator, the balance of the vibrator 1 can be improved.

【0054】検角速度センサ110においては、検出用
コイル5は、永久磁石4aおよび4bのいずれか一方に
対して設ければ十分であり、実施の形態1の角速度セン
サ100と同様の方法により、コリオリ力によって生じ
る振動の振幅を検出することによって角速度を検出する
ことが可能となる。
In the angular velocity sensor 110, it is sufficient if the detection coil 5 is provided for either one of the permanent magnets 4a and 4b, and the Coriolis coil is formed by the same method as the angular velocity sensor 100 of the first embodiment. The angular velocity can be detected by detecting the amplitude of the vibration caused by the force.

【0055】[実施の形態2]図5は、本発明の実施の
形態2の角速度センサ120の斜視図である。
[Second Embodiment] FIG. 5 is a perspective view of an angular velocity sensor 120 according to a second embodiment of the present invention.

【0056】図5を参照して、角速度センサ120は、
実施の形態1の角速度センサ100と比較して、永久磁
石4の磁化方向が振動子1の長手方向であるz方向と一
致するように設けられる点と、検出用コイル5に代え
て、コイル軸がy方向と一致するように2個の磁極に対
向して設けられた1対の検出用コイル5a,5bが設け
られている点とが異なっている。その他の構成について
は角速度センサ100と同様であるので説明は繰返さな
い。
Referring to FIG. 5, the angular velocity sensor 120
Compared to the angular velocity sensor 100 of the first embodiment, the point that the magnetization direction of the permanent magnet 4 is provided so as to coincide with the z direction, which is the longitudinal direction of the vibrator 1, Are provided with a pair of detection coils 5a and 5b provided opposite to two magnetic poles so as to coincide with the y direction. The other configurations are the same as those of angular velocity sensor 100, and therefore description thereof will not be repeated.

【0057】角速度センサ120においても、角速度セ
ンサ100と同様に、振動子1は駆動用圧電体によりx
方向に励振され、帰還用圧電体3は振動子を共振周波数
で駆動するための帰還信号を出力する。
In the angular velocity sensor 120, as in the case of the angular velocity sensor 100, the vibrator 1 is driven by a piezoelectric body for driving.
The piezoelectric element for feedback 3 is excited in the direction, and outputs a feedback signal for driving the vibrator at the resonance frequency.

【0058】z軸回りの角速度Ωが加わると、角速度Ω
に比例したコリオリ力がy方向に生じ、その結果振動子
1はy方向に振動する。振動子1の上端部には永久磁石
4が設けられているので、検出用コイル5a,5bを貫
く磁束数が変化し、誘導起電力の検出によって角速度Ω
を検出することができる。
When the angular velocity Ω about the z-axis is added, the angular velocity Ω
Is generated in the y direction, and as a result, the vibrator 1 vibrates in the y direction. Since the permanent magnet 4 is provided at the upper end of the vibrator 1, the number of magnetic fluxes passing through the detection coils 5a and 5b changes, and the angular velocity Ω is detected by detecting the induced electromotive force.
Can be detected.

【0059】角速度センサ120においては、検出用コ
イル5aと5bとを貫く磁束の向きはそれぞれ逆方向で
あることから、コイルの巻線方向が逆向きとなるように
検出用コイル5aと5bとを結線することにより、出力
の増大を図ることが可能となる。このとき、外部よりの
電磁気的ノイズは、検出用コイル5a,5bに同相の起
電力を生じるが、上記のように2個のコイルの巻線方向
を逆向きとなるように結線すれば、外部ノイズによる起
電力の影響を排除することができる。
In the angular velocity sensor 120, since the directions of the magnetic flux passing through the detection coils 5a and 5b are opposite to each other, the detection coils 5a and 5b are connected so that the winding directions of the coils are opposite. By connecting, it is possible to increase the output. At this time, the electromagnetic noise from the outside generates an electromotive force having the same phase in the detection coils 5a and 5b. However, if the two coils are connected so that the winding directions are opposite, as described above, the external noise is generated. The effect of the electromotive force due to noise can be eliminated.

【0060】したがって、角速度センサ120において
は、より低いノイズでコリオリ力を検出することができ
る。なお、角速度センサ120においては、永久磁石の
片側に1対の検出用コイル5a,5bを設けたが、永久
磁石のもう一方の側にさらに1対の検出コイルを追加し
て配置することによって、出力のさらなる増大を図るこ
とも可能である。
Therefore, the angular velocity sensor 120 can detect the Coriolis force with lower noise. In the angular velocity sensor 120, a pair of detection coils 5a and 5b are provided on one side of the permanent magnet. However, by additionally arranging a pair of detection coils on the other side of the permanent magnet, It is possible to further increase the output.

【0061】また、図5では、永久磁石4は、磁化方向
が振動子の長手方向であるz方向に設けられる構成を例
示したが、磁化方向を、振動子1の励振方向であるx方
向と一致するように設けることも可能である。
In FIG. 5, the permanent magnet 4 has a configuration in which the magnetization direction is provided in the z direction, which is the longitudinal direction of the vibrator, but the magnetization direction is changed to the x direction, which is the excitation direction of the vibrator 1. It is also possible to provide them so as to match.

【0062】角速度センサ120においても、振動子の
形状として片持棒型の双共振振動子を用いたが、振動子
の形状としては音叉型、H型振動子等も好適に用いるこ
とができる。
In the angular velocity sensor 120 as well, a cantilever bar type bi-resonant vibrator was used as the vibrator, but a tuning fork type, an H-type vibrator or the like can be suitably used as the vibrator.

【0063】[実施の形態3]図6は、本発明の実施の
形態3の角速度センサ130の斜視図である。
[Embodiment 3] FIG. 6 is a perspective view of an angular velocity sensor 130 according to Embodiment 3 of the present invention.

【0064】図6を参照して、実施の形態3の角速度セ
ンサ130は、実施の形態1の角速度センサ100と比
較して、検出用コイル5に代えて、コイル軸が振動子1
の励振方向であるx方向と一致するように設けられた検
出用コイル5c,5dを備える点と、永久磁石4の磁化
方向がx方向と一致するように設けられる点とが異な
る。
Referring to FIG. 6, the angular velocity sensor 130 of the third embodiment is different from angular velocity sensor 100 of the first embodiment in that the coil axis is replaced by vibrator 1 instead of detecting coil 5.
The point that the detection coils 5c and 5d provided so as to match the x direction which is the excitation direction is different from the point where the magnetization direction of the permanent magnet 4 is provided so as to match the x direction.

【0065】検出用コイル5cは、永久磁石4のy方向
側に配置され、もう1個の検出用コイル5dは、永久磁
石4のx方向側に配置される。その他の構成について
は、角速度センサ100の場合と同様であるので詳細な
説明は繰返さない。
The detection coil 5c is arranged on the y direction side of the permanent magnet 4, and the other detection coil 5d is arranged on the x direction side of the permanent magnet 4. Other configurations are the same as those of angular velocity sensor 100, and thus detailed description will not be repeated.

【0066】角速度センサ130においては、検出用コ
イル5cによって永久磁石4のx方向の振動を検出でき
るので、この検出出力を圧電体2による駆動の帰還用信
号として用いることができる。これにより、振動子を共
振周波数で駆動させるための帰還信号を発生する帰還用
圧電体3が不要となり、振動子に貼付ける圧電体の数を
減らすことが可能となる。
In the angular velocity sensor 130, since the detection coil 5c can detect the vibration of the permanent magnet 4 in the x direction, the detection output can be used as a feedback signal for driving the piezoelectric body 2. This eliminates the need for the feedback piezoelectric body 3 that generates a feedback signal for driving the vibrator at the resonance frequency, and makes it possible to reduce the number of piezoelectric bodies attached to the vibrator.

【0067】もちろん、角速度センサ130において
も、角速度センサ100等と同様に帰還用圧電体3をバ
ックアップとして設けることも可能である。
Of course, also in the angular velocity sensor 130, the piezoelectric body 3 for feedback can be provided as a backup similarly to the angular velocity sensor 100 and the like.

【0068】検出用コイル5dを図6に示すように、そ
のコイル軸がx方向と一致するように永久磁石4のy方
向側に配置しても、y方向に生じるコリオリ力による振
動を同様に検出することが可能である。
As shown in FIG. 6, even if the detection coil 5d is arranged on the y-direction side of the permanent magnet 4 so that its coil axis coincides with the x-direction, the vibration due to the Coriolis force generated in the y-direction is similarly affected. It is possible to detect.

【0069】また、検出用コイル5dの断面形状は、図
6に示す円形以外にも、永久磁石4の表面形状に沿うよ
うに矩形もしくは半円形とすることにより、永久磁石4
に近接して設けることが可能となり、感度の増大が期待
できる。
In addition to the circular shape shown in FIG. 6, the sectional shape of the detection coil 5d is rectangular or semi-circular so as to conform to the surface shape of the permanent magnet 4.
, And sensitivity can be expected to increase.

【0070】また、角速度センサ130の検出用コイル
5dと同様の配置を、実施の形態1および実施の形態2
における角速度センサ100,110,120にも適用
することも可能である。
The same arrangement as that of the detection coil 5d of the angular velocity sensor 130 is used in the first and second embodiments.
It is also possible to apply to the angular velocity sensors 100, 110, and 120 in.

【0071】図6においては、永久磁石4は磁化方向が
振動子の励振方向であるx方向と一致するように設けら
れる構成を例示したが、永久磁石4の磁化方向は、振動
子の長手方向であるz方向とするように設けることも可
能である。
FIG. 6 shows an example in which the permanent magnet 4 is provided such that the magnetization direction coincides with the x direction which is the excitation direction of the vibrator, but the magnetization direction of the permanent magnet 4 is the longitudinal direction of the vibrator. It is also possible to provide the z direction.

【0072】さらに、実施の形態3においては、y方向
の振動を検出するために1個の検出用コイル5dを配置
しているが、実施の形態2と同様に永久磁石のもう一方
の側にさらに検出用コイルを追加して使用することによ
って出力を増大させることも可能である。
Further, in the third embodiment, one detection coil 5d is arranged to detect vibration in the y direction. However, similar to the second embodiment, the other detection coil 5d is provided on the other side of the permanent magnet. Further, the output can be increased by additionally using a detection coil.

【0073】実施の形態1〜3においては、振動子1に
対して1個の永久磁石4を設ける構成としているが、も
ちろん複数の永久磁石を設けることも可能であり、さら
に、複数の検出用コイルを設けることも可能である。さ
らに、必要に応じて実施の形態1〜3で説明した構成を
組合せることにより、所望の角速度センサを得ることも
可能である。
In the first to third embodiments, one permanent magnet 4 is provided for the vibrator 1. However, it is needless to say that a plurality of permanent magnets can be provided. It is also possible to provide a coil. Furthermore, a desired angular velocity sensor can be obtained by combining the configurations described in the first to third embodiments as needed.

【0074】[0074]

【発明の効果】請求項1,2,4記載の角速度センサ
は、振動子の可動部位に設けられた永久磁石によって生
じる磁力線の変化によってコリオリ力の発生を検出する
ので、振動子の材質を磁性体に限定することなく広く選
択でき、かつ小型化しても検出感度の低下の小さい角速
度センサを得ることが可能である。
The angular velocity sensor according to the first, second, and fourth aspects detects the generation of the Coriolis force by a change in the line of magnetic force generated by the permanent magnet provided at the movable part of the vibrator. It is possible to obtain an angular velocity sensor that can be widely selected without being limited to the body and that has a small decrease in detection sensitivity even if the size is reduced.

【0075】請求項3記載の角速度センサは、対に設け
られた検出用コイルによって磁力線の変化を検出するの
で、請求項1記載の角速度センサが奏する効果に加え
て、出力の増大や外部からの電磁気的ノイズの影響を排
除を図ることができ、検出感度を高めることができる。
In the angular velocity sensor according to the third aspect, the change in the magnetic field lines is detected by the detecting coils provided in the pair. Therefore, in addition to the effect of the angular velocity sensor according to the first aspect, the output can be increased or the external force can be increased. The effect of electromagnetic noise can be eliminated, and the detection sensitivity can be increased.

【0076】請求項5記載の角速度センサは、圧電素子
によって振動子を励振するので、永久磁石以外によって
生じる不要な磁界が検出用コイルに影響を及ぼすことを
防止し、請求項1から4に記載の角速度センサが奏する
効果に加えて、低ノイズで検出感度の高い角速度センサ
を得ることができる。
In the angular velocity sensor according to the fifth aspect, since the vibrator is excited by the piezoelectric element, an unnecessary magnetic field generated by means other than the permanent magnet is prevented from affecting the detection coil. In addition to the effects of the angular velocity sensor described above, an angular velocity sensor with low noise and high detection sensitivity can be obtained.

【0077】請求項6記載の角速度センサは、検出用コ
イルによって検出された振動子の所定の方向の振動を帰
還信号として用いるので、請求項5記載の角速度センサ
が奏する効果に加えて、圧電素子の数を減らすことがで
きる。
In the angular velocity sensor according to the sixth aspect, the vibration in a predetermined direction of the vibrator detected by the detecting coil is used as a feedback signal, so that in addition to the effect of the angular velocity sensor according to the fifth aspect, a piezoelectric element is provided. Can be reduced.

【0078】請求項7,8記載の角速度センサは、検出
用コイルにコアを有するので検出用コイルの検出感度を
高めることが可能であり、請求項1から6に記載の角速
度センサが奏する効果に加えて、検出感度をさらに向上
することができる。
In the angular velocity sensor according to the seventh and eighth aspects, since the detection coil has a core, the detection sensitivity of the detection coil can be increased, and the effect of the angular velocity sensor according to the first to sixth aspects is improved. In addition, the detection sensitivity can be further improved.

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

【図1】本発明の実施の形態1の角速度センサ100の
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an angular velocity sensor 100 according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1の角速度センサ100の
平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the angular velocity sensor 100 according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】振動子の長さの変化と振動子の振幅の変化との
関係を本発明によるコリオリ力の検出方法と圧電ジャイ
ロによる検出方法との間で比較した図である。
FIG. 3 is a diagram comparing the relationship between the change in the length of the vibrator and the change in the amplitude of the vibrator between the method for detecting a Coriolis force according to the present invention and the method for detecting using a piezoelectric gyro.

【図4】本発明の実施の形態1の変形例の角速度センサ
110の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of an angular velocity sensor 110 according to a modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態2の角速度120の斜視図
である。
FIG. 5 is a perspective view of an angular velocity 120 according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態3の角速度130の斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view of an angular velocity 130 according to the third embodiment of the present invention.

【図7】従来の技術の角速度センサ200の全体構成を
示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing an overall configuration of a conventional angular velocity sensor 200.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動子 2 駆動用圧電体 3 帰還用圧電体 4,4a,4b 永久磁石 5,5a,5b,5c,5d 検出用コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibrator 2 Driving piezoelectric body 3 Feedback piezoelectric body 4, 4a, 4b Permanent magnet 5, 5a, 5b, 5c, 5d Detection coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薦田 智久 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 吉良 徹 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2F105 AA02 AA08 BB03 BB12 BB13 CC06 CD01 CD06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tomohisa Koda 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside (72) Inventor Toru Kira 22-22, Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F term (reference) 2F105 AA02 AA08 BB03 BB12 BB13 CC06 CD01 CD06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定される一端と振動する自由端とを含
む振動子と、 前記振動子の可動部位に設けられた永久磁石と、 前記振動子を所定の方向に振動させるための駆動手段
と、 前記所定の方向と直交する方向についての前記永久磁石
の変位によって生じる磁力線の変化を検出するための第
1の検出用コイルと、 前記検出用コイルに生じる誘導起電圧を検出するための
電圧測定手段とを備える、角速度センサ。
A vibrator having one end fixed and a free end vibrating; a permanent magnet provided at a movable portion of the vibrator; and a driving unit for vibrating the vibrator in a predetermined direction. A first detection coil for detecting a change in a line of magnetic force caused by a displacement of the permanent magnet in a direction orthogonal to the predetermined direction; and a voltage measurement for detecting an induced electromotive voltage generated in the detection coil. Angular velocity sensor comprising:
【請求項2】 前記永久磁石は、磁化方向が前記所定の
方向と直交するように設けられ、 前記第1の検出用コイルは、コイル軸の方向が前記永久
磁石の磁化方向に平行となるように設けられる、請求項
1記載の角速度センサ。
2. The permanent magnet is provided such that a magnetization direction is orthogonal to the predetermined direction. The first detection coil has a coil axis direction parallel to the magnetization direction of the permanent magnet. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記永久磁石は、磁化方向が前記所定の
方向および前記振動子の長手方向のいずれか一方となる
ように設けられ、 前記第1の検出用コイルは、前記永久磁石の両極の近傍
に配置される一対のコイルを含み、 前記一対のコイルのそれぞれは、コイル軸の方向が前記
所定の方向と直交するように設けられる、請求項1記載
の角速度センサ。
3. The permanent magnet is provided such that a magnetization direction is one of the predetermined direction and a longitudinal direction of the vibrator. The first detection coil is provided with two poles of the permanent magnet. The angular velocity sensor according to claim 1, further comprising a pair of coils disposed in the vicinity, wherein each of the pair of coils is provided such that a direction of a coil axis is orthogonal to the predetermined direction.
【請求項4】 前記永久磁石は、磁化方向が前記所定の
方向および前記振動子の長手方向のいずれか一方となる
ように設けられ、 前記第1の検出用コイルは、コイル軸が前記永久磁石の
磁化方向と平行となるように設けられる、請求項1記載
の角速度センサ。
4. The permanent magnet is provided such that a magnetization direction is one of the predetermined direction and a longitudinal direction of the vibrator. The first detection coil has a coil axis of the permanent magnet. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the angular velocity sensor is provided so as to be parallel to the magnetization direction.
【請求項5】 前記駆動手段は、前記振動子に装着され
た圧電素子を含む、請求項1から4のいずれかに記載の
角速度センサ。
5. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the driving unit includes a piezoelectric element mounted on the vibrator.
【請求項6】 前記所定の方向についての前記永久磁石
の変位より生じる磁力線の変化を検出するための第2の
検出用コイルをさらに備え、 前記駆動手段は、前記第2の検出用コイルの出力を帰還
用信号として用いることにより前記振動子を励振する、
請求項5記載の角速度センサ。
6. The apparatus according to claim 6, further comprising a second detection coil for detecting a change in a magnetic line of force caused by the displacement of the permanent magnet in the predetermined direction, wherein the driving unit outputs an output of the second detection coil. To excite the vibrator by using as a feedback signal,
The angular velocity sensor according to claim 5.
【請求項7】 前記第1の検出用コイルはコアを有す
る、請求項1から6のいずれかに記載の角速度センサ。
7. The angular velocity sensor according to claim 1, wherein the first detection coil has a core.
【請求項8】 前記第2の検出用コイルはコアを有す
る、請求項6記載の角速度センサ。
8. The angular velocity sensor according to claim 6, wherein the second detection coil has a core.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015509585A (en) * 2012-12-19 2015-03-30 インテル コーポレイション Inductive inertial sensor architecture and package build-up layer manufacturing

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