JP2935810B2 - 内蔵試験回路を有する回転速度センサ - Google Patents
内蔵試験回路を有する回転速度センサInfo
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- JP2935810B2 JP2935810B2 JP6165004A JP16500494A JP2935810B2 JP 2935810 B2 JP2935810 B2 JP 2935810B2 JP 6165004 A JP6165004 A JP 6165004A JP 16500494 A JP16500494 A JP 16500494A JP 2935810 B2 JP2935810 B2 JP 2935810B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に回転速度セン
サの試験に関し、特に回転速度センサに内蔵された試験
回路に関する。
サの試験に関し、特に回転速度センサに内蔵された試験
回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願は、同時係続中の、同時に出願さ
れ、かつ共通に譲渡されたＰ．ＧｕｐｔａとＣ．Ｊｅｎ
ｓｏｎによる「中心取付けされた音叉を有する回転速度
センサ」と題された米国特許出願第０８／１００，７６
０にも関連する。この出願は、ここにおいて明白に組み
込まれている。
れ、かつ共通に譲渡されたＰ．ＧｕｐｔａとＣ．Ｊｅｎ
ｓｏｎによる「中心取付けされた音叉を有する回転速度
センサ」と題された米国特許出願第０８／１００，７６
０にも関連する。この出願は、ここにおいて明白に組み
込まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】回転速度センサを試験
するための現行のアプローチは、製造者により回線速度
センサに外的に取り付けられた（externally hooked u
p）テスター（試験装置）に依存している。しかしなが
ら、これらのテスターは、複雑で、費用が嵩み、かつシ
ミューレートされた条件（模擬条件）下でのみ用いられ
る。更に、これらのテスターは、最終的な買い手または
使用者に実際の動作中に回転速度センサの性能を試験さ
せることができない。本発明の目的は、実際の動作中に
使用者に回転速度センサの性能を試験させ、かつ製造者
にシミュレートされた条件下でそれを試験させる回転速
度センサを提供することである。更に、本発明の目的
は、回転速度センサを試験する簡単でかつ費用のかから
ない方法を提供することである。
するための現行のアプローチは、製造者により回線速度
センサに外的に取り付けられた（externally hooked u
p）テスター（試験装置）に依存している。しかしなが
ら、これらのテスターは、複雑で、費用が嵩み、かつシ
ミューレートされた条件（模擬条件）下でのみ用いられ
る。更に、これらのテスターは、最終的な買い手または
使用者に実際の動作中に回転速度センサの性能を試験さ
せることができない。本発明の目的は、実際の動作中に
使用者に回転速度センサの性能を試験させ、かつ製造者
にシミュレートされた条件下でそれを試験させる回転速
度センサを提供することである。更に、本発明の目的
は、回転速度センサを試験する簡単でかつ費用のかから
ない方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的及び他
の目的は、内蔵（即ち、内部の）試験回路を採り入れる
回転速度センサによって達成される。回転速度センサ
は、圧電構造を含む。圧電構造には、少なくとも二つの
ピックアップ高（pickup high ）電極と二つのピックア
ップ低（pickup low）電極が設けられている。ピックア
ップ回路は、ピックアップ高電極とピックアップ低電極
に結合される。
の目的は、内蔵（即ち、内部の）試験回路を採り入れる
回転速度センサによって達成される。回転速度センサ
は、圧電構造を含む。圧電構造には、少なくとも二つの
ピックアップ高（pickup high ）電極と二つのピックア
ップ低（pickup low）電極が設けられている。ピックア
ップ回路は、ピックアップ高電極とピックアップ低電極
に結合される。
【０００５】
【作用】本発明の内蔵試験回路を採り入れる回転速度セ
ンサでは、動作の通常モード中、圧電構造は、その軸の
一つに関する回転に依存する。応答において、ピックア
ップ回路は、圧電構造の回転速度を表わす速度信号（ra
te signal ）を発生する。試験回路は、ピックアップロ
ー電極に結合される。動作の試験モード中、圧電構造
は、軸に関する回転に依存しうるか或いは依存しえな
い。しかし、試験回路は、同時に、ピックアットロー電
極に供給されかつ擬似（即ちシミュレートされた）回転
の速度に対応する試験信号を発生する。応答において、
ピックアップ回路は、圧電材料の回転の実際の（即ち、
慣性の）速度と回転の擬似速度の合計を表わす速度信号
（rate signal ）を発生する。
ンサでは、動作の通常モード中、圧電構造は、その軸の
一つに関する回転に依存する。応答において、ピックア
ップ回路は、圧電構造の回転速度を表わす速度信号（ra
te signal ）を発生する。試験回路は、ピックアップロ
ー電極に結合される。動作の試験モード中、圧電構造
は、軸に関する回転に依存しうるか或いは依存しえな
い。しかし、試験回路は、同時に、ピックアットロー電
極に供給されかつ擬似（即ちシミュレートされた）回転
の速度に対応する試験信号を発生する。応答において、
ピックアップ回路は、圧電材料の回転の実際の（即ち、
慣性の）速度と回転の擬似速度の合計を表わす速度信号
（rate signal ）を発生する。
【０００６】
【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明の内
蔵試験回路を有する回転速度センサの実施例を詳細に説
明する。最初に図１を参照すると、回転速度センサ１０
は、ハウジング１１、両頭（double ended）音叉（即
ち、Ｈ形状音叉）１３、及び回転速度感知回路（rotati
onrate sensing circuit ）２１を備えている。ハウジ
ング１１は、蓋（lid ）１２、台（base）１４、及び取
付け構造（mounting structure）１５を含む。好ましい
実施例では、取付け構造１５は、音叉１３が取り付けら
れる軸受台（ペデスタル）９４である。軸受台９４の取
付け表面７６は、取付け台５７の単一専用取付け表面７
０に固定される。これは、あらゆる従来の熱可塑性接着
剤またはエポキシでなしうる。それゆえに、音叉１３
は、単一専用取付け表面７０でのみハウジング１１内に
取り付けられる。音叉１３は、圧電材料の単結晶からエ
ッチングされる。この材料は、クォーツ、ニオブ酸リチ
ウム、またはその他の圧電物質でありうる。音叉１３の
配向は、図２及び図３に示すＸ、Ｙ、及びＺ軸によって
規定される。これらの軸は、結晶の分子構造のアライメ
ント（alignment ）に対応する。二つの図に示すよう
に、音叉１３は、ＸＹ平面に配向される。
蔵試験回路を有する回転速度センサの実施例を詳細に説
明する。最初に図１を参照すると、回転速度センサ１０
は、ハウジング１１、両頭（double ended）音叉（即
ち、Ｈ形状音叉）１３、及び回転速度感知回路（rotati
onrate sensing circuit ）２１を備えている。ハウジ
ング１１は、蓋（lid ）１２、台（base）１４、及び取
付け構造（mounting structure）１５を含む。好ましい
実施例では、取付け構造１５は、音叉１３が取り付けら
れる軸受台（ペデスタル）９４である。軸受台９４の取
付け表面７６は、取付け台５７の単一専用取付け表面７
０に固定される。これは、あらゆる従来の熱可塑性接着
剤またはエポキシでなしうる。それゆえに、音叉１３
は、単一専用取付け表面７０でのみハウジング１１内に
取り付けられる。音叉１３は、圧電材料の単結晶からエ
ッチングされる。この材料は、クォーツ、ニオブ酸リチ
ウム、またはその他の圧電物質でありうる。音叉１３の
配向は、図２及び図３に示すＸ、Ｙ、及びＺ軸によって
規定される。これらの軸は、結晶の分子構造のアライメ
ント（alignment ）に対応する。二つの図に示すよう
に、音叉１３は、ＸＹ平面に配向される。
【０００７】図２及び図３を再び参照すると、懸垂装置
（suspension system ）５９は、取付け台５７を本体１
６に連結する。そのようにすることで、音叉１３がＹ軸
に関する回転に依存するときに、懸垂装置５９は、等し
くかつ反対の方向で、駆動歯（drive tines ）３１と３
２に、時変コリオリ加速度を適宜に経験させることがで
きる。更に、懸垂装置５９は、本体１６のトルク転送リ
ム２４と２５を、本体１６によって経験されかつ時変コ
リオリ加速度によって生成された時変ねじれをピックア
ップタインズ（pickup tines）４４と４５に適宜に結合
するように、させる。懸垂装置５９のクロスブリッジ
（cross bridges ）６１と６２は、それぞれ取付け台５
７に連結される。クロスブリッジ６１は、開口部７３と
７４の間で＋Ｙ方向に取付け台５７から伸長している。
しかしながら、クロスブリッジ６２は、開口部７３と７
４の間で−Ｙ方向に取付け台５７から伸長している。ク
ロスブリッジ６１は、正面（front surface ）７８、裏
面（back surface）８０、及び側面７２と８２を有す
る。クロスブリッジ６２は、正面（front surface ）７
９、裏面（back surface）８１、及び側面７７と８７を
有する。表面７８〜８１は、それぞれＸＹ平面に並行な
平面にあり、同時に表面７２、７７、８２、及び８７
は、ＸＹ平面に垂直である。それゆえに、クロスブリッ
ジ６１と６２は、ＸＹ平面に配向される。
（suspension system ）５９は、取付け台５７を本体１
６に連結する。そのようにすることで、音叉１３がＹ軸
に関する回転に依存するときに、懸垂装置５９は、等し
くかつ反対の方向で、駆動歯（drive tines ）３１と３
２に、時変コリオリ加速度を適宜に経験させることがで
きる。更に、懸垂装置５９は、本体１６のトルク転送リ
ム２４と２５を、本体１６によって経験されかつ時変コ
リオリ加速度によって生成された時変ねじれをピックア
ップタインズ（pickup tines）４４と４５に適宜に結合
するように、させる。懸垂装置５９のクロスブリッジ
（cross bridges ）６１と６２は、それぞれ取付け台５
７に連結される。クロスブリッジ６１は、開口部７３と
７４の間で＋Ｙ方向に取付け台５７から伸長している。
しかしながら、クロスブリッジ６２は、開口部７３と７
４の間で−Ｙ方向に取付け台５７から伸長している。ク
ロスブリッジ６１は、正面（front surface ）７８、裏
面（back surface）８０、及び側面７２と８２を有す
る。クロスブリッジ６２は、正面（front surface ）７
９、裏面（back surface）８１、及び側面７７と８７を
有する。表面７８〜８１は、それぞれＸＹ平面に並行な
平面にあり、同時に表面７２、７７、８２、及び８７
は、ＸＹ平面に垂直である。それゆえに、クロスブリッ
ジ６１と６２は、ＸＹ平面に配向される。
【０００８】懸垂装置５９の薄い懸垂ブリッジ（thin s
uspension bridges ）６４と６５は、それぞれクロスブ
リッジ６１と、本体１６の内部周辺表面（internal per
imeter surface）１８に連結される。図に示すように、
懸垂ブリッジ６４と６５の厚みは、クロスブリッジ６１
の厚みよりもかなり少ない（薄い）。懸垂ブリッジ６４
は、開口部７３と８８の間で＋Ｘ方向にクロスブリッジ
６１から内部周辺表面１８まで伸長する。しかしなが
ら、懸垂ブリッジ６５は、開口部７４と８８の間で−Ｘ
方向にクロスブリッジ６１から内部周辺表面１８まで伸
長する。懸垂ブリッジ６４と６５は、それぞれがＸＹ平
面に並行な平面にある正面９０と９１及び裏面９２と９
３をそれぞれ有する。それゆえに、懸垂ブリッジ６４と
６５は、ＸＹ平面に配向される。懸垂装置５９の薄い懸
垂ブリッジ（thin suspension bridges ）６６と６７
は、それぞれ音叉１３のクロスブリッジ６２と、本体１
６の内部周辺表面１８に連結される。懸垂ブリッジ６６
と６７の厚みは、クロスブリッジ６２の厚みよりもかな
り少ない（薄い）。懸垂ブリッジ６７は、開口部７３と
９５の間で＋Ｘ方向にクロスブリッジ６２から内部周辺
表面１８まで伸長する。しかしながら、懸垂ブリッジ６
６は、開口部７４と９５の間で−Ｘ方向にクロスブリッ
ジ６２から内部周辺表面１８まで伸長する。懸垂ブリッ
ジ６６と６７は、それぞれがＸＹ平面に並行な平面にあ
る正面９７と９８及び裏面９９と１００をそれぞれ有す
る。それゆえに、懸垂ブリッジ６６と６７は、ＸＹ平面
に配向される。
uspension bridges ）６４と６５は、それぞれクロスブ
リッジ６１と、本体１６の内部周辺表面（internal per
imeter surface）１８に連結される。図に示すように、
懸垂ブリッジ６４と６５の厚みは、クロスブリッジ６１
の厚みよりもかなり少ない（薄い）。懸垂ブリッジ６４
は、開口部７３と８８の間で＋Ｘ方向にクロスブリッジ
６１から内部周辺表面１８まで伸長する。しかしなが
ら、懸垂ブリッジ６５は、開口部７４と８８の間で−Ｘ
方向にクロスブリッジ６１から内部周辺表面１８まで伸
長する。懸垂ブリッジ６４と６５は、それぞれがＸＹ平
面に並行な平面にある正面９０と９１及び裏面９２と９
３をそれぞれ有する。それゆえに、懸垂ブリッジ６４と
６５は、ＸＹ平面に配向される。懸垂装置５９の薄い懸
垂ブリッジ（thin suspension bridges ）６６と６７
は、それぞれ音叉１３のクロスブリッジ６２と、本体１
６の内部周辺表面１８に連結される。懸垂ブリッジ６６
と６７の厚みは、クロスブリッジ６２の厚みよりもかな
り少ない（薄い）。懸垂ブリッジ６７は、開口部７３と
９５の間で＋Ｘ方向にクロスブリッジ６２から内部周辺
表面１８まで伸長する。しかしながら、懸垂ブリッジ６
６は、開口部７４と９５の間で−Ｘ方向にクロスブリッ
ジ６２から内部周辺表面１８まで伸長する。懸垂ブリッ
ジ６６と６７は、それぞれがＸＹ平面に並行な平面にあ
る正面９７と９８及び裏面９９と１００をそれぞれ有す
る。それゆえに、懸垂ブリッジ６６と６７は、ＸＹ平面
に配向される。
【０００９】駆動タイン（drive tine）３１の駆動高電
極（drive high electrodes ）１０２と１０３の組は、
駆動タイン３１の表面３４と３５上にそれぞれ配置され
る。駆動タイン３２の駆動高電極１０４と１０５の組
は、駆動タイン３２の側面４１と４２上にそれぞれ配置
される。駆動タイン３１の電極１０３は、リード１０７
により駆動タイン３２の電極１０４に結合される。リー
ド１０７の部分は、本体１６の裏面２０及び駆動タイン
３２の裏面４０上に配置される。駆動タイン３２の電極
１０４と１０５は、リード１０９により互いに結合され
る。リード１０９は、駆動タイン３２の正面、裏面、及
び側面３９、４０、４１、及び４２上にそれぞれ配置さ
れる。電極１０２と１０５は、互いに結合されかつ電極
リード１１４により駆動高コンタクトパッド（drive hi
gh contact pad）１１２に結合される。コンタクトパッ
ド１１２は、取付け台５７の正面６９上に配置される。
リード１１４の部分は、本体１６の正面１９、懸垂ブリ
ッジ６５の正面９１、クロスブリッジ６１の側面及び正
面８２と７８、及び取付け台５７の正面６９上に配置さ
れる。
極（drive high electrodes ）１０２と１０３の組は、
駆動タイン３１の表面３４と３５上にそれぞれ配置され
る。駆動タイン３２の駆動高電極１０４と１０５の組
は、駆動タイン３２の側面４１と４２上にそれぞれ配置
される。駆動タイン３１の電極１０３は、リード１０７
により駆動タイン３２の電極１０４に結合される。リー
ド１０７の部分は、本体１６の裏面２０及び駆動タイン
３２の裏面４０上に配置される。駆動タイン３２の電極
１０４と１０５は、リード１０９により互いに結合され
る。リード１０９は、駆動タイン３２の正面、裏面、及
び側面３９、４０、４１、及び４２上にそれぞれ配置さ
れる。電極１０２と１０５は、互いに結合されかつ電極
リード１１４により駆動高コンタクトパッド（drive hi
gh contact pad）１１２に結合される。コンタクトパッ
ド１１２は、取付け台５７の正面６９上に配置される。
リード１１４の部分は、本体１６の正面１９、懸垂ブリ
ッジ６５の正面９１、クロスブリッジ６１の側面及び正
面８２と７８、及び取付け台５７の正面６９上に配置さ
れる。
【００１０】上述から、電極１０２〜１０５は、リード
１０７、１０９、及び１１４によって互いに結合される
ことは、明らかである。その結果、リード１１４は、電
極１０２〜１０５に同じ信号を供給する。駆動タイン３
１の駆動低電極（drive low electrodes）１１６と１１
７の組は、駆動タイン３１の側面３６と３７上にそれぞ
れ配置される。駆動タイン３２の駆動低電極１１８と１
１９の組は、駆動タイン３２の正面と裏面３９と４０上
にそれぞれ配置される。駆動タイン３２の電極１１８
は、リード１２１により駆動タイン３１の電極１１７に
結合される。リード１２１の部分は、本体１６の正面１
９及び駆動タイン３１の正面３４上に配置される。駆動
タイン３１の電極１１６と１１７は、リード１２３によ
り互いに結合される。リード１２３は、駆動タイン３１
の正面、裏面、及び側面３４、３５、３６、及び３７上
にそれぞれ配置される。電極１１６と１１９は、互いに
結合されかつ電極リード１２８により駆動低コンタクト
パッド（drive low contact pad ）１２６に結合され
る。コンタクトパッド１２６は、取付け台５７の正面６
９上に配置される。リード１２８の部分は、本体１６の
裏面２０、懸垂ブリッジ６４の裏面９２、クロスブリッ
ジ６１の裏面、側面及び正面８０、７２、及び７８、そ
して取付け台５７の正面６９上に配置される。
１０７、１０９、及び１１４によって互いに結合される
ことは、明らかである。その結果、リード１１４は、電
極１０２〜１０５に同じ信号を供給する。駆動タイン３
１の駆動低電極（drive low electrodes）１１６と１１
７の組は、駆動タイン３１の側面３６と３７上にそれぞ
れ配置される。駆動タイン３２の駆動低電極１１８と１
１９の組は、駆動タイン３２の正面と裏面３９と４０上
にそれぞれ配置される。駆動タイン３２の電極１１８
は、リード１２１により駆動タイン３１の電極１１７に
結合される。リード１２１の部分は、本体１６の正面１
９及び駆動タイン３１の正面３４上に配置される。駆動
タイン３１の電極１１６と１１７は、リード１２３によ
り互いに結合される。リード１２３は、駆動タイン３１
の正面、裏面、及び側面３４、３５、３６、及び３７上
にそれぞれ配置される。電極１１６と１１９は、互いに
結合されかつ電極リード１２８により駆動低コンタクト
パッド（drive low contact pad ）１２６に結合され
る。コンタクトパッド１２６は、取付け台５７の正面６
９上に配置される。リード１２８の部分は、本体１６の
裏面２０、懸垂ブリッジ６４の裏面９２、クロスブリッ
ジ６１の裏面、側面及び正面８０、７２、及び７８、そ
して取付け台５７の正面６９上に配置される。
【００１１】それゆえに、電極１１６〜１１９は、リー
ド１２１、１２３、１２４、及び１２８によって互いに
結合される。その結果、リード１２８は、コンタクトパ
ッド１２６に、電極１１６〜１１９から受信した信号の
合計である信号を供給する。ピックアップタイン（pick
up tine ）４４のピックアップ高電極（pickup high el
ectrodes）１３０と１３１の組は、ピックアップタイン
４４の側面４９と５０上にそれぞれ配置される。ピック
アップタイン４５のピックアップ高電極１３２と１３３
の組は、ピックアップタイン４５の側面５４と５５上に
それぞれ配置される。電極１３０〜１３３は、それぞれ
電極リード１３７によりピックアップ高コンタクトパッ
ド（pickup high contact pad ）１３５に結合される。
コンタクトパッド１３５は、取付け台５７の正面６９上
に配置される。リード１３７の部分は、本体１６の裏面
２０、ピックアップタイン４４の側面４９と本体１６の
外部周辺表面１７との接合部で、ピックアップタイン４
５の側面５５と本体１６の外部周辺表面１７との接合部
で、ピックアップタイン４４の裏面４８上で、ピックア
ップタイン４５の裏面５３上で、懸垂ブリッジ６７の裏
面１００上で、クロスブリッジ６２の裏面、側面及び正
面８１、７７、及び７９上で、そして取付け台５７の正
面６９上に配置される。その結果、リード１３７は、コ
ンタクトパッド１３５に電極１３０〜１３３から受信し
た信号の合計である信号を供給する。
ド１２１、１２３、１２４、及び１２８によって互いに
結合される。その結果、リード１２８は、コンタクトパ
ッド１２６に、電極１１６〜１１９から受信した信号の
合計である信号を供給する。ピックアップタイン（pick
up tine ）４４のピックアップ高電極（pickup high el
ectrodes）１３０と１３１の組は、ピックアップタイン
４４の側面４９と５０上にそれぞれ配置される。ピック
アップタイン４５のピックアップ高電極１３２と１３３
の組は、ピックアップタイン４５の側面５４と５５上に
それぞれ配置される。電極１３０〜１３３は、それぞれ
電極リード１３７によりピックアップ高コンタクトパッ
ド（pickup high contact pad ）１３５に結合される。
コンタクトパッド１３５は、取付け台５７の正面６９上
に配置される。リード１３７の部分は、本体１６の裏面
２０、ピックアップタイン４４の側面４９と本体１６の
外部周辺表面１７との接合部で、ピックアップタイン４
５の側面５５と本体１６の外部周辺表面１７との接合部
で、ピックアップタイン４４の裏面４８上で、ピックア
ップタイン４５の裏面５３上で、懸垂ブリッジ６７の裏
面１００上で、クロスブリッジ６２の裏面、側面及び正
面８１、７７、及び７９上で、そして取付け台５７の正
面６９上に配置される。その結果、リード１３７は、コ
ンタクトパッド１３５に電極１３０〜１３３から受信し
た信号の合計である信号を供給する。
【００１２】ピックアップタイン４４のピックアップ低
電極（pickup low electrodes ）１３９と１４０の組
は、ピックアップタイン４４の側面４９と５０上にそれ
ぞれ配置される。ピックアップタイン４５のピックアッ
プ低電極１４１と１４２の組は、ピックアップタイン４
５の側面５４と５５上にそれぞれ配置される。電極１３
９と１４０は、リード１４４により互いに結合される。
リード１４４は、ピックアップタイン４４の側表面４
７、４９、および５０上に配置されれう。電極１４１と
１４２は、リード１４５により互いに結合される。リー
ド１４５は、ピックアップタイン４５の正面、側面、及
び裏面５２、５４、及び５５上にそれぞれ配置される。
電極１４０と１４１は、電極リード１４９によりピック
アップ低コンタクトパッド（pickup low contact pad）
１４７に結合される。コンタクトパッド１４７は、取付
け台５７の正面６９上に配置される。リード１４９の部
分は、ピックアップタイン４４の正面４７上、ピックア
ップタイン４５の正面５２、本体１６の正面１９、懸垂
ブリッジ６６の正面９８上、クロスブリッジ６２の側面
及び正面８７及び７９上、そして取付け台５７の正面６
９に配置される。
電極（pickup low electrodes ）１３９と１４０の組
は、ピックアップタイン４４の側面４９と５０上にそれ
ぞれ配置される。ピックアップタイン４５のピックアッ
プ低電極１４１と１４２の組は、ピックアップタイン４
５の側面５４と５５上にそれぞれ配置される。電極１３
９と１４０は、リード１４４により互いに結合される。
リード１４４は、ピックアップタイン４４の側表面４
７、４９、および５０上に配置されれう。電極１４１と
１４２は、リード１４５により互いに結合される。リー
ド１４５は、ピックアップタイン４５の正面、側面、及
び裏面５２、５４、及び５５上にそれぞれ配置される。
電極１４０と１４１は、電極リード１４９によりピック
アップ低コンタクトパッド（pickup low contact pad）
１４７に結合される。コンタクトパッド１４７は、取付
け台５７の正面６９上に配置される。リード１４９の部
分は、ピックアップタイン４４の正面４７上、ピックア
ップタイン４５の正面５２、本体１６の正面１９、懸垂
ブリッジ６６の正面９８上、クロスブリッジ６２の側面
及び正面８７及び７９上、そして取付け台５７の正面６
９に配置される。
【００１３】それゆえに、電極１３９〜１４２は、リー
ド１４４、１４５、及び１４９によって互いに結合され
る。その結果、リード１４９は、ピックアップ電極１３
９〜１４２に同じ信号を供給する。上述した電極、リー
ド（即ち、トレース）、及びコンタクト（即ち、ワイヤ
ボンディング）パッドは、金（ゴールド）の（蒸気）蒸
着から形成されうる。蒸着された金は、従来のフォトリ
ソグラフ的技法の使用によりそして開口マスクの使用に
より削り取られうる。図４に示すように、ハウジング１
１の台１４は、駆動高フィードスルー１５６、駆動低フ
ィードスルー１５７、ピックアップ高フィードスルー１
５８、及びピックアップ低フィードスルー１５９を含
む。フィードスルー１５６〜１５９は、絶縁リング１６
１〜１６４によってそれぞれ周囲を取り囲まれるので、
気密でかつ電気的絶縁シールを形成する。フィードスル
ー１５６〜１５９用に用いられた材料は、ハウジング１
１の台１４の材料に関連して選らばれる。例えば、もし
台１４がニッケル合金モネル４００で作られるならば、
フィードスルー１５６〜１５９は、ニッケル鉄合金５２
で作られる。絶縁リングは、ガラスを含むあらゆる絶縁
材料でありうる。
ド１４４、１４５、及び１４９によって互いに結合され
る。その結果、リード１４９は、ピックアップ電極１３
９〜１４２に同じ信号を供給する。上述した電極、リー
ド（即ち、トレース）、及びコンタクト（即ち、ワイヤ
ボンディング）パッドは、金（ゴールド）の（蒸気）蒸
着から形成されうる。蒸着された金は、従来のフォトリ
ソグラフ的技法の使用によりそして開口マスクの使用に
より削り取られうる。図４に示すように、ハウジング１
１の台１４は、駆動高フィードスルー１５６、駆動低フ
ィードスルー１５７、ピックアップ高フィードスルー１
５８、及びピックアップ低フィードスルー１５９を含
む。フィードスルー１５６〜１５９は、絶縁リング１６
１〜１６４によってそれぞれ周囲を取り囲まれるので、
気密でかつ電気的絶縁シールを形成する。フィードスル
ー１５６〜１５９用に用いられた材料は、ハウジング１
１の台１４の材料に関連して選らばれる。例えば、もし
台１４がニッケル合金モネル４００で作られるならば、
フィードスルー１５６〜１５９は、ニッケル鉄合金５２
で作られる。絶縁リングは、ガラスを含むあらゆる絶縁
材料でありうる。
【００１４】取付け台５７の裏面７０は、軸受台１５に
取り付けられ、台５７の表面６９と、コンタクトパッド
１１２、１２６、１３５、及び１４７は、露出してい
る。フィードスルー１５６〜１５９は、ワイヤボンド１
６６〜１６９によってコンタクトパッド１１２、１２
６、１３５、及び１４７にそれぞれ結合される。ワイヤ
ボンド１６６〜１６９に用いられる材料は、金のワイヤ
である。図１に示すように、フィードスルー１５６〜１
５９は、回転速度センサ１０の回転速度感知回路（rota
tion rate sensing circuit ）２１に結合される。図５
に示すように、感知回路２１は、駆動回路１７１、ピッ
クアップ回路１７２、及び内蔵試験回路１７３を含む。
駆動回路１７１は、この技術分野において既知の形式の
ものである。ピックアップ回路１７２も、複数の変更箇
所を除けばこの技術分野において既知の形式のものであ
る。駆動回路１７１は、電流増幅器２００、自動利得制
御（ＡＧＣ）ループ２０１を含む。ＡＧＣループ２０１
は、振幅検出器２０２、自動利得制御（ＡＧＣ）ループ
増幅器２０３、及び自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器２０
４を含む。この技術分野で既知であるように、ＡＧＣ増
幅器２０３は、駆動回路１７１の出力端子によって出力
される正弦駆動高出力信号を生成する。駆動高信号１０
６は、出力端子１７４から駆動高電極１０２〜１０５へ
送られる。これは、駆動高フィードスルー１５６、駆動
高ワイヤボンド１６６、駆動高コンタクトパッド１１
２、及びリード１０７、１０９、１１４（図示省略）を
介してなされる。駆動高電極は、次に、駆動タインズ３
１と３２に駆動高信号１０６を印加する。
取り付けられ、台５７の表面６９と、コンタクトパッド
１１２、１２６、１３５、及び１４７は、露出してい
る。フィードスルー１５６〜１５９は、ワイヤボンド１
６６〜１６９によってコンタクトパッド１１２、１２
６、１３５、及び１４７にそれぞれ結合される。ワイヤ
ボンド１６６〜１６９に用いられる材料は、金のワイヤ
である。図１に示すように、フィードスルー１５６〜１
５９は、回転速度センサ１０の回転速度感知回路（rota
tion rate sensing circuit ）２１に結合される。図５
に示すように、感知回路２１は、駆動回路１７１、ピッ
クアップ回路１７２、及び内蔵試験回路１７３を含む。
駆動回路１７１は、この技術分野において既知の形式の
ものである。ピックアップ回路１７２も、複数の変更箇
所を除けばこの技術分野において既知の形式のものであ
る。駆動回路１７１は、電流増幅器２００、自動利得制
御（ＡＧＣ）ループ２０１を含む。ＡＧＣループ２０１
は、振幅検出器２０２、自動利得制御（ＡＧＣ）ループ
増幅器２０３、及び自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器２０
４を含む。この技術分野で既知であるように、ＡＧＣ増
幅器２０３は、駆動回路１７１の出力端子によって出力
される正弦駆動高出力信号を生成する。駆動高信号１０
６は、出力端子１７４から駆動高電極１０２〜１０５へ
送られる。これは、駆動高フィードスルー１５６、駆動
高ワイヤボンド１６６、駆動高コンタクトパッド１１
２、及びリード１０７、１０９、１１４（図示省略）を
介してなされる。駆動高電極は、次に、駆動タインズ３
１と３２に駆動高信号１０６を印加する。
【００１５】駆動回路１７１は、駆動回路１７１の出力
端子１７５へ仮想接地を供給する。仮想接地は、次に、
駆動低フィードスルー１５７、駆動低ワイヤボンド１６
７、駆動低コンタクトパッド１２６、及びリード１２
１、１２３、１２８（図示省略）を介して駆動低電極１
１６〜１１９に供給される。仮想接地１２２は、電極１
１６〜１１９によって駆動タインズ３１と３２に印加さ
れる。従来技術において既知のように、駆動タインズ３
１と３２に印加された駆動高信号１０６と仮想接地１２
２は、駆動タインズ３１と３２の圧電材料に歪みを生ず
る。これらの歪みは、それらの共振周波数でＸＹ平面に
おいて反対方向に一般的に振動すべく駆動タインズ３１
と３２を誘導する。これは、駆動モードとして知られ
る。音叉１３の駆動モードの周波数は、おおよそ１０，
８６０ヘルツ（Ｈｚ）である。この信号に応答して、駆
動回路は、駆動低電極１１６〜１１９から端子１７５で
駆動低信号１２０を受信する。これは、駆動低フィード
スルー１５７、駆動低ワイヤボンド１６７、駆動低コン
タクトパッド１２６、及びリード１２１、１２３、及び
１２８（図示省略）を介してなされる。
端子１７５へ仮想接地を供給する。仮想接地は、次に、
駆動低フィードスルー１５７、駆動低ワイヤボンド１６
７、駆動低コンタクトパッド１２６、及びリード１２
１、１２３、１２８（図示省略）を介して駆動低電極１
１６〜１１９に供給される。仮想接地１２２は、電極１
１６〜１１９によって駆動タインズ３１と３２に印加さ
れる。従来技術において既知のように、駆動タインズ３
１と３２に印加された駆動高信号１０６と仮想接地１２
２は、駆動タインズ３１と３２の圧電材料に歪みを生ず
る。これらの歪みは、それらの共振周波数でＸＹ平面に
おいて反対方向に一般的に振動すべく駆動タインズ３１
と３２を誘導する。これは、駆動モードとして知られ
る。音叉１３の駆動モードの周波数は、おおよそ１０，
８６０ヘルツ（Ｈｚ）である。この信号に応答して、駆
動回路は、駆動低電極１１６〜１１９から端子１７５で
駆動低信号１２０を受信する。これは、駆動低フィード
スルー１５７、駆動低ワイヤボンド１６７、駆動低コン
タクトパッド１２６、及びリード１２１、１２３、及び
１２８（図示省略）を介してなされる。
【００１６】電流増幅器２００は、駆動低信号１２０を
受信する。応答において、それは、この信号を増幅し、
かつその電流が駆動モードにおける駆動タインズ３１と
３２の振動の振幅に比例する電流信号２０５を出力す
る。電流信号２０５は、次にＡＧＣループ２０１の振幅
検出器２０２とＡＧＣ増幅器２０４に供給される。振幅
検出器２０２は、電流信号２０５を整流し、かつこの整
流された信号をＡＧＣループ増幅器２０３へ供給する。
応答において、ＡＧＣループ増幅器２０３は、駆動タイ
ンズの振動の振幅を固定した状態に保つべく駆動高信号
１０６を発生するためにＡＧＣ増幅器２０４を制御する
信号を供給する。駆動高信号１０６の電圧は、従って、
駆動タインズ３１と３２の振動の振幅に比例し、かつ温
度補正もされる。回転速度センサ１０の動作の通常モー
ド中、音叉１３は、Ｙ軸に関する実際の（即ち、慣性
の）回転に依存する。応答において、駆動タインズ３１
と３２は、ＹＺ平面に並行な平面で一般的に等しいがし
かし対抗するコリオリ加速度を経験する。これら時変加
速度は、駆動タインズ３１と３２を駆動モードの共振周
波数でＸＹ平面の外に振動させる。その結果、ＹＺ平面
に並行な平面における駆動タインズ３１と３２のコロオ
リ加速度は、ＸＹ平面における駆動タインズ３１と３２
の速度と同位相である。
受信する。応答において、それは、この信号を増幅し、
かつその電流が駆動モードにおける駆動タインズ３１と
３２の振動の振幅に比例する電流信号２０５を出力す
る。電流信号２０５は、次にＡＧＣループ２０１の振幅
検出器２０２とＡＧＣ増幅器２０４に供給される。振幅
検出器２０２は、電流信号２０５を整流し、かつこの整
流された信号をＡＧＣループ増幅器２０３へ供給する。
応答において、ＡＧＣループ増幅器２０３は、駆動タイ
ンズの振動の振幅を固定した状態に保つべく駆動高信号
１０６を発生するためにＡＧＣ増幅器２０４を制御する
信号を供給する。駆動高信号１０６の電圧は、従って、
駆動タインズ３１と３２の振動の振幅に比例し、かつ温
度補正もされる。回転速度センサ１０の動作の通常モー
ド中、音叉１３は、Ｙ軸に関する実際の（即ち、慣性
の）回転に依存する。応答において、駆動タインズ３１
と３２は、ＹＺ平面に並行な平面で一般的に等しいがし
かし対抗するコリオリ加速度を経験する。これら時変加
速度は、駆動タインズ３１と３２を駆動モードの共振周
波数でＸＹ平面の外に振動させる。その結果、ＹＺ平面
に並行な平面における駆動タインズ３１と３２のコロオ
リ加速度は、ＸＹ平面における駆動タインズ３１と３２
の速度と同位相である。
【００１７】対抗する時変加速度のために、音叉１３の
本体１６は、時変ねじれを経験する。この時変ねじれ
は、ピックアップタインズ４４と４５に結合され、かつ
それらをＹＺ平面に並行な平面で反対の方向に一般的に
振動させる。この振動は、駆動タインズ３１と３２が振
動するのと同じ周波数で起きる。懸垂装置５９は、時変
ねじれをピックアップタインズ４４と４５に適宜に結合
させることができる。ピックアップタインズ４４と４５
がＹＺ平面に並行な平面で一般的に反対の方向に振動す
るか或いは偏向するときに、これは、ピックアップモー
ドとして知られる。コリオリ誘導された加速度の欠如に
おいて、ピックアップタインズ４４と４５は、ピックア
ップモードにおいてそれらの通常の共振周波数で振動し
うる。ピックアップモードの共振周波数は、おおよそ１
１，３９０Ｈｚである。しかしながら、上記で提案した
ように、コリオリ加速度の存在において、ピックアップ
タインズ４４と４５は、駆動タインズ３１と３２が振動
する周波数でピックアップモードにおいて振動すること
を強制される。回転速度感知回路２１のピックアップ回
路１７２は、抵抗１８３を含む。抵抗１８３は、ピック
アップ回路１７２のピックアップ低出力端子１８４と、
接地１８２とに結合される。好ましい実施例において、
抵抗１８３は、おおよそ１００オームの抵抗（値）を有
する。この抵抗は、動作の通常モード中、出力端子１８
４が接地のみを供給されるように十分に小さい。その結
果、通常モード中、ピックアップ低電極１３９〜１４２
は、接地１４３のみを受け取る。これは、ピックアップ
低フィードスルー１５９、ピックアップ低ワイヤボンド
１６９、ピックアップ低コンタクトパッド１４７、及び
リード１４４、１４５、及び１４９（図示省略）を介し
てなされる。
本体１６は、時変ねじれを経験する。この時変ねじれ
は、ピックアップタインズ４４と４５に結合され、かつ
それらをＹＺ平面に並行な平面で反対の方向に一般的に
振動させる。この振動は、駆動タインズ３１と３２が振
動するのと同じ周波数で起きる。懸垂装置５９は、時変
ねじれをピックアップタインズ４４と４５に適宜に結合
させることができる。ピックアップタインズ４４と４５
がＹＺ平面に並行な平面で一般的に反対の方向に振動す
るか或いは偏向するときに、これは、ピックアップモー
ドとして知られる。コリオリ誘導された加速度の欠如に
おいて、ピックアップタインズ４４と４５は、ピックア
ップモードにおいてそれらの通常の共振周波数で振動し
うる。ピックアップモードの共振周波数は、おおよそ１
１，３９０Ｈｚである。しかしながら、上記で提案した
ように、コリオリ加速度の存在において、ピックアップ
タインズ４４と４５は、駆動タインズ３１と３２が振動
する周波数でピックアップモードにおいて振動すること
を強制される。回転速度感知回路２１のピックアップ回
路１７２は、抵抗１８３を含む。抵抗１８３は、ピック
アップ回路１７２のピックアップ低出力端子１８４と、
接地１８２とに結合される。好ましい実施例において、
抵抗１８３は、おおよそ１００オームの抵抗（値）を有
する。この抵抗は、動作の通常モード中、出力端子１８
４が接地のみを供給されるように十分に小さい。その結
果、通常モード中、ピックアップ低電極１３９〜１４２
は、接地１４３のみを受け取る。これは、ピックアップ
低フィードスルー１５９、ピックアップ低ワイヤボンド
１６９、ピックアップ低コンタクトパッド１４７、及び
リード１４４、１４５、及び１４９（図示省略）を介し
てなされる。
【００１８】この技術分野において既知のように、ピッ
クアップタインズ４４と４５が振動するときに、ピック
アップタインズ４４と４５の圧電材料に賦課された歪み
は、振動電界勾配（oscillating electric field gradi
ents）をピックアップタインズ４４と４５で発生され
る。応答において、ピックアップ高電極１３０〜１３３
は、振動回転（またはピックアップ高）信号１３４を一
緒にピックアップする。回転信号１３４は、ピックアッ
プタインズ４４と４５によって経験された一緒に合計さ
れた時変歪みを表し、音叉１３の回転の実際の速度とピ
ックアップタインズ４４と４５の実際のピックアップモ
ード振動または偏向に対応する。回転信号１３４は、電
極１３０〜１３３によってピックアップ回路１７２のピ
ックアップ高入力端子１８５へ供給される。これは、ピ
ックアップ高フィードスルー１５８、ピックアップ高ワ
イヤボンド１６８、ピックアップ高コンタクトパッド１
３５、及びリード１３７（図示省略）を介してなされ
る。ピックアップ回路１７２の充電増幅器（charge amp
lifier）１８６は、ピックアップ回路の入力端子１８５
に直接結合された一つの入力を有し、他の入力は、接地
に直接結合される。それゆえに、従来技術のピックアッ
プ回路と異なり、充電増幅器１８６は、ピックアップ回
路１７２の出力端子１８４に直接結合されていない。
クアップタインズ４４と４５が振動するときに、ピック
アップタインズ４４と４５の圧電材料に賦課された歪み
は、振動電界勾配（oscillating electric field gradi
ents）をピックアップタインズ４４と４５で発生され
る。応答において、ピックアップ高電極１３０〜１３３
は、振動回転（またはピックアップ高）信号１３４を一
緒にピックアップする。回転信号１３４は、ピックアッ
プタインズ４４と４５によって経験された一緒に合計さ
れた時変歪みを表し、音叉１３の回転の実際の速度とピ
ックアップタインズ４４と４５の実際のピックアップモ
ード振動または偏向に対応する。回転信号１３４は、電
極１３０〜１３３によってピックアップ回路１７２のピ
ックアップ高入力端子１８５へ供給される。これは、ピ
ックアップ高フィードスルー１５８、ピックアップ高ワ
イヤボンド１６８、ピックアップ高コンタクトパッド１
３５、及びリード１３７（図示省略）を介してなされ
る。ピックアップ回路１７２の充電増幅器（charge amp
lifier）１８６は、ピックアップ回路の入力端子１８５
に直接結合された一つの入力を有し、他の入力は、接地
に直接結合される。それゆえに、従来技術のピックアッ
プ回路と異なり、充電増幅器１８６は、ピックアップ回
路１７２の出力端子１８４に直接結合されていない。
【００１９】回転信号１３４を受信したことに応答し
て、充電増幅器１８６は、信号を増幅し、かつそれを帯
域増幅器（bandpass amplifier）２０８へ供給する。帯
域増幅器２０８は、それが充電増幅器１８６から受信し
た信号を濾過しかつ増幅し、そしてこの信号を復調エレ
クトロニクス２０９へ供給する。復調エレクトロニクス
２０９は、それが受信する電流信号２０５に関して、そ
れが帯域フィルタ（bandpass filter ）２０８から受信
した信号を復調する。動作の通常モードにおいて、復調
エレクトロニクス２０９によって発生された復調信号
は、ピックアップ高信号１３４の構成部分の大きさに比
例する。ピックアップ高信号１３４の構成部分は、印加
された実際の回転の速度と、音叉１３の駆動タインズ３
１と３２によって経験されたコリオリ加速度と、そして
実際のピックアップモード振動の振幅またはピックアッ
プタインズ４４と４５の偏向に比例する。復調された信
号は、次に、バイアスオフセット回路２１０へ供給され
る。バイアスオフセットセレクタ２１１は、バイアスオ
フセット回路２１０によって復調された信号から削り取
られたバイアスの量を制御すべく回転速度センサ１０の
使用者によって用いられる。
て、充電増幅器１８６は、信号を増幅し、かつそれを帯
域増幅器（bandpass amplifier）２０８へ供給する。帯
域増幅器２０８は、それが充電増幅器１８６から受信し
た信号を濾過しかつ増幅し、そしてこの信号を復調エレ
クトロニクス２０９へ供給する。復調エレクトロニクス
２０９は、それが受信する電流信号２０５に関して、そ
れが帯域フィルタ（bandpass filter ）２０８から受信
した信号を復調する。動作の通常モードにおいて、復調
エレクトロニクス２０９によって発生された復調信号
は、ピックアップ高信号１３４の構成部分の大きさに比
例する。ピックアップ高信号１３４の構成部分は、印加
された実際の回転の速度と、音叉１３の駆動タインズ３
１と３２によって経験されたコリオリ加速度と、そして
実際のピックアップモード振動の振幅またはピックアッ
プタインズ４４と４５の偏向に比例する。復調された信
号は、次に、バイアスオフセット回路２１０へ供給され
る。バイアスオフセットセレクタ２１１は、バイアスオ
フセット回路２１０によって復調された信号から削り取
られたバイアスの量を制御すべく回転速度センサ１０の
使用者によって用いられる。
【００２０】バイアス削除された信号は、次に、低域フ
ィルタ２１２へ供給される。低域フィルタ２１２は、あ
らゆる残留高周波数構成要素を濾過し、かつフィルタさ
れた信号を出力増幅器２１３へ供給する。出力増幅器２
１３は、この信号を増幅し、かつ出力端子１８９で速度
信号としてそれを出力する。動作の通常モード中、速度
信号１８８は、音叉１３の回転の実際の速度に対応す
る。復調エレクトロニクス２０９によって生成された復
調信号と同様に、速度信号は、印加された実際の回転の
速度、音叉１３の駆動タインズ３１と３２によって経験
されたコリオリ加速度、及び実際のピックアップモード
振動の振幅またはピックアップタインズ４４と４５の偏
向に比例するピックアップ高信号１３４の構成要素の大
きさに比例する。回転速度感知回路２１は、実際の動作
中に使用者に回転速度センサ１０を試験させることがで
きる試験モードも有する。換言すると、試験モード中、
使用者が回転速度センサ１０を使用している間に、音叉
１３は、Ｙ軸に関する実際の回転に依存しうる。これの
試験モードは、内蔵試験回路１７３で使用者によって活
性化される。
ィルタ２１２へ供給される。低域フィルタ２１２は、あ
らゆる残留高周波数構成要素を濾過し、かつフィルタさ
れた信号を出力増幅器２１３へ供給する。出力増幅器２
１３は、この信号を増幅し、かつ出力端子１８９で速度
信号としてそれを出力する。動作の通常モード中、速度
信号１８８は、音叉１３の回転の実際の速度に対応す
る。復調エレクトロニクス２０９によって生成された復
調信号と同様に、速度信号は、印加された実際の回転の
速度、音叉１３の駆動タインズ３１と３２によって経験
されたコリオリ加速度、及び実際のピックアップモード
振動の振幅またはピックアップタインズ４４と４５の偏
向に比例するピックアップ高信号１３４の構成要素の大
きさに比例する。回転速度感知回路２１は、実際の動作
中に使用者に回転速度センサ１０を試験させることがで
きる試験モードも有する。換言すると、試験モード中、
使用者が回転速度センサ１０を使用している間に、音叉
１３は、Ｙ軸に関する実際の回転に依存しうる。これの
試験モードは、内蔵試験回路１７３で使用者によって活
性化される。
【００２１】試験回路１７３は、スイッチ１９０と減衰
器１９１を含む。加えて、試験回路は、ユーザインタフ
ェース１９３に結合される試験指令入力端子（test com
mandinput terminal ）１９２を含む。使用者が回転速
度センサ１０の動作を試験することを望むときに、使用
者は、ユーザインタフェース１９３で試験モードを選択
する。応答において、ユーザインタフェース１９３は、
入力端子１９２に供給される試験指令信号１９４を発生
する。スイッチ１９０は、駆動回路の出力端子１７４に
結合された入力、減衰器１９１の入力に結合された出
力、試験指令入力端子１９２に結合された別の入力を有
する。スイッチが試験指令信号１９４を受け取ったとき
に、それ（スイッチ）は、減衰器１９１へ駆動回路１７
１により発生された駆動高信号１０６を供給する。減衰
器１９１の出力は、ピックアップ回路１７２のピックア
ップ低出力端子１８４に結合され、従って抵抗１８３に
も結合される。減衰器１９１は、スイッチ１９０から受
け取った駆動高信号１０６を減衰し、かつ出力端子１８
４へ試験信号１９５としてそれを供給する。
器１９１を含む。加えて、試験回路は、ユーザインタフ
ェース１９３に結合される試験指令入力端子（test com
mandinput terminal ）１９２を含む。使用者が回転速
度センサ１０の動作を試験することを望むときに、使用
者は、ユーザインタフェース１９３で試験モードを選択
する。応答において、ユーザインタフェース１９３は、
入力端子１９２に供給される試験指令信号１９４を発生
する。スイッチ１９０は、駆動回路の出力端子１７４に
結合された入力、減衰器１９１の入力に結合された出
力、試験指令入力端子１９２に結合された別の入力を有
する。スイッチが試験指令信号１９４を受け取ったとき
に、それ（スイッチ）は、減衰器１９１へ駆動回路１７
１により発生された駆動高信号１０６を供給する。減衰
器１９１の出力は、ピックアップ回路１７２のピックア
ップ低出力端子１８４に結合され、従って抵抗１８３に
も結合される。減衰器１９１は、スイッチ１９０から受
け取った駆動高信号１０６を減衰し、かつ出力端子１８
４へ試験信号１９５としてそれを供給する。
【００２２】代替的に、スイッチ１９０と減衰器１９１
は、切り換えることができる。この構成において、減衰
器１９１の入力は、駆動回路１７１の出力端子１７４へ
結合され、そして、減衰器１９１の出力は、スイッチ１
９０の入力の一つに結合される。スイッチ１９０の他の
入力は、そのまま試験指令入力端子１９２に結合され
る。しかしながら、スイッチ１９０の出力は、ピックア
ップ回路１７２の出力端子１８４に結合される。その結
果、減衰器は、それがスイッチ１９０に到達する前に駆
動高信号１０６を減衰する。もしスイッチ１９０が試験
指令入力端子１９２からの試験指令信号１９４を受け取
ったならば、スイッチ１９０は、出力端子１８４へ減衰
した駆動高信号１０６を供給する。図５の構成におい
て、ＡＧＣ増幅器２０４の出力端子は、スイッチ１９０
に結合される。以前に提案したように、ＡＧＣ増幅器２
０４によって発生された駆動高信号１０６は、振動の振
幅に比例する電圧を有する。それゆえに、この場合、試
験信号１９５は、振動のこの振幅に比例する電圧をも有
する。以前に示したように、好ましい実施例において、
抵抗１８３の抵抗値は、おおよそ１００オームである。
これは、動作の通常モード中、出力端子１８４に接地１
４３を出力させることがいまだにできると同時に、動作
の試験モード中、出力端子１８４によって外に出される
べく試験信号１９５を強制するのに十分に大きい。
は、切り換えることができる。この構成において、減衰
器１９１の入力は、駆動回路１７１の出力端子１７４へ
結合され、そして、減衰器１９１の出力は、スイッチ１
９０の入力の一つに結合される。スイッチ１９０の他の
入力は、そのまま試験指令入力端子１９２に結合され
る。しかしながら、スイッチ１９０の出力は、ピックア
ップ回路１７２の出力端子１８４に結合される。その結
果、減衰器は、それがスイッチ１９０に到達する前に駆
動高信号１０６を減衰する。もしスイッチ１９０が試験
指令入力端子１９２からの試験指令信号１９４を受け取
ったならば、スイッチ１９０は、出力端子１８４へ減衰
した駆動高信号１０６を供給する。図５の構成におい
て、ＡＧＣ増幅器２０４の出力端子は、スイッチ１９０
に結合される。以前に提案したように、ＡＧＣ増幅器２
０４によって発生された駆動高信号１０６は、振動の振
幅に比例する電圧を有する。それゆえに、この場合、試
験信号１９５は、振動のこの振幅に比例する電圧をも有
する。以前に示したように、好ましい実施例において、
抵抗１８３の抵抗値は、おおよそ１００オームである。
これは、動作の通常モード中、出力端子１８４に接地１
４３を出力させることがいまだにできると同時に、動作
の試験モード中、出力端子１８４によって外に出される
べく試験信号１９５を強制するのに十分に大きい。
【００２３】試験モード中、試験信号１９５は、ピック
アップ低フィードスルー１６０、ピックアップ低ワイヤ
ボンド１６９、ピックアップ低コンタクトパッド１４
７、及びリード１４４、１４５、１４９（図示省略）を
介してピックアップ低電極１３９〜１４２へ供給され
る。ピックアップ低電極１３９と１４０、ピックアップ
高電極１３０と１３１、及びピックアップタイン４４の
圧電材料は、ピックアップタイン４４に対応付けられた
静電容量（capacitance ）を形成する。ピックアップ低
電極１４１と１４２、ピックアップ高電極１３２と１３
３、及びピックアップタイン４５の圧電材料は、ピック
アップタイン４５に対応付けられた静電容量（capacita
nce ）を形成する。正弦試験信号１９５がピックアップ
低電極１３９と１４０によって受け取られたときに、こ
れらの電極は、ピックアップタイン４４に対応付けられ
た静電容量によってピックアップ高電極１３０と１３１
へ容量的に結合される。正弦試験信号１９５がピックア
ップ低電極１４１と１４２によって受け取られたとき
に、これらの電極は、ピックアップタイン４５に対応付
けられた静電容量によってピックアップ高電極１３２と
１３３へ容量的に結合される。その結果、ピックアップ
高電極１３０〜１３３は互いに、従ってに対応する擬似
ピックアップモード振動またはピックアップタインズ４
４と４５の偏向に対応する試験信号１９５をピックアッ
プタイン４４と４５からピックアップする。
アップ低フィードスルー１６０、ピックアップ低ワイヤ
ボンド１６９、ピックアップ低コンタクトパッド１４
７、及びリード１４４、１４５、１４９（図示省略）を
介してピックアップ低電極１３９〜１４２へ供給され
る。ピックアップ低電極１３９と１４０、ピックアップ
高電極１３０と１３１、及びピックアップタイン４４の
圧電材料は、ピックアップタイン４４に対応付けられた
静電容量（capacitance ）を形成する。ピックアップ低
電極１４１と１４２、ピックアップ高電極１３２と１３
３、及びピックアップタイン４５の圧電材料は、ピック
アップタイン４５に対応付けられた静電容量（capacita
nce ）を形成する。正弦試験信号１９５がピックアップ
低電極１３９と１４０によって受け取られたときに、こ
れらの電極は、ピックアップタイン４４に対応付けられ
た静電容量によってピックアップ高電極１３０と１３１
へ容量的に結合される。正弦試験信号１９５がピックア
ップ低電極１４１と１４２によって受け取られたとき
に、これらの電極は、ピックアップタイン４５に対応付
けられた静電容量によってピックアップ高電極１３２と
１３３へ容量的に結合される。その結果、ピックアップ
高電極１３０〜１３３は互いに、従ってに対応する擬似
ピックアップモード振動またはピックアップタインズ４
４と４５の偏向に対応する試験信号１９５をピックアッ
プタイン４４と４５からピックアップする。
【００２４】以前に提案したように、回転速度センサ１
０は、試験信号１９５が発生されたときに実際の動作中
でありうる。もしそうである場合には、音叉１３は、試
験モード中、Ｙ軸に関する回転の実際の速度を経験す
る。それゆえに、ピックアップ高電極１３０〜１３３
は、それらが試験信号１９５をピックアップすると同時
に、前述した回転信号１３４をピックアップする。組み
合わされた信号１３４と１９５は、ピックアップ高フィ
ードスルー１５８、ピックアップ高ワイヤボンド１６
８、ピックアップ高コンタクトパッド１３５、及びリー
ド１３７を介してピックアップ回路１７２のピックアッ
プ高入力端子１８５へ供給される。組み合わされた信号
１３４と１９５は、動作の通常モード中の回転信号１３
４について前述されたと同様な方法でピックアップ回路
１７２によって処理される。しかしながら、この場合に
は、エレクトロニクス１８７によって出力された速度信
号１８８の大きさは、音叉１３によって経験された回転
の実際の速度と回転の一定擬似（即ち、シミュレートさ
れた）速度との合計を表わす。換言すると、速度信号１
８８は、実際のピックアップモード信号の実際の振幅ま
たはピックアップタインズ４４と４５の偏向と擬似ピッ
クアップモード振動の擬似振幅またはピックアップタイ
ンズ４４と４５の偏向との合計を表わし、そして回転の
実際の速度に対応する構成要素と、回転の擬似速度に対
応する一定の構成要素とを有する。回転の実際の速度に
対応する構成要素は、回転信号１３４によるものである
と同時に、回転の擬似速度に対応する一定の構成要素
は、試験信号１９５によるものである。
０は、試験信号１９５が発生されたときに実際の動作中
でありうる。もしそうである場合には、音叉１３は、試
験モード中、Ｙ軸に関する回転の実際の速度を経験す
る。それゆえに、ピックアップ高電極１３０〜１３３
は、それらが試験信号１９５をピックアップすると同時
に、前述した回転信号１３４をピックアップする。組み
合わされた信号１３４と１９５は、ピックアップ高フィ
ードスルー１５８、ピックアップ高ワイヤボンド１６
８、ピックアップ高コンタクトパッド１３５、及びリー
ド１３７を介してピックアップ回路１７２のピックアッ
プ高入力端子１８５へ供給される。組み合わされた信号
１３４と１９５は、動作の通常モード中の回転信号１３
４について前述されたと同様な方法でピックアップ回路
１７２によって処理される。しかしながら、この場合に
は、エレクトロニクス１８７によって出力された速度信
号１８８の大きさは、音叉１３によって経験された回転
の実際の速度と回転の一定擬似（即ち、シミュレートさ
れた）速度との合計を表わす。換言すると、速度信号１
８８は、実際のピックアップモード信号の実際の振幅ま
たはピックアップタインズ４４と４５の偏向と擬似ピッ
クアップモード振動の擬似振幅またはピックアップタイ
ンズ４４と４５の偏向との合計を表わし、そして回転の
実際の速度に対応する構成要素と、回転の擬似速度に対
応する一定の構成要素とを有する。回転の実際の速度に
対応する構成要素は、回転信号１３４によるものである
と同時に、回転の擬似速度に対応する一定の構成要素
は、試験信号１９５によるものである。
【００２５】減衰器１９１は、試験信号１９５が試験モ
ードで発生されたときに上述した回転の一定擬似速度が
定義済みの値であるように校正される。従って、使用者
は、次の方法でセンサ１０を試験することができる。は
じめに、速度信号１８８の大きさで表された回転の速度
は、動作の通常モード中に観測される。次に、使用者
は、ユーザインタフェース１９３で試験モードを活性化
する。もし全速度信号１８８の大きさが、回転の一定擬
似速度の定義済み値の許容範囲内の量によって変化する
ならば、センサ１０は、正しく動作している。しかしな
がら、もし速度信号１８８の大きさが許容範囲内の量に
よって変化しないならば、センサ１０は、適宜に機能し
ていない。好ましい実施例において、減衰器１９１は、
１０００対１の減衰器である。その結果、毎秒±５０°
の動作範囲を有する回転速度センサ１０に対して、セン
サ１０が適宜に機能しているときに、回転の定義済み一
定擬似速度は、おおよそ毎秒２５°である。そして、回
転の速度における観測された変化が、定義済みの毎秒２
５°速度の７％の許容差以内であるならば、センサ１０
は、適宜に動作している。
ードで発生されたときに上述した回転の一定擬似速度が
定義済みの値であるように校正される。従って、使用者
は、次の方法でセンサ１０を試験することができる。は
じめに、速度信号１８８の大きさで表された回転の速度
は、動作の通常モード中に観測される。次に、使用者
は、ユーザインタフェース１９３で試験モードを活性化
する。もし全速度信号１８８の大きさが、回転の一定擬
似速度の定義済み値の許容範囲内の量によって変化する
ならば、センサ１０は、正しく動作している。しかしな
がら、もし速度信号１８８の大きさが許容範囲内の量に
よって変化しないならば、センサ１０は、適宜に機能し
ていない。好ましい実施例において、減衰器１９１は、
１０００対１の減衰器である。その結果、毎秒±５０°
の動作範囲を有する回転速度センサ１０に対して、セン
サ１０が適宜に機能しているときに、回転の定義済み一
定擬似速度は、おおよそ毎秒２５°である。そして、回
転の速度における観測された変化が、定義済みの毎秒２
５°速度の７％の許容差以内であるならば、センサ１０
は、適宜に動作している。
【００２６】回転速度センサ１０の主な構成要素（即
ち、駆動回路１７１、ピックアップ回路１７２、試験回
路１７３、及び音叉１３）の全てが適宜に機能している
ときに、速度信号１８８によって表された速度における
観測された変化は、回転の一定擬似速度におおよそ等し
い（即ち、回転の一定擬似速度の許容範囲内である）。
しかしながら、もしこれら構成要素の一つ以上が適宜に
機能していないならば、速度における観測された変化
は、回転の一定擬似速度よりも実質的に少ない（即ち、
回転の一定擬似速度の許容範囲内でない）。更に、懸垂
ブリッジ６４〜６７上のリード１１４、１２８、１３
７、及び１４９の位置は、音叉１３のブリッジ６４〜６
７のいずれかが壊れたかどうかを試験モード中に決定す
るための独特の方法を供給する。もしブリッジ６４〜６
７のいずれかが壊れたならば、壊れたブリッジ上に配置
された対応するリード１１４、１２８、１３７、または
１４９は、切断される。その結果、使用者は、ブリッジ
が壊れたかどうかを決定するために、上述した指針値
（guideline value ）で試験モード中に、速度信号１８
８によって表された速度における観測された変化を比較
できる。
ち、駆動回路１７１、ピックアップ回路１７２、試験回
路１７３、及び音叉１３）の全てが適宜に機能している
ときに、速度信号１８８によって表された速度における
観測された変化は、回転の一定擬似速度におおよそ等し
い（即ち、回転の一定擬似速度の許容範囲内である）。
しかしながら、もしこれら構成要素の一つ以上が適宜に
機能していないならば、速度における観測された変化
は、回転の一定擬似速度よりも実質的に少ない（即ち、
回転の一定擬似速度の許容範囲内でない）。更に、懸垂
ブリッジ６４〜６７上のリード１１４、１２８、１３
７、及び１４９の位置は、音叉１３のブリッジ６４〜６
７のいずれかが壊れたかどうかを試験モード中に決定す
るための独特の方法を供給する。もしブリッジ６４〜６
７のいずれかが壊れたならば、壊れたブリッジ上に配置
された対応するリード１１４、１２８、１３７、または
１４９は、切断される。その結果、使用者は、ブリッジ
が壊れたかどうかを決定するために、上述した指針値
（guideline value ）で試験モード中に、速度信号１８
８によって表された速度における観測された変化を比較
できる。
【００２７】図６は、回転速度センサ１０の別の実施例
を示す。この場合、電流増幅器２００の出力端子は、ス
イッチ１９０に結合される。それゆえに、減衰器１９１
は、試験信号１９５を発生すべく電流信号２０５を減衰
する。電流信号２０５の電流は、駆動タインズ３１と３
２の振動の振幅に比例するので、試験信号１９５の電流
も同様である。代替的に、スイッチ１９０と減衰器１９
１は、切り換えられうる。この構成において、減衰器１
９１の入力は、電流増幅器２００の出力端子に結合さ
れ、減衰器１９１の出力は、スイッチ１９０の入力の一
つに結合される。図５の構成は、図５の試験信号１９５
が振動のこの振幅に比例する電圧を有することにおいて
図６の構成とは区別される。従って、試験信号１９５が
振動の振幅に比例する電圧ではなく電流を有することが
所望であるときに、用いるべき適当な構成は、図５に示
すものの代わりに図６に示すものである。それ以外は、
回転速度センサ１０に関するこれら二つの実施例の動作
及び構成は、同じである。更に、図５及び図６に示すこ
れらに対する代替の構成において、スイッチ１９０は、
除去されうる。その結果、減衰器１９１は、図５におけ
るように、駆動回路１７１の出力端子へ直接結合される
か、或いは図６におけるように、充電増幅器２００の出
力端子へ直接結合される。この構成において、ピックア
ップ回路は、試験信号１９５と一緒に回転信号１３４を
常に受け取る。使用者は、それが試験信号１３４により
定義済みのバイアスの量を有するように、復調エレクト
ロニクス２０９によって出力された復調された信号を削
り取るべく（即ち、オフセットすべく）バイアスオフセ
ット回路２１０を制御しうる。その結果、ピックアップ
回路１７２の出力増幅器２１３によって外に出された速
度信号１８８は、回転の実際の速度と定義済みバイアス
の合計に対応する。換言すると、速度信号１８８は、回
転の実際の速度に対応する構成要素と、定義済みバイア
スに対応する一定構成要素とを有する。
を示す。この場合、電流増幅器２００の出力端子は、ス
イッチ１９０に結合される。それゆえに、減衰器１９１
は、試験信号１９５を発生すべく電流信号２０５を減衰
する。電流信号２０５の電流は、駆動タインズ３１と３
２の振動の振幅に比例するので、試験信号１９５の電流
も同様である。代替的に、スイッチ１９０と減衰器１９
１は、切り換えられうる。この構成において、減衰器１
９１の入力は、電流増幅器２００の出力端子に結合さ
れ、減衰器１９１の出力は、スイッチ１９０の入力の一
つに結合される。図５の構成は、図５の試験信号１９５
が振動のこの振幅に比例する電圧を有することにおいて
図６の構成とは区別される。従って、試験信号１９５が
振動の振幅に比例する電圧ではなく電流を有することが
所望であるときに、用いるべき適当な構成は、図５に示
すものの代わりに図６に示すものである。それ以外は、
回転速度センサ１０に関するこれら二つの実施例の動作
及び構成は、同じである。更に、図５及び図６に示すこ
れらに対する代替の構成において、スイッチ１９０は、
除去されうる。その結果、減衰器１９１は、図５におけ
るように、駆動回路１７１の出力端子へ直接結合される
か、或いは図６におけるように、充電増幅器２００の出
力端子へ直接結合される。この構成において、ピックア
ップ回路は、試験信号１９５と一緒に回転信号１３４を
常に受け取る。使用者は、それが試験信号１３４により
定義済みのバイアスの量を有するように、復調エレクト
ロニクス２０９によって出力された復調された信号を削
り取るべく（即ち、オフセットすべく）バイアスオフセ
ット回路２１０を制御しうる。その結果、ピックアップ
回路１７２の出力増幅器２１３によって外に出された速
度信号１８８は、回転の実際の速度と定義済みバイアス
の合計に対応する。換言すると、速度信号１８８は、回
転の実際の速度に対応する構成要素と、定義済みバイア
スに対応する一定構成要素とを有する。
【００２８】この構成において、回転の実際の速度がゼ
ロであるときに、速度信号１８８は、試験信号１９５に
よる定義済みバイアスだけを表わす。それゆえに、もし
回転のこのゼロ速度で、速度信号１８８が、定義済みバ
イアス量に対応しないならば、使用者は、回転速度セン
サ１０が不良（異常）であるということがわかる。試験
回路１７３を有する感知回路２１は、記述された音叉１
２だけに用いられることに限られていない。特に、感知
回路２１は、音叉本体の各側に配置されたブリッジを有
するセンサハウジングに取り付けられた従来の両頭音叉
に用いられうる。また、感知回路２１は、単一頭（sing
le ended）音叉に用いられうる。事実、当業者は、感知
回路２１が、その上に配置された少なくとも一つのピッ
クアップ高、一つのピックアット低、一つの駆動高電
極、そして一つの駆動低電極を有するあらゆる圧電構造
に用いられうる、ということを高く評価するであろう。
更に、音叉１３及び回転速度センサ１０に対する種々の
他の実施例が存在しうる。例えば、音叉１３の種々の実
施例上の電極、リード、コンタクトパッドの配置は、圧
電材料及び／または結晶配向の異なる形式に対して変わ
りうる。本発明は、二、三の特定な実施例に関して記載
されたが、この記載は、本発明を説明するためのもので
あり、本発明を限定するように解釈されるべきでない。
添付された特許請求の範囲によって規定されたように本
発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の
変更が当業者に対して生起されうる。
ロであるときに、速度信号１８８は、試験信号１９５に
よる定義済みバイアスだけを表わす。それゆえに、もし
回転のこのゼロ速度で、速度信号１８８が、定義済みバ
イアス量に対応しないならば、使用者は、回転速度セン
サ１０が不良（異常）であるということがわかる。試験
回路１７３を有する感知回路２１は、記述された音叉１
２だけに用いられることに限られていない。特に、感知
回路２１は、音叉本体の各側に配置されたブリッジを有
するセンサハウジングに取り付けられた従来の両頭音叉
に用いられうる。また、感知回路２１は、単一頭（sing
le ended）音叉に用いられうる。事実、当業者は、感知
回路２１が、その上に配置された少なくとも一つのピッ
クアップ高、一つのピックアット低、一つの駆動高電
極、そして一つの駆動低電極を有するあらゆる圧電構造
に用いられうる、ということを高く評価するであろう。
更に、音叉１３及び回転速度センサ１０に対する種々の
他の実施例が存在しうる。例えば、音叉１３の種々の実
施例上の電極、リード、コンタクトパッドの配置は、圧
電材料及び／または結晶配向の異なる形式に対して変わ
りうる。本発明は、二、三の特定な実施例に関して記載
されたが、この記載は、本発明を説明するためのもので
あり、本発明を限定するように解釈されるべきでない。
添付された特許請求の範囲によって規定されたように本
発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の
変更が当業者に対して生起されうる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の回転速度センサは、圧電構造
と、圧電構造の回転の擬似速度に対応している試験信号
を供給する試験回路と、圧電構造へ試験信号を印加する
手段と、試験信号及び圧電構造の実際の回転に対応する
回転信号を圧電構造からピックアップするピックアップ
手段と、圧電構造からピックアップした信号に応答して
回転の実際の速度及び回転の擬似速度に対応する出力信
号を発生する手段とを備えるので、簡単でかつ費用のか
からない方法で、実際の動作中に使用者に回転速度セン
サの性能を試験させることができ、かつ製造者にシミュ
レートされた条件下でそれを試験させることができる。
また、本発明のセンサは、圧電構造と、偏向の擬似振幅
で圧電構造の擬似偏向に対応している試験信号を供給す
る試験回路と、試験回路に結合され、圧電構造へ試験信
号を印加する手段と、試験信号及び圧電構造の実際の偏
向に対応している信号を圧電構造からピックアップする
ピックアップ手段と、試験信号及びピックアップ信号に
応答し、圧電構造の実際の偏向及び擬似偏向に対応して
いる出力信号を発生する手段とを備えるので、簡単でか
つ費用のかからない方法で、実際の動作中に使用者に回
転速度センサの性能を試験させることができ、かつ製造
者にシミュレートされた条件下でそれを試験させること
ができる。
と、圧電構造の回転の擬似速度に対応している試験信号
を供給する試験回路と、圧電構造へ試験信号を印加する
手段と、試験信号及び圧電構造の実際の回転に対応する
回転信号を圧電構造からピックアップするピックアップ
手段と、圧電構造からピックアップした信号に応答して
回転の実際の速度及び回転の擬似速度に対応する出力信
号を発生する手段とを備えるので、簡単でかつ費用のか
からない方法で、実際の動作中に使用者に回転速度セン
サの性能を試験させることができ、かつ製造者にシミュ
レートされた条件下でそれを試験させることができる。
また、本発明のセンサは、圧電構造と、偏向の擬似振幅
で圧電構造の擬似偏向に対応している試験信号を供給す
る試験回路と、試験回路に結合され、圧電構造へ試験信
号を印加する手段と、試験信号及び圧電構造の実際の偏
向に対応している信号を圧電構造からピックアップする
ピックアップ手段と、試験信号及びピックアップ信号に
応答し、圧電構造の実際の偏向及び擬似偏向に対応して
いる出力信号を発生する手段とを備えるので、簡単でか
つ費用のかからない方法で、実際の動作中に使用者に回
転速度センサの性能を試験させることができ、かつ製造
者にシミュレートされた条件下でそれを試験させること
ができる。
【図１】本発明による回転速度センサの断面図である。
【図２】図１に示す回転速度センサの両頭音叉の頂部の
三次元図である。
三次元図である。
【図３】図１に示す回転速度センサの両頭音叉の底部の
三次元図である。
三次元図である。
【図４】センサハウジンズの台に取り付けられた音叉の
平面図である。
平面図である。
【図５】図１に示す回転速度センサの回転速度感知回路
の線図である。
の線図である。
【図６】図１に示す回転速度感知回路の別の線図であ
る。
る。
１０ 回転速度センサ １１ ハウジング １２ 蓋 １３ 両頭音叉 １４ 台 １５ 取付け構造 ２１ 回転速度感知回路 ７０ 単一専用取付け表面 ７６ 取付け表面 １１２，１２６，１３５，１４７ コンタクトパッド １５６〜１５９ フィードスルー １６１〜１６４ 絶縁リング １６６〜１６９ ワイヤボンド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディヴィッド エフ マーシー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92691 ミッション ヴィエーホ アラ マンダ 26711 (72)発明者 ハロルド ディー モーリス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94563 オリンダ ウェストオーヴァー コート 11 (56)参考文献 特開 平３−226620（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−93668（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185118（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133755（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 19/00 - 19/72 G01P 9/04
Claims (17)
- 【請求項１】軸についての圧電構造の回転に応じて振動
する細長いタインを有している圧電構造と、 前記タインに取付けられかつ当該タインの振動に応答し
て、前記圧電構造の実際の回転に対応している信号を供
給するピックアップ電極と、 前記タインに取り付けられかつ前記ピックアップ電極に
静電容量的に結合された第２の電極と、 前記圧電構造の擬似回転に対応している試験信号を供給
する試験回路と、 前記ピックアップ電極に静電容量的に結合される前記第
２の電極に前記試験信号を印加する手段と、 前記ピックアップ電極からの前記信号に応答して回転の
実際の速度及び回転の擬似速度に対応する出力信号を発
生する手段とを備えることを特徴とする回転速度セン
サ。 - 【請求項２】前記圧電構造に配置され、当該圧電構造の
振動に対応している駆動低信号をピックアップする手段
と、 前記駆動低信号に応答して、駆動高信号を発生する駆動
回路と、 前記圧電構造の振動を生起すべく当該圧電構造に前記駆
動高信号を印加する手段とを更に備えることを特徴とす
る請求項１に記載の回転速度センサ。 - 【請求項３】前記圧電構造における懸垂ブリッジと、 前記懸垂ブリッジに配置され、前記信号を伝達する電導
性リードと、 を更に備え、前記リードは、前記懸垂ブリッジの破損に
より切断されるように構成されることを特徴とする請求
項２に記載の回転速度センサ。 - 【請求項４】 前記ブリッジの破損を検出すべく前記出
力信号を監視する手段を更に備えることを特徴とする請
求項３に記載の回転速度センサ。 - 【請求項５】 前記試験回路は、前記駆動高信号に応答
して、当該駆動高信号と同相で前記第２の電極に前記試
験信号を印加する手段を含むことを特徴とする請求項２
に記載の回転速度センサ。 - 【請求項６】 前記試験回路は、前記試験信号を発生す
べく前記駆動高信号を減衰する減衰器を含むことを特徴
とする請求項５に記載の回転速度センサ。 - 【請求項７】 前記駆動回路は、電流信号を生成すべく
前記駆動低信号を増幅する電流増幅器を含み、 前記試験回路は、前記電流信号に応答して、前記電流振
動と同相で前記第２の電極に前記試験信号を供給する手
段を含むことを特徴とする請求項２に記載の回転速度セ
ンサ。 - 【請求項８】 前記試験回路は、前記試験信号を生成す
べく前記電流信号を減衰する減衰器を含むことを特徴と
する請求項７に記載の回転速度センサ。 - 【請求項９】動作の通常モード中ではなく試験モード中
に前記第２の電極に前記試験信号を印加する手段を含
み、 前記ピックアップ電極によって供給された前記信号は、 前記通常モード中では前記圧電構造の実際の回転にのみ
対応し、 前記試験モード中では実際の回転及び前記試験信号の両
方に対応することを特徴とする請求項１に記載の回転速
度センサ。 - 【請求項１０】一対の駆動タイン及び一対のピックアッ
プタインを有している圧電構造と、 前記ピックアップタインに配置された電極と、 前記圧電構造の擬似偏向に対応している試験信号を供給
する試験回路と、 前記電極に前記試験信号を印加する容量結合手段と、 前記電極に結合し、前記圧電構造の前記擬似偏向及び実
際の偏向に対応している出力信号を供給する手段とを備
えることを特徴とするセンサ。 - 【請求項１１】前記圧電構造は、振動性であり、 前記試験信号は、前記圧電構造の擬似振動に対応し、 前記実際の偏向信号は、前記圧電構造の実際の振動に対
応し、 前記出力信号は、前記圧電構造の前記実際の振動と前記
擬似振動の合計に対応することを特徴とする請求項１０
に記載のセンサ。 - 【請求項１２】駆動信号を発生する駆動回路と、 前記駆動回路に結合されかつ前記圧電構造に配置され、
当該圧電構造の駆動モード偏向を誘導すべく該圧電構造
に前記駆動信号を印加する駆動電極とを更に備え、 前記試験回路は、前記駆動信号に応答して、前記駆動信
号と同相で前記試験信号を供給する手段を含んでいるこ
とを特徴とする請求項１０に記載のセンサ。 - 【請求項１３】前記試験回路は、前記試験信号を発生す
べく前記駆動信号を減衰する減衰器を含み、 前記減衰器は、前記ピックアップタインの前記電極に結
合されることを特徴とする請求項１２に記載のセンサ。 - 【請求項１４】駆動高信号を発生する駆動回路と、 前記駆動回路に結合されかつ前記圧電構造に配置され、
当該圧電構造の駆動モード偏向を誘導すべく該圧電構造
に前記駆動高信号を印加する駆動高電極と、 前記誘導された駆動モード偏向に対応している前記圧電
構造からの駆動低振動をピックアップする駆動低電極と
を更に備え、 前記駆動回路は、前記駆動低電極に結合され、電流信号
を生成すべく前記駆動低信号を増幅する電流増幅器を含
んでおり、 前記試験回路は、前記電流信号に応答して、該電流信号
と同相で前記試験信号を供給する手段を含んでいること
を特徴とする請求項１０に記載のセンサ。 - 【請求項１５】 前記試験回路は、前記試験信号を発生
すべく前記電流信号を減衰する減衰器を含み、 前記減衰器は、前記ピックアップタインの前記電極に結
合されることを特徴とする請求項１４に記載のセンサ。 - 【請求項１６】 前記試験モード中に前記出力信号が前
記圧電構造の前記実際の変更及び前記試験信号の両方に
対応し、かつ前記通常モード中に前記出力信号が前記圧
電構造の前記実際の変更だけの対応するように動作の通
常モード中ではなく試験モード中に前記電極に前記試験
信号を印加する手段を含むことを特徴とする請求項１０
に記載の速度センサ。 - 【請求項１７】 前記駆動タイン及び前記ピックアップ
タインは、Ｈ型構造の中心本体から反対方向に延伸する
ことを特徴とする請求項１０に記載の速度センサ。
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