JP2003021518A

JP2003021518A - 振動子を用いた測定方法、測定装置および振動子の駆動装置

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Publication number: JP2003021518A
Application number: JP2001207264A
Authority: JP
Inventors: Shoji Yokoi; 昭二横井; Toru Enoshima; 徹榎島
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-24
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: JP4449262B2

Abstract

(57)【要約】【課題】振動子に駆動振動を励振し、振動子に印加され
る物理量を、振動子から得られた検出信号に基づいて検
出するのに際して、測定用の振動子の振動状態が安定化
するまでの立ち上がり時間を短くできるようにする。【解決手段】本方法では、振動子５、振動子５と発振ル
ープ３２を生成し、振動子に駆動振動を励振する自励発
振回路１０、および振動子から検出信号を出力するため
の検出回路を使用し、検出信号に基づいて物理量を測定
する。自励発振回路１０を用いて駆動振動を起動する際
に、駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数
を有するスプリアスモードの振動が発振される。駆動振
動を起動する際にスプリアスモードの振動の固有共振周
波数とは異なる周波数の加算信号を発振器３１から発振
し、発振ループ３２に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動子を用いた測
定方法および測定装置、例えば振動型ジャイロスコープ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】圧電振動型ジャイロスコープは、振動し
ている物体に角速度が加わると、その振動と直角方向に
コリオリ力が生じることを利用している。そして、その
原理は力学的モデルで解析される（例えば、「弾性波素
子技術ハンドブック」、オーム社、第４９１〜４９７
頁）。

【０００３】本出願人は、振動型ジャイロスコープの応
用について種々検討を進めており、例えば自動車の車体
回転速度フィードバック式の車両制御方法に用いる回転
速度センサーに振動型ジャイロスコープを使用すること
を検討した。こうしたシステムにおいては、操舵輪の方
向自身は、ハンドルの回転角度によって検出する。これ
と同時に、実際に車体が回転している回転速度を振動ジ
ャイロスコープによって検出する。そして、操舵輪の方
向と実際の車体の回転速度を比較して差を求め、この差
に基づいて車輪トルク、操舵角に補正を加えることによ
って、安定した車体制御を実現する。本出願人は、特開
平１１−２８１３７２号公報には、主として平面内に延
びる振動子を用いた、横置き型に適した振動型ジャイロ
スコープを提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】こうした用途において
は、振動型ジャイロスコープは電池によって駆動されて
いるので、できる限り消費電力を減らし、電池の寿命を
長くすることが必要である。従って、車両が停止してい
るときには振動型ジャイロスコープを停止し、車両が発
進するときに起動することが望ましい。このためには、
振動型ジャイロスコープを起動してから短時間で正常な
動作を開始させ、車両の位置の検出を始めることが必要
不可欠である。

【０００５】しかし、例えば車両を発進させたときにジ
ャイロを起動すると、起動後に振動型ジャイロスコープ
の動作が安定化するまでの時間が長く、ジャイロの動作
が安定化するまでの間は車両の方向および位置を確認で
きないことになる。このため、車両の位置制御への利用
が困難となる。

【０００６】本発明の課題は、振動子に駆動振動を励振
し、振動子に印加される物理量を、振動子から得られた
検出信号に基づいて検出するのに際して、測定用の振動
子の振動状態が安定化するまでの立ち上がり時間を短く
できるようにすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、振動子、この
振動子と発振ループを生成し、振動子に駆動振動を励振
する自励発振回路、および振動子から検出信号を出力す
るための検出回路を使用し、検出信号に基づいて物理量
を測定する方法であって、自励発振回路を用いて駆動振
動を起動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異な
る固有共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発
振され、駆動振動を起動する際にスプリアスモードの振
動の固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を発振
ループに印加することを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、振動子、この振動子と発
振ループを生成し、振動子に駆動振動を励振する自励発
振回路、および振動子から検出信号を出力するための検
出回路を備えており、検出信号に基づいて物理量を測定
する装置であって、自励発振回路を用いて駆動振動を起
動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異なる固有
共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発振さ
れ、駆動振動を起動する際にスプリアスモードの振動の
固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を発振ルー
プに印加する加算信号発振装置を備えていることを特徴
とする、物理量の測定装置に係るものである。

【０００９】また、本発明は、振動子に励振される駆動
振動および測定すべき物理量に基づいて振動子から検出
信号を出力し、検出信号に基づいて物理量を測定するの
に際して、振動子に駆動振動を励振するための駆動装置
であって、振動子と発振ループを生成し、振動子に駆動
振動を励振する自励発振回路を備えており、自励発振回
路を用いて駆動振動を起動する際にこの駆動振動の固有
共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプリアス
モードの振動が発振され、駆動振動を起動する際にスプ
リアスモードの振動の固有共振周波数とは異なる周波数
の加算信号を発振ループに印加する加算信号発振装置を
備えていることを特徴とする、駆動装置に係るものであ
る。

【００１０】本発明によれば、振動子に駆動振動を励振
し、振動子に印加される物理量を、振動子から得られた
検出信号に基づいて検出するのに際して、測定用の振動
子の振動状態が安定化するまでの立ち上がり時間を短く
できる。以下、適宜図面を参照しつつ、この理由を説明
する。

【００１１】図４は、従来の駆動振動系の発振ループ３
２を示す模式図である。振動子５には励振手段８が取り
付けられており、励振手段８は自励発振回路１０に対し
て接続されている。まず自励発振回路１０内の増幅器の
利得（ゲイン）の大きい状態でスタートする。この時点
では増幅器への入力は雑音のみである。この雑音は、目
的とする駆動振動の固有共振周波数を含む幅広い周波数
の波動を含んでいる。この雑音を矢印Ｂのように振動子
５に入力する。

【００１２】振動子は、例えば後述するような圧電性単
結晶からなる。振動子の周波数フィルター作用によっ
て、目的とする固有共振周波数の振動を多く含む信号が
矢印Ａのように出力され、この信号が自励発振回路１０
内の増幅器に入力される。発振ループ内でこうした操作
を繰り返すことによって、目的とする固有共振周波数の
信号の割合が高くなり、増幅器への入力信号が大きくな
る。このため、増幅器の利得を調整することによって、
発振ループ３２を信号が一周する間の利得（ループゲイ
ン）が１となるようにする。最終的には、増幅器の利得
を調整することなしに、発振ループ３２を信号が一周す
る間の利得（ループゲイン）が１となる。この状態で振
動子が安定発振する。

【００１３】ここで、振動子の安定発振は、物理量の測
定には必要不可欠である。なぜなら、振動子において発
振している駆動信号の振幅が一定でないと、振動子から
出力されるべき検出信号の値も一定とならず、正確な測
定を行うことができないからである。

【００１４】ここで、本発明者は、振動型ジャイロスコ
ープにおいて、前述した安定な駆動状態の実現までに比
較的長時間が必要な理由を検討し、次の知見に達した。
即ち、振動型ジャイロスコープにおいて角速度の検出感
度を高めるためには、同一の回路出力に対して振動子の
振幅が大きくなるようにする必要がある。こうした性質
は、電気的には、振動子を構成する材質のＱ値（Ｑｕａ
ｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ：選択度）が大きいことと等価で
ある。

【００１５】また、通常、発振回路に使用される振動子
は、スプリアスモードと呼ばれる本来不要な発振モード
が少なくなるように設計されている。あるいは、スプリ
アスモードの固有共振周波数が、本来必要な発振モード
における周波数から大きく離れるように設計する。しか
し、慣性センサ、例えば振動型ジャイロスコープにおい
ては、センサーとしての感度を高めることに設計の重点
が置かれ、スプリアスモードを削減するという観点から
の設計は最優先事項となっていないことが多い。この結
果として、振動子を励振するときに、スプリアスモード
の振動を比較的に多く含むことが多い。また、目的とす
る駆動振動の周波数からスプリアスモードの振動周波数
が充分に離れていないことがある。

【００１６】この結果、振動子に雑音を入力したとき
に、まず振動子のＱ値が高く、共振先鋭度が高いことか
ら、振動子において選択され、出力される信号の振幅が
小さい。このため、自励発振回路において振幅の利得が
設定振幅に到達し、安定化するまで時間が長くなる。こ
の上、前述した理由により、振動子から出力されるスプ
リアスモードの振動成分が多くなる傾向がある。このた
め、スプリアスモードの振動成分を充分に削減するため
に、発振ループにおけるフィードバックの必要回数が多
くなる。これらの理由により、振動子の駆動振動から不
要なスプリアスモードの振動を除去し、かつ駆動振動の
振幅が設定振幅に達するまでの時間が長いものと考えら
れる。

【００１７】本発明者は、この問題点を解決するため
に、図１に模式的に示すように、スタート専用の発振器
１５を設置した。そして、駆動振動を起動する際に、発
振器５から加算信号を矢印Ｃのように発振させ、発振ル
ープ３２に印加した。この加算信号Ｃの周波数は、スプ
リアスモードの振動の固有共振周波数とは異なってい
る。なお、２２は、自励発振装置である。

【００１８】この結果、振動子５から出力された信号Ａ
に加算信号Ｃが加わり、この加算された状態で増幅され
る。この増幅の際の利得は、信号が発振ループ３２を一
周するごとに１となるように調節される。この際、スプ
リアスモードの振動周波数と異なる周波数の加算信号を
加算することによって、増幅後のスプリアスモードの振
動成分の割合が小さくなる。従って、次の振動子５によ
る周波数選択後の信号Ａにおけるスプリアスモードの振
動成分の割合も小さくなる。こうした加算信号に基づく
フィードバックループが作用する結果、従来よりも短時
間で駆動振動を安定させることができる。

【００１９】スプリアスモードとは、振動子において、
駆動モードおよび検出モードとは異なる一定した振動形
態を有する振動モードである。スプリアスモードモード
の振動の固有共振周波数は、駆動モードの振動の固有共
振周波数および検出モードの振動の固有共振周波数とは
異なっている。

【００２０】振動子の自励発振による駆動振動の振動状
態が安定化するとは、スプリアスモードの振動に対して
駆動モードの振動が十分に大きくなった状態となること
である。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明において測定されるべき物
理量は特に限定はされない。振動子に駆動振動を励振
し、駆動振動中の振動子に対する物理量の影響によって
振動子の振動状態に変化が生じたときに、この振動状態
の変化から検出回路を通して検出可能な物理量を対象と
する。こうした物理量としては、振動子に印加される加
速度、角速度、角加速度が特に好ましい。また、検出装
置としては慣性センサーが好ましい。

【００２２】好適な実施形態においては、自励発振回路
は、周波数制御のための交流増幅器と、振幅制御回路
（ＡＧＣ回路）とを備えている。振幅制御回路において
は、振幅の変動を抑制し、一定の振幅値が出力されるよ
うにする。

【００２３】好適な実施形態においては、加算信号Ｃ
を、振動子５における駆動振動の振動状態が安定するま
での間に発振ループ３２に印加する。

【００２４】前記各固有共振周波数は特に限定されな
い。一好適形態では、駆動モードの振動の固有共振周波
数ｆｄは、２０ｋ〜３０ｋＨｚであり、スプリアスモー
ドの振動の固有共振周波数ｆｓは、４０ｋ〜６０ｋＨｚ
である。両者の相違（（ｆｄ−ｆｓ）の絶対値）は、１
０ｋＨｚ以上であることが好ましい。

【００２５】また、好適な実施形態においては、加算信
号の周波数が、スプリアスモードの振動の固有共振周波
数よりも、駆動振動の固有共振周波数に近い。これによ
って、前述したスプリアスモードの振動を低減させるフ
ィードバック効果が一層高まる。

【００２６】上述の条件は次のように言い換えることが
できる。〔加算信号の周波数ｆａとスプリアスモードの
振動の固有共振周波数ｆｓとの差（（ｆａ−ｆｓ）の絶
対値）が、加算信号の周波数ｆａと駆動振動の固有共振
周波数ｆｄとの差（（ｆａ−ｆｄ）の絶対値）よりも大
きい〕

【００２７】スプリアスモードの振動を減衰させるとい
う観点からは、（ｆａ−ｆｓ）の絶対値は、（ｆａ−ｆ
ｄ）の絶対値の４倍以上であることが好ましく、１０倍
以上であることが更に好ましい。

【００２８】また、加算信号の周波数ｆａと駆動振動の
固有共振周波数ｆｄとの差（（ｆａ−ｆｄ）の絶対値）
は、１０ｋＨｚ以下であることが好ましく、５ｋＨｚ以
下であることが更に好ましい。また、ｆａとｆｄとは重
複していてもよい。

【００２９】スプリアスモードの振動を減衰させるとい
う観点からは、加算信号の周波数ｆａとスプリアスモー
ドの振動の固有共振周波数ｆｓとの差（（ｆａ−ｆｓ）
の絶対値）は、１５ｋＨｚ以上であることが好ましく、
２５ｋＨｚ以上であることが更に好ましい。

【００３０】好適な実施形態においては、自励発振回路
が、振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器
と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、
この整流器から出力された振幅に応じて交流増幅器の出
力を増幅する振幅制御増幅器とを備えている。この場合
には、整流器から出力された振幅をモニターすることに
よって、加算信号を加算するか否かを選択することがで
きる。

【００３１】この実施形態において特に好ましくは、整
流器から出力された振幅が設定値よりも小さいときに、
加算信号を発振ループに印加する。即ち、駆動振動を励
振し始めた初期の段階では、振動子においてカットされ
る雑音が多い。このため、整流器から出力された振幅は
設定振幅よりも小さくなるので、振幅制御増幅器におい
て増幅する必要がある。この段階においては未だ雑音が
多く残っており、特にスプリアスモードの振動成分が多
く残っているので、加算信号を印加することが有用であ
る。

【００３２】しかし、振動子５に入力される信号のうち
大部分が目的周波数の信号成分になると、振動子５から
出力される信号の振幅が大きくなり、この結果、増幅器
に入力される信号の振幅が大きくなる。こうなると、増
幅器の利得を小さくすることで、ループゲインが１にな
るようにする。この状態では雑音が少なくなり、安定な
自励発振状態に近くなる。この段階では、加算信号を印
加すると、かえって雑音となる。このため、加算信号を
印加しないように、加算信号発振器のスイッチを切るこ
とが好ましい。

【００３３】図２は、本発明の好適な実施形態に係る制
御回路１を示すブロック図であり、図３は、図２におけ
る自励発振装置２２を示すブロック図である。本例の測
定装置は、回転角速度を測定するための振動型ジャイロ
スコープに係るものである。

【００３４】制御回路１は、駆動回路２と検出回路３と
を備えている。駆動回路２は、振動子の駆動振動部５を
励振するためのものである。駆動回路２には、自励発振
装置２２と診断回路９とが設けられている。自励発振装
置２２内の起動回路４によって自励発振回路を起動す
る。

【００３５】図３に示すように、自励発振装置２２は、
自励発振回路１０と加算信号発振装置１５とを備えてい
る。自励発振回路１０は、電流／電圧増幅器（交流増幅
器）２３、コンデンサー２４、整流器２６，振幅制御増
幅器２５、抵抗器２７を備えている。２８はアースであ
る。発振装置１５は、発振器３１、スイッチ３０、抵抗
器２９および発振制御装置３２を備えている。

【００３６】起動時には、自励発振回路１０に対して起
動回路４から雑音を入力する。この雑音は、振動子の駆
動部５を通過して周波数選択を受け、次いで矢印Ａのよ
うに交流増幅器２３に入力されて増幅を受ける。交流増
幅器２３からの出力信号の一部を矢印Ｄのように取り出
し、整流器２６に入力し、振幅の水準（大きさ）に変換
する。この振幅の信号を矢印Ｅのように振幅制御増幅器
２５に入力する。図２に示すように、自励発振装置２２
は診断回路９に連結されており、診断回路９の出力はＤ
ＩＡＧ端子を通して外部に出力される。

【００３７】図３に示すように、起動後の初期段階で
は、振動子５において雑音の大部分がカットされるた
め、整流器２６からの出力が比較的小さい。このため、
増幅器２５における利得を大きくし、発振ループ３２を
一周する間のループゲインが１になるようにする。時間
が経過すると、整流器２６からの出力が大きくなるの
で、増幅器２５における利得を小さくし、ループゲイン
が１になるようにする。

【００３８】整流器２５からの出力の一部が、矢印Ｆの
ように制御装置３２に入力される。制御装置３２からの
信号に基づいて、発振器３１およびスイッチ３０を動作
させる。具体的には、整流器２６からの出力Ｆが設定値
以下である場合には、発振器３１から加算信号を発振
し、かつスインチ３０をオン状態にする。この結果、発
振ループ３２内に加算信号が印加される。

【００３９】一方、自励発振状態が安定してくると、一
般に整流器２６からの出力Ｆが大きくなり、設定値を超
える。この段階では、発振ループ３２内を周回している
信号のほとんどは、目的とする周波数の駆動信号成分と
なる。こうなると、加算信号を発振ループに印加する
と、加算信号の周波数は駆動信号成分の周波数とは異な
っていることから、かえって雑音を導入する結果とな
る。こうなると、安定発振までの時間がかえって長くな
るおそれがある。従って、整流器２６からの出力Ｆが設
定値を超えた場合には、発振器３１を停止し、スイッチ
３０をオフ状態にすることで、加算信号が発振ループ３
２に印加されないようにする。

【００４０】駆動信号の発振状態が安定化すると、振動
子の検出部６Ａ、６Ｂからの信号の検出を開始する。即
ち、振動子の検出部６Ａ、６Ｂからの検出信号（交流）
を交流増幅器１１Ａ、１１Ｂを用いて増幅し、各増幅器
１１Ａ，１１Ｂからの出力を加算器１２によって加算す
る。

【００４１】また、駆動信号の一部を派生させ、派生信
号を移相器１３に通し、移相信号を得る。移相信号の位
相は、漏れ信号の位相とは、所定角度、例えば９０°ず
れている。この移相信号を位相検波器１４に入力し、振
動子からの出力信号を検波する。この結果、検波後の出
力信号においては、不要な漏れ信号は消去されており、
あるいは少なくとも低減されているはずである。この検
波後の出力信号をローパスフィルター１７に入力し、平
滑化し、次いで０点調整回路１８に入力する。この出力
を外部に取り出す。

【００４２】駆動信号の波形は限定されないが、好まし
くは正弦波、余弦波あるいは矩形波である。

【００４３】振動子の構成は特に限定されない。振動子
を構成する材質のＱ値は、３０００以上であることが好
ましく、１００００以上であることが一層好ましい。振
動子を構成する材質としては、エリンバー等の恒弾性合
金、強誘電性単結晶（圧電性単結晶）を例示できる。こ
うした単結晶としては、水晶、ニオブ酸リチウム、タン
タル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウ
ム固溶体、ホウ酸リチウム、ランガサイトを例示でき
る。

【００４４】

【実施例】以下、図１〜図３を参照しつつ説明したよう
な回路を構成し、駆動実験を行った。振動子としては、
特開平１１−２８１３７２号公報に記載の振動子を使用
した。この振動子は、２本の駆動振動片５と、駆動振動
片とは独立的に振動する２本の検出振動片６Ａ、６Ｂと
を備えている。起動回路から周波数１００〜５００ｋＨ
ｚの雑音を発生させ、発振ループ３２に入力し、自励発
振を開始した。駆動振動片の固有共振周波数は３０ｋＨ
ｚであり、スプリアス振動の固有共振周波数は５５ｋＨ
ｚである。

【００４５】まず、発振器３１を動作させず、スイッチ
３０をオフにした状態で自励発振を行った。この結果、
駆動振動の発振が安定化するまでの時間は、約１．０秒
であった。

【００４６】一方、発振器３１を動作させ、スイッチ３
０をオンにした状態で、前述した実施形態のように自励
発振を行った。加算信号の周波数は約２５ｋＨｚであっ
た。この結果、駆動振動の発振が安定化するまでの時間
は、約０．２秒であった。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、振
動子に駆動振動を励振し、振動子に印加される物理量
を、振動子から得られた検出信号に基づいて検出するの
に際して、測定用の振動子の振動状態が安定化するまで
の立ち上がり時間を短くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく自励発振装置を模式的に示す図
である。

【図２】好適な実施形態における測定装置の全体を模式
的に示すブロック図である。

【図３】図２の装置において、自励発振装置２２を模式
的に示すブロック図である。

【図４】比較例に基づく自励発振装置を模式的に示す図
である。

【符号の説明】

１制御回路２駆動回路３検出回
路５振動子の駆動部分６Ａ、６Ｂ振動子の検
出部分７発振ループの線８励振手
段１０自励発振回路１１Ａ、１１Ｂ、２３交流増幅器１２加算
器１３移相器１４位相検波器１５加算信号発振装置
１９直流増幅回路２０交流増幅回路
２２自励発振装置２４コンデンサ
ー２５振幅制御増幅器２６整流器３０スイッチ３１発振器３２制
御装置Ａ振動子５による周波数選択後の出力
Ｂ振幅制御増幅器２５による増幅後の出力
Ｃ加算信号Ｄ整流器２６への入力
（交流）Ｅ振幅制御増幅器２５への入力（直
流）Ｆ発振制御装置３２への入力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動子、この振動子と発振ループを生成
し、前記振動子に駆動振動を励振する自励発振回路、お
よび前記振動子からの検出信号を出力するための検出回
路を使用し、前記検出信号に基づいて物理量を測定する
方法であって、前記自励発振回路を用いて前記駆動振動を起動する際に
この駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数
を有するスプリアスモードの振動が発振され、前記駆動
振動を起動する際に前記スプリアスモードの振動の固有
共振周波数とは異なる周波数の加算信号を前記発振ルー
プに印加することを特徴とする、振動子を用いた測定方
法。
【請求項２】前記加算信号を、前記振動子における前記
駆動振動の振動状態が安定するまでの間に前記発振ルー
プに印加することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】前記加算信号の周波数が、前記スプリアス
モードの振動の固有共振周波数よりも、前記駆動振動の
固有共振周波数に近いことを特徴とする、請求項１また
は２記載の方法。
【請求項４】前記自励発振回路が、前記振動子の振動に
基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の
出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力さ
れた振幅に応じて前記交流増幅器の出力を増幅する振幅
制御増幅器とを備えていることを特徴とする、請求項１
〜３のいずれか一つの請求項に記載の方法。
【請求項５】前記整流器から出力された振幅が設定値よ
りも小さいときに前記加算信号を前記発振ループに印加
することを特徴とする、請求項４記載の方法。
【請求項６】前記整流器から出力された振幅が設定値よ
りも大きいときに、前記加算信号の前記発振ループへの
印加を停止することを特徴とする、請求項４または５記
載の方法。
【請求項７】振動子、この振動子と発振ループを生成
し、前記振動子に駆動振動を励振する自励発振回路、お
よび前記前記振動子から検出信号を出力するための検出
回路を備えており、前記検出信号に基づいて物理量を測
定する装置であって、前記自励発振回路を用いて前記駆動振動を起動する際に
この駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数
を有するスプリアスモードの振動が発振され、前記駆動
振動を起動する際に前記スプリアスモードの振動の固有
共振周波数とは異なる周波数の加算信号を前記発振ルー
プに印加する加算信号発振装置を備えていることを特徴
とする、物理量の測定装置。
【請求項８】前記加算信号を、前記振動子における前記
駆動振動の振動状態が安定するまでの間に前記発振ルー
プに印加することを特徴とする、請求項７記載の装置。
【請求項９】前記加算信号の周波数が、前記スプリアス
モードの振動の固有共振周波数よりも、前記駆動振動の
固有共振周波数に近いことを特徴とする、請求項７また
は８記載の装置。
【請求項１０】前記自励発振回路が、前記振動子の振動
に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器
の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力
された振幅に応じて前記交流増幅器の出力を増幅する振
幅制御増幅器とを備えていることを特徴とする、請求項
７〜９のいずれか一つの請求項に記載の装置。
【請求項１１】前記整流器から出力された振幅が設定値
よりも小さいときに前記加算信号を前記発振ループに印
加することを特徴とする、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】前記整流器から出力された振幅が設定値
よりも大きいときに、前記加算信号の前記発振ループへ
の印加を停止することを特徴とする、請求項１０または
１１記載の装置。
【請求項１３】前記測定装置が慣性センサーであること
を特徴とする、請求項７〜１２のいずれか一つの請求項
に記載の装置。
【請求項１４】振動子に励振される駆動振動および測定
すべき物理量に基づいて前記振動子から検出信号を出力
し、前記検出信号に基づいて物理量を測定するのに際し
て、前記振動子に前記駆動振動を励振するための駆動装
置であって、前記振動子と発振ループを生成し、前記振動子に駆動振
動を励振する自励発振回路を備えており、前記自励発振
回路を用いて前記駆動振動を起動する際にこの駆動振動
の固有共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプ
リアスモードの振動が発振され、前記駆動振動を起動す
る際に前記スプリアスモードの振動の固有共振周波数と
は異なる周波数の加算信号を前記発振ループに印加する
加算信号発振装置を備えていることを特徴とする、振動
子の駆動装置。
【請求項１５】前記加算信号を、前記振動子における前
記駆動振動の振動状態が安定するまでの間に前記発振ル
ープに印加することを特徴とする、請求項１４記載の装
置。
【請求項１６】前記加算信号の周波数が、前記スプリア
スモードの振動の固有共振周波数よりも、前記駆動振動
の固有共振周波数に近いことを特徴とする、請求項１４
または１５記載の装置。
【請求項１７】前記自励発振回路が、前記振動子の振動
に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器
の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力
された振幅に応じて前記交流増幅器の出力を増幅する振
幅制御増幅器とを備えていることを特徴とする、請求項
１４〜１６のいずれか一つの請求項に記載の装置。
【請求項１８】前記整流器から出力された振幅が設定値
よりも小さいときに前記加算信号を前記発振ループに印
加することを特徴とする、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】前記整流器から出力された振幅が設定値
よりも大きいときに、前記加算信号の前記発振ループへ
の印加を停止することを特徴とする、請求項１７または
１８記載の装置。