JP2008070132A - Angular velocity sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に、航空機、自動車、ロボット、船舶、車両等の移動体の姿勢制御やナビゲーション等に利用でき、かつ故障診断機能を有する角速度センサに関するものである。 The present invention particularly relates to an angular velocity sensor that can be used for attitude control and navigation of a moving body such as an aircraft, an automobile, a robot, a ship, and a vehicle and that has a failure diagnosis function.
従来のこの種の角速度センサは、図9に示すような構成となっていた。 This type of conventional angular velocity sensor has a configuration as shown in FIG.
図9は従来の角速度センサにおける検出回路を示すブロック図である。 FIG. 9 is a block diagram showing a detection circuit in a conventional angular velocity sensor.
図9において、1は振動子である。2は駆動回路で、この駆動回路2は前記振動子1を所定の振幅および周波数で振動駆動している。3は検出回路で、この検出回路3は、前記振動子1に角速度が負荷された際にコリオリ力により振動子1に発生する電荷を増幅する電荷増幅器4と、この電荷増幅器4の出力信号の位相を変化させるオペアンプからなる位相器5と、この位相器5からの出力信号を前記駆動回路2からの出力信号に同期検波させる同期検波器6と、この同期検波器6からの出力信号を平滑するとともに増幅するDC化出力回路7とで構成されている。
In FIG. 9, 1 is a vibrator. Reference numeral 2 denotes a drive circuit, which drives the vibrator 1 with a predetermined amplitude and frequency. Reference numeral 3 denotes a detection circuit. The detection circuit 3 amplifies a charge generated in the vibrator 1 by Coriolis force when an angular velocity is loaded on the vibrator 1, and an output signal of the charge amplifier 4
以上のように構成された従来の角速度センサについて、次にその動作を説明する。 Next, the operation of the conventional angular velocity sensor configured as described above will be described.
従来の角速度センサは、振動子1の固有振動数で励振した状態で、この振動子1の軸心方向Zを中心とする角速度Ωが振動子1に印加されると、振動子1にコリオリ力が生じ、これが電荷として検出され、そして検出回路3により出力信号に変換されることにより、角速度を検出するものであった。 In a state where the conventional angular velocity sensor is excited at the natural frequency of the vibrator 1, when an angular velocity Ω centering on the axial direction Z of the vibrator 1 is applied to the vibrator 1, the Coriolis force is applied to the vibrator 1. This is detected as an electric charge, and converted into an output signal by the detection circuit 3, thereby detecting the angular velocity.
ここで、振動子1の形状のアンバランスにより、角速度が振動子1に負荷されていないにも関わらず、図10(a)に示すような誤差信号が従来の検出回路3における電荷増幅器4および位相器5を介して発生する場合を考えてみると、従来の角速度センサにおいては、図10(b)に示すような駆動回路2における出力信号に同期して、出力信号が図10(c)に示す信号に変換される。そうすると、DC化出力回路7により平滑化されるため、誤差信号が零出力値となり、これにより、振動子1の形状のアンバランスにより発生する誤差信号をキャンセルすることができるものであった。
Here, due to the imbalance of the shape of the vibrator 1, an error signal as shown in FIG. 10A is generated by the charge amplifier 4 and the conventional detection circuit 3 even though the angular velocity is not loaded on the vibrator 1. Considering the case where the signal is generated through the
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。
しかしながら、上記従来の構成では、振動子1に過大な衝撃が加わることにより発生する誤差信号が、位相器5の上側出力飽和電圧を超えると、図11(a)に示すように、出力信号の一部が頭打ちになるため、一般的に、同期検波器6における上側出力飽和電圧と基準電位との差が、下側出力飽和電圧と基準電位との差よりも小であることにより、図11(b)に示すように、基準電位よりも下側の出力が多くなり、これにより、図11(c)に示すように、DC化出力回路7から誤差信号が出力されてしまうという課題を有していた。
However, in the above-described conventional configuration, when an error signal generated by an excessive shock applied to the vibrator 1 exceeds the upper output saturation voltage of the
本発明は上記従来の課題を解決するもので、振動子に過大な衝撃が加わった場合に発生する誤差信号を出力信号から確実にキャンセルすることができる角速度センサを提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an angular velocity sensor capable of reliably canceling an error signal generated when an excessive shock is applied to a vibrator from an output signal. It is.
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。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
本発明の請求項1に記載の発明は、振動子と、この振動子を所定の振幅および周波数で振動駆動する駆動回路と、前記振動子に角速度が負荷された際にコリオリ力により振動子に発生する電荷を増幅するとともに電圧に変換する電荷増幅器と、この電荷増幅器からの出力信号の位相を変化させるとともに基準電位が上側出力飽和電圧と下側出力飽和電圧の中点から偏移しているオペアンプからなる位相器と、この位相器からの出力信号を前記駆動回路からの出力信号に同期検波させる同期検波器と、この同期検波器の出力信号を平滑化する平滑回路と、この平滑回路の出力信号を増幅して出力するオペアンプからなる直流増幅器とを備え、前記位相器における注入抵抗の抵抗値を切り替えて電荷増幅器からの出力信号の振幅を減衰させる振幅減衰手段を位相器に設けるとともに、前記直流増幅器における注入抵抗の抵抗値を切り替えて平滑回路からの出力信号を増幅させる振幅増幅手段を直流増幅器に設け、前記増幅減衰手段の減衰率と前記振幅増幅手段の増幅率とが互いに逆数になるように構成したもので、この構成によれば、位相器における注入抵抗の抵抗値を切り替えて電荷増幅器からの出力信号の振幅を減衰させる振幅減衰手段を位相器に設けているため、振動子に過大な衝撃が加わった場合に発生する誤差信号が位相器の上側出力飽和電圧以上または下側出力飽和電圧以下になるということはなくなり、これにより、出力信号の一部が頭打ちになるということはないため、同期検波器における信号変換後に、基準電位よりも下側の出力が多くなることもなくなり、その結果、出力信号から誤差信号を確実にキャンセルすることができるという作用効果を有するものである。 According to a first aspect of the present invention, a vibrator, a drive circuit for driving the vibrator with a predetermined amplitude and frequency, and a vibrator by a Coriolis force when an angular velocity is loaded on the vibrator. A charge amplifier that amplifies the generated charge and converts it to a voltage, and changes the phase of the output signal from the charge amplifier, and the reference potential is shifted from the middle point of the upper output saturation voltage and the lower output saturation voltage. A phase shifter composed of an operational amplifier, a synchronous detector for synchronously detecting an output signal from the phase shifter with an output signal from the drive circuit, a smoothing circuit for smoothing the output signal of the synchronous detector, and the smoothing circuit An amplitude that attenuates the amplitude of the output signal from the charge amplifier by switching the resistance value of the injection resistor in the phase shifter. Attenuating means is provided in the phase shifter, and an amplitude amplifying means for amplifying an output signal from the smoothing circuit by switching a resistance value of the injection resistor in the DC amplifier is provided in the DC amplifier, and the attenuation rate of the amplification attenuating means and the amplitude amplification are provided. According to this configuration, the amplitude attenuating means for attenuating the amplitude of the output signal from the charge amplifier by switching the resistance value of the injection resistor in the phase shifter is phase-adjusted. Therefore, the error signal generated when an excessive shock is applied to the vibrator will not be higher than the upper output saturation voltage or lower than the lower output saturation voltage of the phaser. Therefore, after the signal conversion in the synchronous detector, the output below the reference potential does not increase and the result is , And has a effect that the error signal from the output signal can be reliably canceled.
本発明の請求項2に記載の発明は、振動子と、この振動子を所定の振幅および周波数で振動駆動する駆動回路と、前記振動子に角速度が負荷された際にコリオリ力により振動子に発生する電荷を増幅するとともに電圧に変換する電荷増幅器と、この電荷増幅器からの出力信号の位相を変化させる位相器と、この位相器からの出力信号を前記駆動回路からの出力信号に同期検波させるとともに基準電位が上側出力飽和電圧と下側出力飽和電圧の中点から偏移している少なくとも2つのオペアンプを有する同期検波器と、この同期検波器の出力信号を平滑化する平滑回路と、この平滑回路の出力信号を増幅して出力する直流増幅器とを備え、前記同期検波器におけるオペアンプの個数を切り替えて位相器からの出力信号の振幅を減衰させる振幅減衰手段を同期検波器に設けるとともに、前記直流増幅器における注入抵抗の抵抗値を切り替えて平滑回路からの出力信号を増幅させる振幅増幅手段を直流増幅器に設け、前記振幅減衰手段の減衰率と前記振幅増幅手段の増幅率とが互いに逆数になるように構成したもので、この構成によれば、同期検波器におけるオペアンプの個数を切り替えて位相器からの出力信号の振幅を減衰させる振幅減衰手段を同期検波器に設けているため、振動子に過大な衝撃が加わった場合に発生する誤差信号が同期検波器におけるオペアンプの上側出力飽和電圧以上または下側出力飽和電圧以下になるということはなくなり、これにより、出力信号の一部が頭打ちになるということはないため、同期検波器における信号変換後に、基準電位よりも下側の出力が多くなることもなくなり、その結果、出力信号から誤差信号を確実にキャンセルすることができるという作用効果を有するものである。 According to a second aspect of the present invention, a vibrator, a drive circuit that vibrates the vibrator with a predetermined amplitude and frequency, and the vibrator by Coriolis force when an angular velocity is applied to the vibrator. A charge amplifier that amplifies the generated charge and converts it into a voltage, a phase shifter that changes the phase of the output signal from the charge amplifier, and synchronously detects the output signal from the phase shifter with the output signal from the drive circuit And a synchronous detector having at least two operational amplifiers whose reference potentials are deviated from the midpoint of the upper output saturation voltage and the lower output saturation voltage, a smoothing circuit for smoothing the output signal of the synchronous detector, A DC amplifier that amplifies and outputs the output signal of the smoothing circuit, and switches the number of operational amplifiers in the synchronous detector to attenuate the amplitude of the output signal from the phase shifter. Means is provided in the synchronous detector, and an amplitude amplifying means for amplifying an output signal from the smoothing circuit by switching a resistance value of the injection resistor in the DC amplifier is provided in the DC amplifier, and the attenuation rate of the amplitude attenuating means and the amplitude amplification are provided. According to this configuration, the amplitude attenuating means for attenuating the amplitude of the output signal from the phase shifter by switching the number of operational amplifiers in the synchronous detector is detected synchronously. Therefore, the error signal generated when an excessive shock is applied to the vibrator will not be higher than the upper output saturation voltage or lower than the lower output saturation voltage of the operational amplifier in the synchronous detector. Because part of the output signal does not reach its peak, there are many outputs below the reference potential after signal conversion in the synchronous detector. Becomes also eliminated, as a result, those having effect that the error signal from the output signal can be reliably canceled.
本発明の請求項3に記載の発明は、特に、電荷増幅器と位相器との間に判定回路を設け、この判定回路により電荷増幅器からの出力信号を判定して前記位相器における振幅減衰手段の抵抗値の切り替えをするようにしたもので、この構成によれば、常時、電荷増幅器からの出力信号を監視することができるという作用効果を有するものである。 In the invention according to claim 3 of the present invention, in particular, a determination circuit is provided between the charge amplifier and the phase shifter, and an output signal from the charge amplifier is determined by the determination circuit to determine the amplitude attenuation means in the phase shifter. The resistance value is switched. According to this configuration, the output signal from the charge amplifier can be constantly monitored.
以上のように本発明の角速度センサは、振動子と、この振動子を所定の振幅および周波数で振動駆動する駆動回路と、前記振動子に角速度が負荷された際にコリオリ力により振動子に発生する電荷を増幅するとともに電圧に変換する電荷増幅器と、この電荷増幅器からの出力信号の位相を変化させるとともに基準電位が上側出力飽和電圧と下側出力飽和電圧の中点から偏移しているオペアンプからなる位相器と、この位相器からの出力信号を前記駆動回路からの出力信号に同期検波させる同期検波器と、この同期検波器の出力信号を平滑化する平滑回路と、この平滑回路の出力信号を増幅して出力するオペアンプからなる直流増幅器とを備え、前記位相器における注入抵抗の抵抗値を切り替えて電荷増幅器からの出力信号の振幅を減衰させる振幅減衰手段を位相器に設けるとともに、前記直流増幅器における注入抵抗の抵抗値を切り替えて平滑回路からの出力信号を増幅させる振幅増幅手段を直流増幅器に設け、前記増幅減衰手段の減衰率と前記振幅増幅手段の増幅率とが互いに逆数になるように構成したもので、この構成によれば、位相器における注入抵抗の抵抗値を切り替えて電荷増幅器からの出力信号の振幅を減衰させる振幅減衰手段を位相器に設けているため、振動子に過大な衝撃が加わった場合に発生する誤差信号が位相器の上側出力飽和電圧以上または下側出力飽和電圧以下になるということはなくなり、これにより、出力信号の一部が頭打ちになるということはないため、同期検波器における信号変換後に、基準電位よりも下側の出力が多くなることもなくなり、その結果、出力信号から誤差信号を確実にキャンセルすることができるという優れた効果を奏するものである。 As described above, the angular velocity sensor according to the present invention is generated in the vibrator by the Coriolis force when the vibrator is driven at a predetermined amplitude and frequency, and when the angular velocity is loaded on the vibrator. Amplifier that amplifies and converts the generated charge into a voltage, and an operational amplifier that changes the phase of the output signal from the charge amplifier and shifts the reference potential from the midpoint of the upper and lower output saturation voltages A phase detector comprising: a synchronous detector for synchronously detecting an output signal from the phase shifter with an output signal from the drive circuit; a smoothing circuit for smoothing the output signal of the synchronous detector; and an output of the smoothing circuit And a DC amplifier composed of an operational amplifier for amplifying and outputting the signal, and switching the resistance value of the injection resistor in the phase shifter to attenuate the amplitude of the output signal from the charge amplifier A width attenuating means is provided in the phase shifter, and an amplitude amplifying means for amplifying an output signal from the smoothing circuit by switching a resistance value of the injection resistor in the DC amplifier is provided in the DC amplifier, and the attenuation rate and the amplitude of the amplification attenuating means are provided. According to this configuration, the amplitude attenuating means that attenuates the amplitude of the output signal from the charge amplifier by switching the resistance value of the injection resistor in the phase shifter. Since it is provided in the phase shifter, the error signal generated when an excessive shock is applied to the vibrator will not be higher than the upper output saturation voltage of the phase shifter or lower than the lower output saturation voltage. Since part of the signal never reaches a peak, the output below the reference potential does not increase after signal conversion in the synchronous detector. Results, in which an excellent effect that the error signal from the output signal can be reliably canceled.
以下、本発明の一実施の形態における角速度センサについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態における角速度センサの斜視図、図2は同角速度センサの駆動回路および検出回路を示すブロック図である。 FIG. 1 is a perspective view of an angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a drive circuit and a detection circuit of the angular velocity sensor.
図1、図2において、11は振動子で、この振動子11は四角柱状の水晶製の駆動電極振動体12と、四角柱状の水晶製の検出電極振動体13と、水晶製の接続部14とにより構成されている。そして前記駆動電極振動体12には、4つの側面に金からなる駆動電極15aおよび駆動電極15bが設けられている。また前記検出電極振動体13は駆動電極振動体12と平行に設けられているもので、その表面および裏面には金からなるモニタ電極16が設けられている。そしてまた前記検出電極振動体13には、内側の側面に金からなるGND電極17が設けられ、かつ外側の側面に金からなる一対の検出電極18a、18bが設けられている。19は駆動回路で、この駆動回路19は前記振動子11のモニタ電極16の電荷を入力する増幅器20と、この増幅器20の出力信号を入力するバンドパスフィルタ21と、このバンドパスフィルタ21の出力信号を入力する整流器22と、この整流器22の出力信号を入力する平滑回路23とにより構成されている。24はAGC回路で、このAGC回路24は前記駆動回路19における平滑回路23の出力信号を入力し、前記バンドパスフィルタ21の出力信号を増幅あるいは減衰させるものである。25は駆動制御回路で、この駆動制御回路25は前記AGC回路24の出力信号を入力するとともに、前記振動子11における駆動電極15aに駆動信号を入力するものである。26は反転アンプで、この反転アンプ26は前記駆動制御回路25の出力信号を入力するとともに、前記振動子11における駆動電極15bに駆動制御回路25の出力信号を反転させた駆動信号を入力するものである。
In FIGS. 1 and 2,
27は検出回路で、この検出回路27は、前記振動子11における一対の検出電極18a,18bのうちの一方の検出電極18aにコリオリ力により発生する電荷を電圧に変換する電荷増幅器28aと、一対の検出電極18a,18bのうちの他方の検出電極18bにコリオリ力により発生する電荷を電圧に変換する電荷増幅器28bと、これらの電荷増幅器28aおよび28bの出力信号を入力する差動増幅器29と、この差動増幅器29の出力信号を判定する判定回路30と、前記差動増幅器29の出力信号を入力するオペアンプからなる位相器31と、この位相器31の出力信号を入力する同期検波器32と、この同期検波器32の出力信号を入力する平滑回路33と、この平滑回路33の出力信号を入力するとともに、増幅して角速度信号を出力するオペアンプからなる直流増幅器34とにより構成されている。
そして、前記検出回路27における判定回路30は、図3に示すように、第1のコンパレータ35と第2のコンパレータ36とで構成されており、前記差動増幅器29からの出力信号が3.8V以上の場合には、第1のコンパレータ35から位相器31に切り替え信号が送られ、一方、差動増幅器29からの出力信号が0.7V以下の場合には、第2のコンパレータ36から位相器31に切り替え信号が送られる。前記検出回路27における位相器31は基準電位が2.5Vで、上側出力飽和電圧を4.0Vに、下側出力飽和電圧を0.5Vに設定しており、そして基準電位2.5Vは上側出力飽和電圧4.0Vと下側出力飽和電圧0.5Vの中点である2.25Vから上側に偏移している。
As shown in FIG. 3, the
そしてまた、位相器31には、図4に示すように、切り替えスイッチ37を設けており、この切り替えスイッチ37により、位相器31における第1の注入抵抗38と第2の注入抵抗39のいずれか一方を選択するようにしている。そして、位相器31は、前記第1の注入抵抗38、第2の注入抵抗39および帰還抵抗40の組み合わせにより、第2の注入抵抗39を切り替えスイッチ37が選択すると、第1の注入抵抗38を切り替えスイッチ37が選択した場合に比べて、位相器31の増幅率が50%になるように設定されている。また、前記検出回路27における直流増幅器34は、図5に示すように、切り替えスイッチ41を設けており、この切り替えスイッチ41により、直流増幅器34における第1の注入抵抗42と第2の注入抵抗43のいずれか一方を選択するようにしている。そして、直流増幅器34は、前記第1の注入抵抗42、第2の注入抵抗43および帰還抵抗44の組み合わせにより、第2の注入抵抗43を切り替えスイッチ41が選択すると、第1の注入抵抗42を切り替えスイッチ41が選択した場合に比べて、位相器31の増幅率が200%になるように設定されている。
In addition, the
以上のように構成された本発明の一実施の形態における角速度センサについて、次にその動作を説明する。 Next, the operation of the angular velocity sensor according to one embodiment of the present invention configured as described above will be described.
振動子11の駆動電極15aおよび15bに交流電圧を加えると、振動子11が共振し、そしてこの振動子11のモニタ電極16に電荷が発生する。このモニタ電極16に発生した電荷は、駆動回路19における増幅器20に入力され、正弦波形の出力電圧として出力される。そしてこのモニタ電極16の出力電圧を前記バンドパスフィルタ21に入力し、振動子11の共振周波数のみを抽出し、ノイズ成分を除去して、図6(a)に示すような正弦波形を出力する。そしてまた前記バンドパスフィルタ21の出力信号を整流器22に入力することにより、負電圧成分を正電圧に変換した後、平滑回路23に入力することにより、直流電圧信号に変換する。そしてAGC回路24は前記平滑回路23の直流電圧信号が大の場合には前記バンドパスフィルタ21の出力信号を減衰させるような信号を、一方、前記平滑回路23の直流電圧信号が小の場合には前記バンドパスフィルタ21の出力信号を増幅させるような信号を前記駆動制御回路25に入力し、前記振動子11の振動を一定振幅になるように調整するものである。ここで、振動子11の駆動電極振動体12が振動方向に速度vで屈曲振動している状態において、前記振動子11の長手方向の中心軸周りに前記振動子11が角速度ωで回転すると、この振動子11の検出電極振動体13にF=2mV×ωのコリオリ力が発生する。このコリオリ力により前記検出電極振動体13の一対の検出電極18における一方の検出電極18aに図6(b)に示すような電荷が発生するとともに、他方の検出電極18bに図6(c)に示すような電荷が発生する。そしてこの一対の検出電極18に発生する電荷はコリオリ力により発生するため、前記モニタ電極16に発生する信号より、一方の検出電極18aに生じる電荷の位相が90度進むとともに、他方の検出電極18bに生じる電荷の位相が270度進んでいる。そして前記差動増幅器29により、一方の検出電極18aから発生する電荷を図6(d)に示すような出力電圧に変換する。増幅器28bは、他方の検出電極18bから発生する電荷を増幅し、図6(e)に示すような出力電圧に変換する。
When an AC voltage is applied to the
そして、電荷増幅器28aおよび電荷増幅器28bの出力信号を差動増幅器29に入力するとともに、差動をとることにより、差動増幅器29が差動からなる出力信号を出力する。さらに位相器31により、前記差動増幅器29の出力電圧を90度遅らせて図6(f)に示すような出力電圧に変換する。そしてこの位相器31の出力信号を同期検波器32に入力し、前記駆動回路19におけるバンドパスフィルタ21の振動の周期で位相検波させるとともに、前記位相器31の出力電圧の負電圧成分を正電圧に変換し、図6(g)に示すような出力信号を得る。そしてこの同期検波器32の出力電圧を前記平滑回路33および直流増幅器34により平滑化するとともに、増幅し、図6(h)に示すような出力信号を得る。そして直流増幅器34の出力信号を角速度の信号として、相手側のコンピュータ(図示せず)等に入力し、角速度を検出するものである。
Then, the output signals of the
ここで、角速度センサにおける振動子11に過大な衝撃力が作用し、図7(a)に示すように、差動増幅器29からの出力信号の最大値が位相器31の上側出力飽和電圧4.0Vを超える4.1Vとなった場合、本発明の一実施の形態における角速度センサにおいては、判定回路30における第1のコンパレータ35がオンし、位相器31の切り替えスイッチ37が切り替わって、第2の注入抵抗39がオン状態となる。この状態においては、第1の注入抵抗38に切り替えスイッチ37が切り替わった場合に比べて、位相器31の増幅率が50%になるため、図7(b)に示すように、位相器31により位相を変換させる信号の最大値は3.3Vになる。これは、位相器31の上側出力飽和電圧4.0V以下であるため、位相器31からの出力信号は頭打ちにならない。そうすると、駆動回路2における出力信号に同期して、図7(c)に示す信号に変換される。そして、平滑回路33により、図7(d)に示すように、誤差信号がキャンセルされるため、正確な角速度を検出することができるものである。
Here, an excessive impact force acts on the
上記したように、本発明の一実施の形態においては、位相器31における第1の注入抵抗38と第2の注入抵抗39の抵抗値を切り替えて差動増幅器29からの出力信号の振幅を減衰させる切り替えスイッチ37からなる振幅減衰手段を位相器31に設けているため、振動子11に過大な衝撃が加わった場合に発生する誤差信号が位相器31の上側出力飽和電圧以上または下側出力飽和電圧以下になるということはなくなり、これにより、出力信号の一部が頭打ちになるということはないため、同期検波器32における信号変換後に、基準電位よりも下側の出力が多くなることもなくなり、その結果、出力信号から誤差信号を確実にキャンセルすることができるという効果が得られるものである。
As described above, in one embodiment of the present invention, the amplitude of the output signal from the
また、直流増幅器34は、図5に示すように、切り替えスイッチ41が第2の注入抵抗43を選択した場合は、第1の注入抵抗42を切り替えスイッチ41が選択した場合に比べて、位相器31の増幅率が200%になるように設定されているため、角速度からなる出力信号は、前述したように、一旦、位相器31により出力信号が50%に減衰するが、直流増幅器34により200%に増幅され、そしてこれらは合わせて100%の信号となるもので、このことから、位相器31における切り替えスイッチ37と直流増幅器34における切り替えスイッチ41が動作しても角速度信号自体は変化しないため、同一の出力信号を出力させることができるものである。
Further, as shown in FIG. 5, the direct
なお、上記本発明の一実施の形態における角速度センサにおいては、位相器31における切り替えスイッチ37を切り替えて、差動増幅器29からの出力信号を減衰させる場合について説明したが、図8に示すように、一対のオペアンプ45を直列に接続した同期検波器32に切り替えスイッチ46を設け、そしてこの切り替えスイッチ46により、使用するオペアンプ45の個数を変えて増幅率を変化させるようにした場合でも、上記本発明の一実施の形態と同様の効果が得られるものである。
In the angular velocity sensor according to the embodiment of the present invention, the case where the
本発明に係る角速度センサは、振動子に過大な衝撃が加わった場合に発生する誤差信号を出力信号から確実にキャンセルすることができるという効果を有するものであり、特に、航空機、自動車、ロボット、船舶、車両等の移動体の姿勢制御やナビゲーション等に使用される角速度センサとして有用なものである。 The angular velocity sensor according to the present invention has an effect that an error signal generated when an excessive impact is applied to the vibrator can be reliably canceled from the output signal, and in particular, an aircraft, an automobile, a robot, It is useful as an angular velocity sensor used for attitude control and navigation of a moving body such as a ship or a vehicle.
11 振動子
19 駆動回路
27 検出回路
28a,28b 電荷増幅器
30 判定回路
31 位相器
32 同期検波器
33 平滑回路
34 直流増幅器
38,39,45 振幅減衰手段
42,43 振幅増幅手段
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