JP3239542B2 - 振動ジャイロの調整装置 - Google Patents
振動ジャイロの調整装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は振動ジャイロの調整装
置に関し、特にたとえば、良好な特性を有する振動ジャ
イロを得るための振動ジャイロの調整装置に関する。
置に関し、特にたとえば、良好な特性を有する振動ジャ
イロを得るための振動ジャイロの調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は振動ジャイロの一例を示す斜視図
であり、図４はその断面図である。振動ジャイロ１０
は、たとえば正３角柱状の振動体１２を含む。振動体１
２は、たとえばエリンバ，鉄−ニッケル合金，石英，ガ
ラス，水晶，セラミックなど、一般的に機械的な振動を
生じる材料で形成される。
であり、図４はその断面図である。振動ジャイロ１０
は、たとえば正３角柱状の振動体１２を含む。振動体１
２は、たとえばエリンバ，鉄−ニッケル合金，石英，ガ
ラス，水晶，セラミックなど、一般的に機械的な振動を
生じる材料で形成される。
【０００３】振動体１２の３つの側面の中央部には、圧
電素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成される。圧電素子
１４ａは、たとえば圧電セラミックなどからなる圧電層
１６ａを含む。この圧電層１６ａの両面には、電極１８
ａ，２０ａが形成される。そして、一方の電極２０ａ
が、振動体１２の側面に接着される。同様に、圧電素子
１４ｂ，１４ｃは圧電層１６ｂ，１６ｃを含み、その両
面に電極１８ｂ，２０ｂおよび電極１８ｃ，２０ｃが形
成される。そして、それらの圧電素子１４ｂ，１４ｃの
一方の電極２０ｂ，２０ｃが、振動体１２の側面に接着
される。
電素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成される。圧電素子
１４ａは、たとえば圧電セラミックなどからなる圧電層
１６ａを含む。この圧電層１６ａの両面には、電極１８
ａ，２０ａが形成される。そして、一方の電極２０ａ
が、振動体１２の側面に接着される。同様に、圧電素子
１４ｂ，１４ｃは圧電層１６ｂ，１６ｃを含み、その両
面に電極１８ｂ，２０ｂおよび電極１８ｃ，２０ｃが形
成される。そして、それらの圧電素子１４ｂ，１４ｃの
一方の電極２０ｂ，２０ｃが、振動体１２の側面に接着
される。
【０００４】振動体１２の２つのノード点付近の稜線部
には、支持部材２２ａ，２２ｂが取り付けられる。支持
部材２２ａ，２２ｂは、たとえば金属線をコ字状に折り
曲げることによって形成される。これらの支持部材２２
ａ，２２ｂの中央部が、たとえば溶接などによって、振
動体１２の稜線部分に取り付けられる。そして、支持部
材２２ａ，２２ｂの端部は、支持板２４に固着される。
には、支持部材２２ａ，２２ｂが取り付けられる。支持
部材２２ａ，２２ｂは、たとえば金属線をコ字状に折り
曲げることによって形成される。これらの支持部材２２
ａ，２２ｂの中央部が、たとえば溶接などによって、振
動体１２の稜線部分に取り付けられる。そして、支持部
材２２ａ，２２ｂの端部は、支持板２４に固着される。
【０００５】このような振動ジャイロ１０では、圧電素
子１４ａと１４ｂとの間の稜線をＣ、圧電素子１４ａと
１４ｃとの間の稜線をＬ、圧電素子１４ｂと１４ｃとの
間の稜線をＲとすると、稜線Ｃの両側の圧電素子１４
ａ，１４ｂが検出用および駆動用として用いられ、圧電
素子１４ｃが帰還用として用いられる。この振動ジャイ
ロ１０を使用するためには、駆動用の圧電素子１４ａ，
１４ｂと帰還用の圧電素子１４ｃとの間に発振回路が接
続され、この発振回路から振動ジャイロ１０に駆動信号
が与えられる。この駆動信号によって、振動体１２は圧
電素子１４ｃ形成面に直交する向きに屈曲振動する。
子１４ａと１４ｂとの間の稜線をＣ、圧電素子１４ａと
１４ｃとの間の稜線をＬ、圧電素子１４ｂと１４ｃとの
間の稜線をＲとすると、稜線Ｃの両側の圧電素子１４
ａ，１４ｂが検出用および駆動用として用いられ、圧電
素子１４ｃが帰還用として用いられる。この振動ジャイ
ロ１０を使用するためには、駆動用の圧電素子１４ａ，
１４ｂと帰還用の圧電素子１４ｃとの間に発振回路が接
続され、この発振回路から振動ジャイロ１０に駆動信号
が与えられる。この駆動信号によって、振動体１２は圧
電素子１４ｃ形成面に直交する向きに屈曲振動する。
【０００６】この状態では、検出用として用いられる圧
電素子１４ａ，１４ｂからの出力信号は同じであり、そ
の差を測定すれば０となる。そして、振動体１２の軸を
中心として回転すると、コリオリ力によって振動方向が
変わり、圧電素子１４ａ，１４ｂの出力信号に差が生じ
る。したがって、圧電素子１４ａ，１４ｂの出力信号の
差を測定すれば、回転角速度を検出することができる。
電素子１４ａ，１４ｂからの出力信号は同じであり、そ
の差を測定すれば０となる。そして、振動体１２の軸を
中心として回転すると、コリオリ力によって振動方向が
変わり、圧電素子１４ａ，１４ｂの出力信号に差が生じ
る。したがって、圧電素子１４ａ，１４ｂの出力信号の
差を測定すれば、回転角速度を検出することができる。
【０００７】このような振動ジャイロ１０では、駆動方
向による振動の片寄りが発生すると回転角速度の検出が
不安定になるので、振動体１２の稜線部を切削すること
によって各振動方向の周波数が調整される。この場合、
まず稜線Ｃの両側の圧電素子１４ａ，１４ｂと圧電素子
１４ｃとの間に発振回路が接続され、それによって振動
体１２は圧電素子１４ｃ形成面に直交する向きに屈曲振
動する。そして、そのときの共振周波数Ｆｘが測定され
る。同様に、稜線Ｌの両側の圧電素子１４ａ，１４ｃと
圧電素子１４ｂとの間に発振回路を接続して共振周波数
Ｆｙ１を測定し、また稜線Ｒの両側の圧電素子１４ｂ，
１４ｃと圧電素子１４ａとの間に発振回路を接続して共
振周波数Ｆｙ２が測定される。そして、各共振周波数Ｆ
ｘ，Ｆｙ１，Ｆｙ２の差が０Ｈｚから数Ｈｚ以内になる
ように、振動体１２の稜線部が切削される。このように
各振動方向における共振周波数を調整することによっ
て、振動体１２を安定して振動させることができ、良好
な特性を得ることができる。
向による振動の片寄りが発生すると回転角速度の検出が
不安定になるので、振動体１２の稜線部を切削すること
によって各振動方向の周波数が調整される。この場合、
まず稜線Ｃの両側の圧電素子１４ａ，１４ｂと圧電素子
１４ｃとの間に発振回路が接続され、それによって振動
体１２は圧電素子１４ｃ形成面に直交する向きに屈曲振
動する。そして、そのときの共振周波数Ｆｘが測定され
る。同様に、稜線Ｌの両側の圧電素子１４ａ，１４ｃと
圧電素子１４ｂとの間に発振回路を接続して共振周波数
Ｆｙ１を測定し、また稜線Ｒの両側の圧電素子１４ｂ，
１４ｃと圧電素子１４ａとの間に発振回路を接続して共
振周波数Ｆｙ２が測定される。そして、各共振周波数Ｆ
ｘ，Ｆｙ１，Ｆｙ２の差が０Ｈｚから数Ｈｚ以内になる
ように、振動体１２の稜線部が切削される。このように
各振動方向における共振周波数を調整することによっ
て、振動体１２を安定して振動させることができ、良好
な特性を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、振動ジ
ャイロには共振周波数の差だけでなく、温度変化に依存
した検出用の圧電素子の出力変動がある。このような温
度ドリフトが大きいと、振動体の振動が不安定となり、
回転角速度がないにもかかわらず、回転角速度があるよ
うに誤検知してしまう。
ャイロには共振周波数の差だけでなく、温度変化に依存
した検出用の圧電素子の出力変動がある。このような温
度ドリフトが大きいと、振動体の振動が不安定となり、
回転角速度がないにもかかわらず、回転角速度があるよ
うに誤検知してしまう。
【０００９】それゆえに、この発明の主たる目的は、温
度変化によるドリフトを小さくすることができる振動ジ
ャイロの調整装置を提供することである。
度変化によるドリフトを小さくすることができる振動ジ
ャイロの調整装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、振動子の振
動を利用した振動ジャイロを調整するための振動ジャイ
ロの調整装置であって、振動ジャイロを加熱するための
加熱手段と、加熱手段によって加熱されることによって
振動ジャイロから出力される温度ドリフトを測定するた
めの温度ドリフト測定手段と、振動ジャイロの複数の向
きの振動の共振周波数を測定するための周波数測定手段
と、温度ドリフト測定手段で測定された温度ドリフトお
よび周波数測定手段で測定された共振周波数から前記振
動ジャイロの切削量を算出するための演算手段と、演算
手段によって算出された切削量に応じて振動ジャイロを
切削するための切削手段とを含む、振動ジャイロの調整
装置である。この調整装置では、演算手段において、複
数の温度における振動ジャイロの温度ドリフトから温度
ドリフトの変化量が算出され、この温度ドリフトの変化
量から振動ジャイロの切削量が算出され、算出された切
削量と温度ドリフトの変化量から経験的に得られた切削
量との加重平均により前記振動ジャイロの切削箇所と切
削量とが決定され、さらに振動ジャイロが切削されたの
ち再び振動ジャイロの温度ドリフトを測定することによ
って振動ジャイロの切削を終了するか継続するかが判断
される。
動を利用した振動ジャイロを調整するための振動ジャイ
ロの調整装置であって、振動ジャイロを加熱するための
加熱手段と、加熱手段によって加熱されることによって
振動ジャイロから出力される温度ドリフトを測定するた
めの温度ドリフト測定手段と、振動ジャイロの複数の向
きの振動の共振周波数を測定するための周波数測定手段
と、温度ドリフト測定手段で測定された温度ドリフトお
よび周波数測定手段で測定された共振周波数から前記振
動ジャイロの切削量を算出するための演算手段と、演算
手段によって算出された切削量に応じて振動ジャイロを
切削するための切削手段とを含む、振動ジャイロの調整
装置である。この調整装置では、演算手段において、複
数の温度における振動ジャイロの温度ドリフトから温度
ドリフトの変化量が算出され、この温度ドリフトの変化
量から振動ジャイロの切削量が算出され、算出された切
削量と温度ドリフトの変化量から経験的に得られた切削
量との加重平均により前記振動ジャイロの切削箇所と切
削量とが決定され、さらに振動ジャイロが切削されたの
ち再び振動ジャイロの温度ドリフトを測定することによ
って振動ジャイロの切削を終了するか継続するかが判断
される。
【００１１】
【作用】温度ドリフトの発生原因は複雑な要素を含んで
いるが、少なくとも振動体の支持点を含む稜線に対し
て、左右均等な運動モーメントを有していれば、振動の
片寄りがなくなり温度ドリフトが減少するものと考えら
れる。左右の運動モーメントの差異は、振動体の稜線部
を切削することによって調整することができる。振動体
の切削位置および切削量は、温度ドリフトの変化量から
決定される。
いるが、少なくとも振動体の支持点を含む稜線に対し
て、左右均等な運動モーメントを有していれば、振動の
片寄りがなくなり温度ドリフトが減少するものと考えら
れる。左右の運動モーメントの差異は、振動体の稜線部
を切削することによって調整することができる。振動体
の切削位置および切削量は、温度ドリフトの変化量から
決定される。
【００１２】温度ドリフトと振動体の切削量との関係
は、実際には複雑な場合が多いので、経験的な温度ドリ
フトの変化量と実際に切削したときの温度ドリフトの変
化量とで差が生じる。そこで、算出された切削量と経験
的に得られた切削量とに重みを付けて加重平均し、経験
量を加味した切削量が求められる。さらに、離調周波数
が大きくなると、感度が低下するなどの影響があるた
め、演算手段において、各振動方向の共振周波数を調整
するように切削量が決定される。
は、実際には複雑な場合が多いので、経験的な温度ドリ
フトの変化量と実際に切削したときの温度ドリフトの変
化量とで差が生じる。そこで、算出された切削量と経験
的に得られた切削量とに重みを付けて加重平均し、経験
量を加味した切削量が求められる。さらに、離調周波数
が大きくなると、感度が低下するなどの影響があるた
め、演算手段において、各振動方向の共振周波数を調整
するように切削量が決定される。
【００１３】
【発明の効果】この発明によれば、温度ドリフトを測定
して振動体の切削量が決定され、しかも経験的に得られ
た温度ドリフトの変化量に対する切削量も加味されてい
るため、振動ジャイロの温度ドリフトを小さくすること
ができる。したがって、この調整装置で調整された振動
ジャイロを使用すれば、雰囲気温度が変化しても、回転
角速度の誤検知を防止することができる。たとえば、従
来の調整装置で調整した振動ジャイロをナビゲーション
システムに使用した場合、直進しているにもかかわらず
雰囲気温度の変化により曲がって走行しているように認
識してしまう場合があったが、この調整装置で調整した
振動ジャイロを用いれば、このような誤りを防ぐことが
できる。
して振動体の切削量が決定され、しかも経験的に得られ
た温度ドリフトの変化量に対する切削量も加味されてい
るため、振動ジャイロの温度ドリフトを小さくすること
ができる。したがって、この調整装置で調整された振動
ジャイロを使用すれば、雰囲気温度が変化しても、回転
角速度の誤検知を防止することができる。たとえば、従
来の調整装置で調整した振動ジャイロをナビゲーション
システムに使用した場合、直進しているにもかかわらず
雰囲気温度の変化により曲がって走行しているように認
識してしまう場合があったが、この調整装置で調整した
振動ジャイロを用いれば、このような誤りを防ぐことが
できる。
【００１４】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００１５】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図解図であ
る。振動ジャイロの調整装置３０は、加熱手段としての
ハロゲンランプ３２を含む。このハロゲンランプ３２に
よって、図３に示す振動ジャイロ１０が加熱される。他
の加熱手段としては、たとえばドライヤなどで熱風を吹
きつけてもよい。そして、加熱温度は、熱電対や赤外線
温度計によって測定される。
る。振動ジャイロの調整装置３０は、加熱手段としての
ハロゲンランプ３２を含む。このハロゲンランプ３２に
よって、図３に示す振動ジャイロ１０が加熱される。他
の加熱手段としては、たとえばドライヤなどで熱風を吹
きつけてもよい。そして、加熱温度は、熱電対や赤外線
温度計によって測定される。
【００１６】さらに、調整装置３０は、切削手段として
の切削装置３４を含む。切削装置３４は、３つの棒状や
すり３６を含む。これらの棒状やすり３６は、振動体１
２の３つの稜線部に対応する位置に配置される。そし
て、回転する棒状やすり３６を振動体１２に押しつける
ことによって、振動体１２の稜線部が切削される。切削
条件としては、振動体１２の切削位置，棒状やすり３６
を振動体１２に押しつける荷重，切削の長さ，切削回数
などが考えられるが、切削の荷重や切削の長さなどは固
定して、他の条件を調整することが多い。
の切削装置３４を含む。切削装置３４は、３つの棒状や
すり３６を含む。これらの棒状やすり３６は、振動体１
２の３つの稜線部に対応する位置に配置される。そし
て、回転する棒状やすり３６を振動体１２に押しつける
ことによって、振動体１２の稜線部が切削される。切削
条件としては、振動体１２の切削位置，棒状やすり３６
を振動体１２に押しつける荷重，切削の長さ，切削回数
などが考えられるが、切削の荷重や切削の長さなどは固
定して、他の条件を調整することが多い。
【００１７】また、調整装置３０は、温度ドリフト測定
手段としての温度ドリフト測定装置３８を含む。温度ド
リフト測定装置３８は、振動ジャイロ１０の温度ドリフ
トを測定するためのものである。この場合、ハロゲンラ
ンプ３２で振動ジャイロ１０を加熱し、温度ドリフト測
定装置３８によって、振動ジャイロ１０からの出力信号
の変化が測定される。温度ドリフト測定装置３８には、
たとえば振動ジャイロ１０の温度を表示するための温度
表示器４０およびその温度におけるドリフト量を表示す
るためのドリフト量表示器４２が形成される。さらに、
温度ドリフト測定装置３８には、これらの温度とドリフ
ト量との関係を示すためのオシロスコープ４４が形成さ
れる。また、温度ドリフト測定装置３８には、これらの
データを記録するためのフロッピーディスク装置４６が
形成される。
手段としての温度ドリフト測定装置３８を含む。温度ド
リフト測定装置３８は、振動ジャイロ１０の温度ドリフ
トを測定するためのものである。この場合、ハロゲンラ
ンプ３２で振動ジャイロ１０を加熱し、温度ドリフト測
定装置３８によって、振動ジャイロ１０からの出力信号
の変化が測定される。温度ドリフト測定装置３８には、
たとえば振動ジャイロ１０の温度を表示するための温度
表示器４０およびその温度におけるドリフト量を表示す
るためのドリフト量表示器４２が形成される。さらに、
温度ドリフト測定装置３８には、これらの温度とドリフ
ト量との関係を示すためのオシロスコープ４４が形成さ
れる。また、温度ドリフト測定装置３８には、これらの
データを記録するためのフロッピーディスク装置４６が
形成される。
【００１８】さらに、調整装置３０は、周波数測定装置
４８を含む。この周波数測定装置４８では、振動ジャイ
ロ１０の振動体１２の各振動方向の共振周波数が測定さ
れる。周波数測定装置４８には、振動ジャイロ１０の測
定中の振動方向を表示するための振動方向表示器５０お
よびその振動方向における共振周波数を表示するための
周波数表示器５２が形成される。
４８を含む。この周波数測定装置４８では、振動ジャイ
ロ１０の振動体１２の各振動方向の共振周波数が測定さ
れる。周波数測定装置４８には、振動ジャイロ１０の測
定中の振動方向を表示するための振動方向表示器５０お
よびその振動方向における共振周波数を表示するための
周波数表示器５２が形成される。
【００１９】温度ドリフト測定装置３８や周波数測定装
置４８で得られたデータは、演算手段を含む制御装置５
４で処理される。制御装置５４には、棒状やすり３６の
位置を表示するための切削器位置表示器５６が形成され
る。この切削器位置表示器５６には、たとえば座標によ
って棒状やすり３６の位置が表示される。そして、得ら
れたデータに基づいて振動体１２の切削すべき稜線が決
定されると、その稜線が切削位置表示器５８に表示され
る。また、振動体１２の切削量が決定されると、その切
削量を得るための切削回数および切削長さが計算され、
それぞれ切削回数表示器６０および切削長さ表示器６２
に表示される。そして、これらの切削位置，切削回数お
よび切削長さにしたがって、棒状やすり３６の動きが制
御される。
置４８で得られたデータは、演算手段を含む制御装置５
４で処理される。制御装置５４には、棒状やすり３６の
位置を表示するための切削器位置表示器５６が形成され
る。この切削器位置表示器５６には、たとえば座標によ
って棒状やすり３６の位置が表示される。そして、得ら
れたデータに基づいて振動体１２の切削すべき稜線が決
定されると、その稜線が切削位置表示器５８に表示され
る。また、振動体１２の切削量が決定されると、その切
削量を得るための切削回数および切削長さが計算され、
それぞれ切削回数表示器６０および切削長さ表示器６２
に表示される。そして、これらの切削位置，切削回数お
よび切削長さにしたがって、棒状やすり３６の動きが制
御される。
【００２０】次に、この振動ジャイロの調整装置３０を
用いて、振動ジャイロ１０を調整する方法について、図
２のフローチャート図を用いて説明する。まず、Ｓ１の
ステップにおいて、周波数測定装置４８で、振動ジャイ
ロ１０の３つの方向の屈曲振動の共振周波数が測定され
る。この場合、圧電素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成
された面に直交する向きの振動体１２の共振周波数が測
定される。そして、ステップ２において、制御装置５４
で各共振周波数の差が検出され、それらの共振周波数の
差の最大値が基準値を外れていれば、共振周波数の差が
基準値内になるように振動体１２の切削位置と切削量が
算出される。そして、Ｓ３のステップにおいて、棒状や
すり３６の動きが制御され、振動体１２が切削される。
そして、振動体１２の３つの共振周波数の差が基準値内
になるまで、このような工程が繰り返される。
用いて、振動ジャイロ１０を調整する方法について、図
２のフローチャート図を用いて説明する。まず、Ｓ１の
ステップにおいて、周波数測定装置４８で、振動ジャイ
ロ１０の３つの方向の屈曲振動の共振周波数が測定され
る。この場合、圧電素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成
された面に直交する向きの振動体１２の共振周波数が測
定される。そして、ステップ２において、制御装置５４
で各共振周波数の差が検出され、それらの共振周波数の
差の最大値が基準値を外れていれば、共振周波数の差が
基準値内になるように振動体１２の切削位置と切削量が
算出される。そして、Ｓ３のステップにおいて、棒状や
すり３６の動きが制御され、振動体１２が切削される。
そして、振動体１２の３つの共振周波数の差が基準値内
になるまで、このような工程が繰り返される。
【００２１】振動体１２の共振周波数の差の最大値が基
準値内になると、Ｓ４のステップにおいて、温度ドリフ
ト測定装置３８で、振動ジャイロ１０の温度ドリフトが
測定される。この場合、まず室温Ｔ0 において、振動ジ
ャイロ１０の出力電圧Ｖ0 が測定される。次に、ハロゲ
ンランプ３２により、振動ジャイロ１０が加熱される。
そして、温度Ｔにおける振動ジャイロ１０の出力電圧を
Ｖとすると、温度ドリフトＤは次式で表される。 Ｄ＝（Ｖ−Ｖ0 ）／（Ｔ−Ｔ0 ）
準値内になると、Ｓ４のステップにおいて、温度ドリフ
ト測定装置３８で、振動ジャイロ１０の温度ドリフトが
測定される。この場合、まず室温Ｔ0 において、振動ジ
ャイロ１０の出力電圧Ｖ0 が測定される。次に、ハロゲ
ンランプ３２により、振動ジャイロ１０が加熱される。
そして、温度Ｔにおける振動ジャイロ１０の出力電圧を
Ｖとすると、温度ドリフトＤは次式で表される。 Ｄ＝（Ｖ−Ｖ0 ）／（Ｔ−Ｔ0 ）
【００２２】次に、Ｓ５のステップにおいて、得られた
温度ドリフトＤは、予め設定された基準値と比較され
る。そして、温度ドリフトＤが基準値内であれば、振動
ジャイロ１０を調整する必要はなく、調整装置３０が停
止する。温度ドリフトＤが基準値を外れていれば、Ｓ６
のステップにおいて、振動ジャイロ１０の出力信号の周
波数の差が測定される。出力信号の周波数に差がなけれ
ば、Ｓ７のステップにおいて、温度ドリフトＤと参照デ
ータ初期値とが比較される。この参照データ初期値は、
経験的に得られた温度ドリフトと切削量との関係を示す
値である。そして、Ｓ８のステップにおいて、参照デー
タ初期値から振動体１２の切削量が決定される。振動体
１２の切削量としては、たとえば棒状やすり３６を振動
体１２に押しつける荷重および切削長さを固定し、棒状
やすり３６で振動体１２を切削する回数で決められる。
また、出力信号の周波数に差があれば、Ｓ８のステップ
において、参照データ初期値によらずに振動体１２の切
削量が決定される。
温度ドリフトＤは、予め設定された基準値と比較され
る。そして、温度ドリフトＤが基準値内であれば、振動
ジャイロ１０を調整する必要はなく、調整装置３０が停
止する。温度ドリフトＤが基準値を外れていれば、Ｓ６
のステップにおいて、振動ジャイロ１０の出力信号の周
波数の差が測定される。出力信号の周波数に差がなけれ
ば、Ｓ７のステップにおいて、温度ドリフトＤと参照デ
ータ初期値とが比較される。この参照データ初期値は、
経験的に得られた温度ドリフトと切削量との関係を示す
値である。そして、Ｓ８のステップにおいて、参照デー
タ初期値から振動体１２の切削量が決定される。振動体
１２の切削量としては、たとえば棒状やすり３６を振動
体１２に押しつける荷重および切削長さを固定し、棒状
やすり３６で振動体１２を切削する回数で決められる。
また、出力信号の周波数に差があれば、Ｓ８のステップ
において、参照データ初期値によらずに振動体１２の切
削量が決定される。
【００２３】振動体１２の切削量が決定されると、Ｓ９
のステップにおいて、振動体１２の稜線部が切削され
る。このとき、制御装置５４が棒状やすり３６の動きを
制御し、それによって振動体１２の稜線部が切削され
る。振動体１２が切削されると、Ｓ１０のステップにお
いて、再び温度ドリフトが測定される。この場合、Ｓ４
のステップで温度ドリフトを測定したときと異なる温度
で、振動ジャイロ１０の温度ドリフトが測定される。そ
して、Ｓ１１のステップにおいて、温度ドリフトが基準
値と比較され、基準値内であれば調整装置３０は停止す
る。
のステップにおいて、振動体１２の稜線部が切削され
る。このとき、制御装置５４が棒状やすり３６の動きを
制御し、それによって振動体１２の稜線部が切削され
る。振動体１２が切削されると、Ｓ１０のステップにお
いて、再び温度ドリフトが測定される。この場合、Ｓ４
のステップで温度ドリフトを測定したときと異なる温度
で、振動ジャイロ１０の温度ドリフトが測定される。そ
して、Ｓ１１のステップにおいて、温度ドリフトが基準
値と比較され、基準値内であれば調整装置３０は停止す
る。
【００２４】振動ジャイロ１０の温度ドリフトが基準値
を外れている場合、Ｓ１２のステップにおいて、温度ド
リフト変化量が算出される。１回目に測定された温度ド
リフトをＤ（１）、２回目に測定された温度ドリフトを
Ｄ（２）とすると、温度ドリフト変化量ΔＤ（１）は、
次式で表される。 ΔＤ（１）＝Ｄ（２）−Ｄ（１） Ｓ９のステップで振動体１２を切削した回数をＮ（１）
とすると、切削１回当たりの温度ドリフト変化量ｄは次
式で表される。 ｄ＝ΔＤ（１）／Ｎ（１） したがって、Ｓ１０で測定した温度ドリフトＤ（２）を
切削１回当たりの温度ドリフト変化量ｄで割れば、振動
体１２の次の切削量を求めることができる。
を外れている場合、Ｓ１２のステップにおいて、温度ド
リフト変化量が算出される。１回目に測定された温度ド
リフトをＤ（１）、２回目に測定された温度ドリフトを
Ｄ（２）とすると、温度ドリフト変化量ΔＤ（１）は、
次式で表される。 ΔＤ（１）＝Ｄ（２）−Ｄ（１） Ｓ９のステップで振動体１２を切削した回数をＮ（１）
とすると、切削１回当たりの温度ドリフト変化量ｄは次
式で表される。 ｄ＝ΔＤ（１）／Ｎ（１） したがって、Ｓ１０で測定した温度ドリフトＤ（２）を
切削１回当たりの温度ドリフト変化量ｄで割れば、振動
体１２の次の切削量を求めることができる。
【００２５】振動ジャイロ１０の温度ドリフトの原因と
しては、複雑な要因が関係しているため、経験的に得ら
れたデータを加味して、振動体１２の切削量が決定され
る。つまり、経験から作製された切削回数と温度ドリフ
トの変化量の表を参照し、温度ドリフトの測定によって
算出された切削量と経験的に得られた切削量に適当な重
みを加え、加重平均することによって実際の切削量が決
定される。
しては、複雑な要因が関係しているため、経験的に得ら
れたデータを加味して、振動体１２の切削量が決定され
る。つまり、経験から作製された切削回数と温度ドリフ
トの変化量の表を参照し、温度ドリフトの測定によって
算出された切削量と経験的に得られた切削量に適当な重
みを加え、加重平均することによって実際の切削量が決
定される。
【００２６】さらに、Ｓ１３のステップにおいて、再び
振動ジャイロ１０の３方向の振動の共振周波数が測定さ
れる。そして、Ｓ１４のステップにおいて、それぞれの
方向の共振周波数の差の最大値が基準値と比較される。
共振周波数の差の最大値が基準値内であれば、Ｓ６のス
テップにもどり、Ｓ１２のステップで得られた温度ドリ
フト変化量により算出された切削量で、振動体１２が切
削される。また、共振周波数の差が基準値から外れてい
ると、Ｓ３のステップにもどり、共振周波数が調整され
る。そして、再びＳ１のステップから始まり、振動ジャ
イロ１０の温度ドリフトが小さくなるように調整され
る。
振動ジャイロ１０の３方向の振動の共振周波数が測定さ
れる。そして、Ｓ１４のステップにおいて、それぞれの
方向の共振周波数の差の最大値が基準値と比較される。
共振周波数の差の最大値が基準値内であれば、Ｓ６のス
テップにもどり、Ｓ１２のステップで得られた温度ドリ
フト変化量により算出された切削量で、振動体１２が切
削される。また、共振周波数の差が基準値から外れてい
ると、Ｓ３のステップにもどり、共振周波数が調整され
る。そして、再びＳ１のステップから始まり、振動ジャ
イロ１０の温度ドリフトが小さくなるように調整され
る。
【００２７】このような調整が繰り返され、振動ジャイ
ロ１０の温度ドリフトが小さくなっていく。そして、振
動ジャイロ１０の温度ドリフトが基準値内になったと
き、調整装置３０は停止して、振動ジャイロ１０の調整
が終了する。
ロ１０の温度ドリフトが小さくなっていく。そして、振
動ジャイロ１０の温度ドリフトが基準値内になったと
き、調整装置３０は停止して、振動ジャイロ１０の調整
が終了する。
【００２８】このように、この振動ジャイロの調整装置
３０を用いれば、振動体１２の共振周波数の差だけでな
く、温度ドリフトも小さくすることができる。しかも、
振動ジャイロ１０の温度ドリフトを実際に測定しながら
調整することができるため、正確に調整を行うことがで
きる。したがって、この調整装置３０で調整された振動
ジャイロを用いれば、雰囲気温度の変化による不要な信
号の発生が少なく、回転角速度の誤検知を防ぐことがで
きる。
３０を用いれば、振動体１２の共振周波数の差だけでな
く、温度ドリフトも小さくすることができる。しかも、
振動ジャイロ１０の温度ドリフトを実際に測定しながら
調整することができるため、正確に調整を行うことがで
きる。したがって、この調整装置３０で調整された振動
ジャイロを用いれば、雰囲気温度の変化による不要な信
号の発生が少なく、回転角速度の誤検知を防ぐことがで
きる。
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
【図２】図１に示す振動ジャイロの調整装置の動作を示
すフローチャート図である。
すフローチャート図である。
【図３】調整装置で調整される振動ジャイロの一例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図４】図３に示す振動ジャイロの断面図である。
１０ 振動ジャイロ １２ 振動体 ３０ 振動ジャイロの調整装置 ３２ ハロゲンランプ ３４ 切削装置 ３６ 棒状やすり ３８ 温度ドリフト測定装置 ４８ 周波数測定装置 ５４ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 19/56 G01P 9/04
Claims (2)
- 【請求項１】 振動子の振動を利用した振動ジャイロを
調整するための振動ジャイロの調整装置であって、 前記振動ジャイロを加熱するための加熱手段、 前記加熱手段によって加熱されることによって前記振動
ジャイロから出力される温度ドリフトを測定するための
温度ドリフト測定手段、 前記振動ジャイロの複数の向きの振動の共振周波数を測
定するための周波数測定手段、 前記温度ドリフト測定手段で測定された温度ドリフトお
よび前記周波数測定手段で測定された共振周波数から前
記振動ジャイロの切削量を算出するための演算手段、お
よび前記演算手段によって算出された切削量に応じて前
記振動ジャイロを切削するための切削手段を含む、振動
ジャイロの調整装置。 - 【請求項２】 前記演算手段において、 複数の温度における前記振動ジャイロの温度ドリフトか
ら温度ドリフトの変化量が算出され、 この温度ドリフトの変化量から前記振動ジャイロの切削
量が算出され、 算出された切削量と温度ドリフトの変化量から経験的に
得られた切削量との加重平均により前記振動ジャイロの
切削箇所と切削量とが決定され、さらに前記振動ジャイ
ロが切削されたのち再び前記振動ジャイロの温度ドリフ
トを測定することによって前記振動ジャイロの切削を終
了するか継続するかが判断される、請求項１の振動ジャ
イロの調整装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17478793A JP3239542B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 振動ジャイロの調整装置 |
| US08/260,781 US5414320A (en) | 1993-06-21 | 1994-06-16 | Adjusting apparatus of vibrating gyroscope |
| EP94109421A EP0629839B1 (en) | 1993-06-21 | 1994-06-17 | Adjusting apparatus of vibrating gyroscope |
| DE69405812T DE69405812T2 (de) | 1993-06-21 | 1994-06-17 | Einstelleinrichtung eines Vibrationskreisels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17478793A JP3239542B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 振動ジャイロの調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712573A JPH0712573A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3239542B2 true JP3239542B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=15984668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17478793A Expired - Lifetime JP3239542B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 振動ジャイロの調整装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5414320A (ja) |
| EP (1) | EP0629839B1 (ja) |
| JP (1) | JP3239542B2 (ja) |
| DE (1) | DE69405812T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3178212B2 (ja) * | 1993-12-28 | 2001-06-18 | 株式会社村田製作所 | 発振回路 |
| US20070269799A9 (en) * | 1994-06-22 | 2007-11-22 | Zhang David Y | Nucleic acid amplification methods |
| US5698784A (en) * | 1996-01-24 | 1997-12-16 | Gyration, Inc. | Vibratory rate gyroscope and methods of assembly and operation |
| JP3386320B2 (ja) * | 1996-10-01 | 2003-03-17 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロの温度特性調整方法 |
| US6158267A (en) * | 1997-03-05 | 2000-12-12 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for modeling the dynamic effects on a gyroscope |
| US6101878A (en) * | 1997-03-24 | 2000-08-15 | Denso Corporation | Angular rate sensor and method of improving output characteristic thereof |
| JP3434672B2 (ja) * | 1997-05-29 | 2003-08-11 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 小型回転式アクチュエータ及び小型回転式アクチュエータの共振周波数補正方法 |
| CN101105422B (zh) * | 2007-07-30 | 2010-04-21 | 浙江大学 | 劳埃特消偏器性能的精确评估方法 |
| FR2939193B1 (fr) * | 2008-11-28 | 2011-03-04 | Sagem Defense Securite | Calibrage de gyroscope vibrant |
| JP6255903B2 (ja) * | 2013-10-31 | 2018-01-10 | セイコーエプソン株式会社 | 角速度センサー、電子機器および移動体 |
| CN103791917B (zh) * | 2014-01-10 | 2017-01-04 | 浙江大学 | 光纤陀螺振动-温度交联耦合度的测试方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2765765A (en) * | 1952-09-03 | 1956-10-09 | Robert R Bigler | Apparatus for the manufacture of piezoelectric crystals |
| US2808523A (en) * | 1954-10-22 | 1957-10-01 | James Knights Company | Crystal assembly |
| US3074034A (en) * | 1959-01-15 | 1963-01-15 | Litton Systems Inc | Disk resonator |
| US3808752A (en) * | 1972-07-10 | 1974-05-07 | Comtec Economation | Method of automatically adjusting the frequency of crystal resonators |
| CH588169A5 (ja) * | 1975-09-12 | 1977-05-31 | Suisse Horlogerie | |
| US4131484A (en) * | 1978-02-13 | 1978-12-26 | Western Electric Company, Inc. | Frequency adjusting a piezoelectric device by lasering |
| JPS562722A (en) * | 1979-06-20 | 1981-01-13 | Hosiden Electronics Co Ltd | Frequency adjusting unit of tuning fork type vibrator |
| CH662421A5 (de) * | 1983-07-13 | 1987-09-30 | Suisse Horlogerie Rech Lab | Piezoelektrischer kontaminationsdetektor. |
| JPH02298812A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-11 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| GB2262343A (en) * | 1988-08-12 | 1993-06-16 | Murata Manufacturing Co | A vibrator for use in a vibratory gyroscope |
| JPH032515A (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-08 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 回転ビーム形２軸角速度計 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP17478793A patent/JP3239542B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-16 US US08/260,781 patent/US5414320A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-17 EP EP94109421A patent/EP0629839B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-17 DE DE69405812T patent/DE69405812T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0629839A1 (en) | 1994-12-21 |
| EP0629839B1 (en) | 1997-09-24 |
| US5414320A (en) | 1995-05-09 |
| DE69405812T2 (de) | 1998-04-02 |
| DE69405812D1 (de) | 1997-10-30 |
| JPH0712573A (ja) | 1995-01-17 |
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