JP2018021850A - バイアス補正機能を有する振動型ジャイロ、及び振動型ジャイロの使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Fy=2ΩzMVx
で表される。このため、コリオリ力Fyによる該検出質量体の変位を検出することで角速度を検出する振動型ジャイロでは、駆動質量体を速度Vxで励振させる必要がある。このための方式として、例えば静電力によるコームドライブ方式が利用される。
2 基板
4、6 駆動質量体
12 中央連結ばね
14 検出質量体
24、28 駆動用櫛歯固定電極
32、38 駆動モニタ用櫛歯固定電極
46、48 検出モニタ用櫛歯固定電極
50 PLL制御器
52 AGC制御器
54、56 CV変換器
58、58′ 駆動信号生成部
60、60′ 駆動波形生成器
62、72、74、74′、86 変調器
64、66、66′ 位相検波回路
68、70、84 制御回路
76、76′、80 加算器
78、82、88 減算器
90、90′ フィードバック信号生成部
Claims (6)
- 駆動振動する駆動質量体(4、6)と、角速度により発生するコリオリ力によって変位するように構成された検出質量体(14)と、を備えた振動型ジャイロであって、
前記駆動質量体の共振周波数である第1の周波数を有する第1の駆動信号と、前記第1の周波数とは異なる少なくとも1つの第2の周波数を有する少なくとも1つの第2の駆動信号とを多重化した多重化駆動信号を生成する駆動信号生成部(58、58′)と、
前記検出質量体の検出信号から、前記第1の周波数で検波された第1の検波信号を生成する第1の位相検波回路(64)と、前記検出質量体の検出信号から、前記少なくとも1つの第2の周波数で検波された少なくとも1つの第2の検波信号を生成する少なくとも1つの第2の位相検波回路(66、66′)と、
前記第1の検波信号から第1のフィードバック振幅信号を生成する第1の制御回路(68)と、前記少なくとも1つの第2の検波信号から第2のフィードバック振幅信号を生成する第2の制御回路(70)と、
前記第1のフィードバック振幅信号を前記第1の周波数で変調した第1のフィードバック信号と、前記第2のフィードバック振幅信号を前記少なくとも1つの第2の周波数でそれぞれ変調した少なくとも1つの第2のフィードバック信号とを多重化して、第1の多重化フィードバック信号を生成するフィードバック信号生成部(90、90′)と、
前記第2のフィードバック振幅信号を前記第1のフィードバック振幅信号から減算して角速度信号を出力する減算器(78)と、
を有する、振動型ジャイロ。 - 前記少なくとも1つの第2の周波数は、前記第1の周波数及び前記検出質量体の共振周波数よりも高い周波数Afと、前記第1の周波数及び前記検出質量体の共振周波数よりも低い周波数Bfとの2つの周波数を含み、
前記少なくとも1つの第2の駆動信号は、前記周波数Afを有する駆動信号Adrsと、前記周波数Bfを有する駆動信号Bdrsとの2つの駆動信号を含み、
前記少なくとも1つの第2の検波信号は、前記周波数Afで検波された検波信号Adesと、前記周波数Bfで検波された検波信号Bdesとの2つの検波信号を含み、
前記第2の制御回路は、前記検波信号Ades及び前記検波信号Bdesを加算した信号を用いて前記第2のフィードバック振幅信号を生成し、
前記少なくとも1つの第2のフィードバック信号は、前記第2のフィードバック振幅信号を前記周波数Afで変調したフィードバック信号Afsと、前記第2のフィードバック振幅信号を前記周波数Bfで変調したフィードバック信号Bfsとの2つのフィードバック信号を含む、
請求項1に記載の振動型ジャイロ。 - 前記検波信号Ades及び前記検波信号Bdesを減算処理して得られた信号から、第3のフィードバック振幅信号を生成する第3の制御回路(84)と、
前記第3のフィードバック振幅信号を多重化駆動信号の周波数によって変調した第2の多重化フィードバック信号を生成する変調器(86)と、
前記第2の多重化フィードバック信号を前記検出質量体の検出信号から減算し、得られた信号を前記第1及び第2の位相検波回路にフィードバックする減算器(88)と、
をさらに有する、請求項2に記載の振動型ジャイロ。 - 駆動振動する駆動質量体(4、6)と、角速度により発生するコリオリ力によって変位するように構成された検出質量体(14)と、を備えた振動型ジャイロの使用方法であって、
前記駆動質量体の共振周波数である第1の周波数を有する第1の駆動信号と、前記第1の周波数とは異なる少なくとも1つの第2の周波数を有する少なくとも1つの第2の駆動信号とを多重化した多重化駆動信号を生成することと、
前記検出質量体の検出信号から、前記第1の周波数で検波された第1の検波信号を生成し、前記検出質量体の検出信号から、前記少なくとも1つの第2の周波数で検波された少なくとも1つの第2の検波信号を生成することと、
前記第1の検波信号から第1のフィードバック振幅信号を生成し、前記少なくとも1つの第2の検波信号から第2のフィードバック振幅信号を生成することと、
前記第1のフィードバック振幅信号を第1の周波数で変調して第1のフィードバック信号を生成し、前記第2のフィードバック振幅信号を前記少なくとも1つの第2の周波数でそれぞれ変調して少なくとも1つの第2のフィードバック信号を生成することと、
前記第1のフィードバック信号と前記少なくとも1つの第2のフィードバック信号とを多重化して、前記振動型ジャイロにフィードバックされる第1の多重化フィードバック信号を生成することと、
前記第2のフィードバック振幅信号を前記第1のフィードバック振幅信号から減算して角速度信号を出力することと、
を含む、振動型ジャイロの使用方法。 - 前記少なくとも1つの第2の周波数は、前記第1の周波数及び前記検出質量体の共振周波数よりも高い周波数Afと、前記第1の周波数及び前記検出質量体の共振周波数よりも低い周波数Bfとの2つの周波数を含み、
前記少なくとも1つの第2の駆動信号は、前記周波数Afを有する駆動信号Adrsと、前記周波数Bfを有する駆動信号Bdrsとの2つの駆動信号を含み、
前記少なくとも1つの第2の検波信号は、前記周波数Afで検波された検波信号Adesと、前記周波数Bfで検波された検波信号Bdesとの2つの検波信号を含み、
前記使用方法は、
前記検波信号Ades及び前記検波信号Bdesを加算した信号を用いて前記第2のフィードバック振幅信号を生成することをさらに含み、
前記少なくとも1つの第2のフィードバック信号は、前記第2のフィードバック振幅信号を前記周波数Afで変調したフィードバック信号Afsと、前記第2のフィードバック振幅信号を前記周波数Bfで変調したフィードバック信号Bfsとの2つのフィードバック信号を含む、
請求項4に記載の振動型ジャイロの使用方法。 - 前記検波信号Ades及び前記検波信号Bdesを減算処理して得られた信号から、第3のフィードバック振幅信号を生成することと、
前記第3のフィードバック振幅信号を多重化駆動信号の周波数によって変調した第2の多重化フィードバック信号を生成することと、
前記第2の多重化フィードバック信号を前記検出質量体の検出信号から減算することと、
をさらに含む、請求項5に記載の振動型ジャイロの使用方法。
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