JP2005249646A - 角速度センサ用音叉型振動子、この振動子を用いた角速度センサ及びこの角速度センサを用いた自動車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アーム10b上に設けられた上部電極13a,14aから得られる電荷をカレントアンプ40a,40bでそれぞれ増幅した後、これらの信号を第1の差動増幅器41で差動増幅した信号を音叉駆動用のモニター信号として用い、カレントアンプ40a,40bからの出力信号を第1の加算点60で加算した第1の加算信号を角速度検出用の信号として用いた。
【選択図】図3
Description
図1は本発明の実施の形態1における角速度センサ用音叉型振動子の分解斜視図、図2は同振動子のA−A断面図、図3は同振動子を用いた角速度センサを説明するための構成図である。
10a,10b アーム
11a,12a,13a,14a 上部電極
11b,12b 第1の圧電膜
11c,12c,13c,14c 下部電極
11d,12d,13d,14d 導電部
13b,14b 第2の圧電膜
18 基部
30,31 中心線
32,33 主面
40a,40b カレントアンプ
41 第1の差動増幅器
42 全波整流回路
43 AGC回路
44 アンプ
45 反転アンプ
46 駆動回路
60 第1の加算点
65 移相器
66 同期検波器
67 ローパスフィルタ
68 端子
69 角速度検出回路
Claims (9)
- 少なくとも2つのアームとこのアームを連結する少なくとも1つの基部とを有した非圧電材料からなる音叉と、この音叉をX軸方向に励振するために少なくとも1つのアームの少なくとも1つの主面上の中心線を境に少なくとも上部電極が離間するように設けられた第1の圧電膜と、これらの上部電極に互いに位相が逆の駆動信号が印加され、前記音叉がX軸方向に音叉振動する時の前記アームのX軸方向の振幅をモニターするために少なくとも1つのアームの少なくとも1つの主面上の中心線を境に少なくとも上部電極が離間し、かつ、これらの上部電極から少なくとも互いに位相が逆のモニター信号が出力可能なように設けられた第2の圧電膜とを備えた角速度センサ用音叉型振動子。
- 主面上の中心線を境に離間した上部電極に対応して第1の圧電膜も中心線を境に離間し、さらに前記離間した第1の圧電膜に対応して下部電極も離間し、かつ、主面上の中心線を境に離間した上部電極に対応して第2の圧電膜も中心線を境に離間し、さらに前記離間した第2の圧電膜に対応して下部電極も離間するように構成された請求項1に記載の角速度センサ用音叉型振動子。
- 中心線を境に離間し第1の圧電膜に設けられた上部電極が前記中心線を境に対称に配置され、かつ、中心線を境に離間し第2の圧電膜に設けられた上部電極が前記中心線を境に対称に配置された請求項1に記載の角速度センサ用音叉型振動子。
- アームの中心線を境にそれぞれ離間した上部電極、第2の圧電膜および下部電極が、音叉の中心軸を境にして対称位置に、さらに一対設けられた請求項3に記載の角速度センサ用音叉型振動子。
- 音叉は、シリコンからなる請求項1に記載の角速度センサ用音叉型振動子。
- 上部電極が中心線を境に離間するように設けられた第1の圧電膜および上部電極が中心線を境に離間するように設けられた第2の圧電膜の内の少なくとも前記各上部電極は、アームのY軸方向の長さの約半分の位置より下方から基部側に向かって配設された請求項1乃至4に記載の角速度センサ用音叉型振動子。
- 請求項1に記載の角速度センサ用音叉型振動子と、アームの中心線を境に離間し第2の圧電膜上に設けられた各上部電極から得られる信号をそれぞれ増幅するための第1の増幅器とこれらの第1の増幅器の出力を差動増幅するための差動増幅器とこの差動増幅器の出力が入力されるAGC回路とこのAGC回路の出力が入力され、かつ、アームの中心線を境に離間し第1の圧電膜上に設けられた各上部電極に互いに位相が逆の駆動信号を出力するための第2の増幅器とを有した駆動回路と、Y軸周りに角速度が入力された時に、Z軸方向に撓む前記アームの中心線を境に離間し第2の圧電膜上に設けられた各上部電極から得られる各信号が前記第1の増幅器によりそれぞれ増幅された信号、または、Z軸方向に撓む前記アームの中心線を境に離間し第1の圧電膜上に設けられた各上部電極から得られる各信号がそれぞれ増幅された信号の内のいずれかが加算され、加算後の信号の位相を位相シフトさせるための移相器とこの移相器からの出力信号を前記第1の増幅器の出力信号または前記差動増幅器の出力信号により同期検波するための同期検波器とを有した角速度検出回路とを備えた角速度センサ。
- 請求項1に記載の角速度センサ用音叉型振動子と、アームの中心線を境に離間し第2の圧電膜上に設けられた各上部電極から得られる信号をそれぞれ増幅するための第1の増幅器とこれらの第1の増幅器の出力を差動増幅するための第1の差動増幅器とこの第1の差動増幅器の出力が入力されるAGC回路とこのAGC回路の出力が入力され、かつ、アームの中心線を境に離間し第1の圧電膜上に設けられた各上部電極に互いに位相が逆の駆動信号を出力するための第2の増幅器とを有した駆動回路と、Y軸周りに角速度が入力された時に、Z軸方向に撓む前記アームの中心線を境に離間し第2の圧電膜上に設けられた各上部電極から得られる各信号が前記第1の増幅器によりそれぞれ増幅された信号が加算された第1の加算信号とZ軸方向に撓む前記アームの中心線を境に離間し第1の圧電膜上に設けられた各上部電極から得られる各信号が第3の増幅器によりそれぞれ増幅された信号が加算された第2の加算信号を差動増幅するための第2の差動増幅器とこの第2の差動増幅器の出力信号の位相を位相シフトさせるための移相器とこの移相器からの出力信号を前記第1の増幅器の出力信号または前記第1の差動増幅器の出力信号により同期検波するための同期検波器とを有した角速度検出回路とを備えた角速度センサ。
- 請求項7または8に記載の角速度センサをヨーレート、ローリング、ピッチングの少なくともいずれか1つを検出するセンサとして用いた自動車。
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