JP4449262B2

JP4449262B2 - 振動子を用いた測定方法、測定装置および振動子の駆動装置

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Publication number: JP4449262B2
Application number: JP2001207264A
Authority: JP
Inventors: 昭二横井; 徹榎島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2021-07-09
Also published as: JP2003021518A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動子を用いた測定方法および測定装置、例えば振動型ジャイロスコープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧電振動型ジャイロスコープは、振動している物体に角速度が加わると、その振動と直角方向にコリオリ力が生じることを利用している。そして、その原理は力学的モデルで解析される（例えば、「弾性波素子技術ハンドブック」、オーム社、第４９１〜４９７頁）。
【０００３】
本出願人は、振動型ジャイロスコープの応用について種々検討を進めており、例えば自動車の車体回転速度フィードバック式の車両制御方法に用いる回転速度センサーに振動型ジャイロスコープを使用することを検討した。こうしたシステムにおいては、操舵輪の方向自身は、ハンドルの回転角度によって検出する。これと同時に、実際に車体が回転している回転速度を振動ジャイロスコープによって検出する。そして、操舵輪の方向と実際の車体の回転速度を比較して差を求め、この差に基づいて車輪トルク、操舵角に補正を加えることによって、安定した車体制御を実現する。本出願人は、特開平１１−２８１３７２号公報には、主として平面内に延びる振動子を用いた、横置き型に適した振動型ジャイロスコープを提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうした用途においては、振動型ジャイロスコープは電池によって駆動されているので、できる限り消費電力を減らし、電池の寿命を長くすることが必要である。従って、車両が停止しているときには振動型ジャイロスコープを停止し、車両が発進するときに起動することが望ましい。このためには、振動型ジャイロスコープを起動してから短時間で正常な動作を開始させ、車両の位置の検出を始めることが必要不可欠である。
【０００５】
しかし、例えば車両を発進させたときにジャイロを起動すると、起動後に振動型ジャイロスコープの動作が安定化するまでの時間が長く、ジャイロの動作が安定化するまでの間は車両の方向および位置を確認できないことになる。このため、車両の位置制御への利用が困難となる。
【０００６】
本発明の課題は、振動子に駆動振動を励振し、振動子に印加される物理量を、振動子から得られた検出信号に基づいて検出するのに際して、測定用の振動子の振動状態が安定化するまでの立ち上がり時間を短くできるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、振動子、この振動子と発振ループを生成し、前記振動子に駆動振動を励振する自励発振回路、および前記振動子からの検出信号を出力するための検出回路を使用し、前記検出信号に基づいて物理量を測定する方法であって、
自励発振回路が、振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力された振幅に応じて交流増幅器の出力を増幅する振幅制御増幅器とを備えており、自励発振回路を用いて駆動振動を起動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発振され、駆動振動を起動する際にスプリアスモードの振動の固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を前記発振ループに印加するのに際して、整流器から出力された振幅に基づいて加算信号の振幅制御増幅器への印加を選択することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、振動子、この振動子と発振ループを生成し、振動子に駆動振動を励振する自励発振回路、および振動子から検出信号を出力するための検出回路を備えており、検出信号に基づいて物理量を測定する装置であって、
自励発振回路が、振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力された振幅に応じて交流増幅器の出力を増幅する振幅制御増幅器とを備えており、自励発振回路を用いて駆動振動を起動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発振され、駆動振動を起動する際にスプリアスモードの振動の固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を発振ループに印加する加算信号発振装置を備えており、整流器から出力された振幅に基づいて加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を選択することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、振動子に励振される駆動振動および測定すべき物理量に基づいて前記振動子から検出信号を出力し、検出信号に基づいて物理量を測定するのに際して、振動子に前記駆動振動を励振するための駆動装置であって、
振動子と発振ループを生成し、振動子に駆動振動を励振する自励発振回路を備えており、自励発振回路が、振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力された振幅に応じて交流増幅器の出力を増幅する振幅制御増幅器とを備えており、自励発振回路を用いて駆動振動を起動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発振され、駆動振動を起動する際にスプリアスモードの振動の固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を発振ループに印加する加算信号発振装置を備えており、整流器から出力された振幅に基づいて加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を選択することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、振動子に駆動振動を励振し、振動子に印加される物理量を、振動子から得られた検出信号に基づいて検出するのに際して、測定用の振動子の振動状態が安定化するまでの立ち上がり時間を短くできる。以下、適宜図面を参照しつつ、この理由を説明する。
【００１１】
図４は、従来の駆動振動系の発振ループ３２を示す模式図である。振動子５には励振手段８が取り付けられており、励振手段８は自励発振回路１０に対して接続されている。まず自励発振回路１０内の増幅器の利得（ゲイン）の大きい状態でスタートする。この時点では増幅器への入力は雑音のみである。この雑音は、目的とする駆動振動の固有共振周波数を含む幅広い周波数の波動を含んでいる。この雑音を矢印Ｂのように振動子５に入力する。
【００１２】
振動子は、例えば後述するような圧電性単結晶からなる。振動子の周波数フィルター作用によって、目的とする固有共振周波数の振動を多く含む信号が矢印Ａのように出力され、この信号が自励発振回路１０内の増幅器に入力される。発振ループ内でこうした操作を繰り返すことによって、目的とする固有共振周波数の信号の割合が高くなり、増幅器への入力信号が大きくなる。このため、増幅器の利得を調整することによって、発振ループ３２を信号が一周する間の利得（ループゲイン）が１となるようにする。最終的には、増幅器の利得を調整することなしに、発振ループ３２を信号が一周する間の利得（ループゲイン）が１となる。この状態で振動子が安定発振する。
【００１３】
ここで、振動子の安定発振は、物理量の測定には必要不可欠である。なぜなら、振動子において発振している駆動信号の振幅が一定でないと、振動子から出力されるべき検出信号の値も一定とならず、正確な測定を行うことができないからである。
【００１４】
ここで、本発明者は、振動型ジャイロスコープにおいて、前述した安定な駆動状態の実現までに比較的長時間が必要な理由を検討し、次の知見に達した。即ち、振動型ジャイロスコープにおいて角速度の検出感度を高めるためには、同一の回路出力に対して振動子の振幅が大きくなるようにする必要がある。こうした性質は、電気的には、振動子を構成する材質のＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ：選択度）が大きいことと等価である。
【００１５】
また、通常、発振回路に使用される振動子は、スプリアスモードと呼ばれる本来不要な発振モードが少なくなるように設計されている。あるいは、スプリアスモードの固有共振周波数が、本来必要な発振モードにおける周波数から大きく離れるように設計する。しかし、慣性センサ、例えば振動型ジャイロスコープにおいては、センサーとしての感度を高めることに設計の重点が置かれ、スプリアスモードを削減するという観点からの設計は最優先事項となっていないことが多い。この結果として、振動子を励振するときに、スプリアスモードの振動を比較的に多く含むことが多い。また、目的とする駆動振動の周波数からスプリアスモードの振動周波数が充分に離れていないことがある。
【００１６】
この結果、振動子に雑音を入力したときに、まず振動子のＱ値が高く、共振先鋭度が高いことから、振動子において選択され、出力される信号の振幅が小さい。このため、自励発振回路において振幅の利得が設定振幅に到達し、安定化するまで時間が長くなる。この上、前述した理由により、振動子から出力されるスプリアスモードの振動成分が多くなる傾向がある。このため、スプリアスモードの振動成分を充分に削減するために、発振ループにおけるフィードバックの必要回数が多くなる。これらの理由により、振動子の駆動振動から不要なスプリアスモードの振動を除去し、かつ駆動振動の振幅が設定振幅に達するまでの時間が長いものと考えられる。
【００１７】
本発明者は、この問題点を解決するために、図１に模式的に示すように、スタート専用の発振器１５を設置した。そして、駆動振動を起動する際に、発振器５から加算信号を矢印Ｃのように発振させ、発振ループ３２に印加した。この加算信号Ｃの周波数は、スプリアスモードの振動の固有共振周波数とは異なっている。なお、２２は、自励発振装置である。
【００１８】
この結果、振動子５から出力された信号Ａに加算信号Ｃが加わり、この加算された状態で増幅される。この増幅の際の利得は、信号が発振ループ３２を一周するごとに１となるように調節される。この際、スプリアスモードの振動周波数と異なる周波数の加算信号を加算することによって、増幅後のスプリアスモードの振動成分の割合が小さくなる。従って、次の振動子５による周波数選択後の信号Ａにおけるスプリアスモードの振動成分の割合も小さくなる。こうした加算信号に基づくフィードバックループが作用する結果、従来よりも短時間で駆動振動を安定させることができる。
【００１９】
スプリアスモードとは、振動子において、駆動モードおよび検出モードとは異なる一定した振動形態を有する振動モードである。スプリアスモードモードの振動の固有共振周波数は、駆動モードの振動の固有共振周波数および検出モードの振動の固有共振周波数とは異なっている。
【００２０】
振動子の自励発振による駆動振動の振動状態が安定化するとは、スプリアスモードの振動に対して駆動モードの振動が十分に大きくなった状態となることである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明において測定されるべき物理量は特に限定はされない。振動子に駆動振動を励振し、駆動振動中の振動子に対する物理量の影響によって振動子の振動状態に変化が生じたときに、この振動状態の変化から検出回路を通して検出可能な物理量を対象とする。こうした物理量としては、振動子に印加される加速度、角速度、角加速度が特に好ましい。また、検出装置としては慣性センサーが好ましい。
【００２２】
好適な実施形態においては、自励発振回路は、周波数制御のための交流増幅器と、振幅制御回路（ＡＧＣ回路）とを備えている。振幅制御回路においては、振幅の変動を抑制し、一定の振幅値が出力されるようにする。
【００２３】
好適な実施形態においては、加算信号Ｃを、振動子５における駆動振動の振動状態が安定するまでの間に発振ループ３２に印加する。
【００２４】
前記各固有共振周波数は特に限定されない。一好適形態では、駆動モードの振動の固有共振周波数ｆｄは、２０ｋ〜３０ｋＨｚであり、スプリアスモードの振動の固有共振周波数ｆｓは、４０ｋ〜６０ｋＨｚである。両者の相違（（ｆｄ−ｆｓ）の絶対値）は、１０ｋＨｚ以上であることが好ましい。
【００２５】
また、好適な実施形態においては、加算信号の周波数が、スプリアスモードの振動の固有共振周波数よりも、駆動振動の固有共振周波数に近い。これによって、前述したスプリアスモードの振動を低減させるフィードバック効果が一層高まる。
【００２６】
上述の条件は次のように言い換えることができる。
〔加算信号の周波数ｆａとスプリアスモードの振動の固有共振周波数ｆｓとの差（（ｆａ−ｆｓ）の絶対値）が、加算信号の周波数ｆａと駆動振動の固有共振周波数ｆｄとの差（（ｆａ−ｆｄ）の絶対値）よりも大きい〕
【００２７】
スプリアスモードの振動を減衰させるという観点からは、（ｆａ−ｆｓ）の絶対値は、（ｆａ−ｆｄ）の絶対値の４倍以上であることが好ましく、１０倍以上であることが更に好ましい。
【００２８】
また、加算信号の周波数ｆａと駆動振動の固有共振周波数ｆｄとの差（（ｆａ−ｆｄ）の絶対値）は、１０ｋＨｚ以下であることが好ましく、５ｋＨｚ以下であることが更に好ましい。また、ｆａとｆｄとは重複していてもよい。
【００２９】
スプリアスモードの振動を減衰させるという観点からは、加算信号の周波数ｆａとスプリアスモードの振動の固有共振周波数ｆｓとの差（（ｆａ−ｆｓ）の絶対値）は、１５ｋＨｚ以上であることが好ましく、２５ｋＨｚ以上であることが更に好ましい。
【００３０】
本発明においては、自励発振回路が、振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力された振幅に応じて交流増幅器の出力を増幅する振幅制御増幅器とを備えている。この場合には、整流器から出力された振幅をモニターすることによって、加算信号を加算するか否かを選択する。
【００３１】
この実施形態において特に好ましくは、整流器から出力された振幅が設定値よりも小さいときに、加算信号を発振ループに印加する。即ち、駆動振動を励振し始めた初期の段階では、振動子においてカットされる雑音が多い。このため、整流器から出力された振幅は設定振幅よりも小さくなるので、振幅制御増幅器において増幅する必要がある。この段階においては未だ雑音が多く残っており、特にスプリアスモードの振動成分が多く残っているので、加算信号を印加することが有用である。
【００３２】
しかし、振動子５に入力される信号のうち大部分が目的周波数の信号成分になると、振動子５から出力される信号の振幅が大きくなり、この結果、増幅器に入力される信号の振幅が大きくなる。こうなると、増幅器の利得を小さくすることで、ループゲインが１になるようにする。この状態では雑音が少なくなり、安定な自励発振状態に近くなる。この段階では、加算信号を印加すると、かえって雑音となる。このため、加算信号を印加しないように、加算信号発振器のスイッチを切ることが好ましい。
【００３３】
図２は、本発明の好適な実施形態に係る制御回路１を示すブロック図であり、図３は、図２における自励発振装置２２を示すブロック図である。本例の測定装置は、回転角速度を測定するための振動型ジャイロスコープに係るものである。
【００３４】
制御回路１は、駆動回路２と検出回路３とを備えている。駆動回路２は、振動子の駆動振動部５を励振するためのものである。駆動回路２には、自励発振装置２２と診断回路９とが設けられている。自励発振装置２２内の起動回路４によって自励発振回路を起動する。
【００３５】
図３に示すように、自励発振装置２２は、自励発振回路１０と加算信号発振装置１５とを備えている。自励発振回路１０は、電流／電圧増幅器（交流増幅器）２３、コンデンサー２４、整流器２６，振幅制御増幅器２５、抵抗器２７を備えている。２８はアースである。発振装置１５は、発振器３１、スイッチ３０、抵抗器２９および発振制御装置３２を備えている。
【００３６】
起動時には、自励発振回路１０に対して起動回路４から雑音を入力する。この雑音は、振動子の駆動部５を通過して周波数選択を受け、次いで矢印Ａのように交流増幅器２３に入力されて増幅を受ける。交流増幅器２３からの出力信号の一部を矢印Ｄのように取り出し、整流器２６に入力し、振幅の水準（大きさ）に変換する。この振幅の信号を矢印Ｅのように振幅制御増幅器２５に入力する。図２に示すように、自励発振装置２２は診断回路９に連結されており、診断回路９の出力はＤＩＡＧ端子を通して外部に出力される。
【００３７】
図３に示すように、起動後の初期段階では、振動子５において雑音の大部分がカットされるため、整流器２６からの出力が比較的小さい。このため、増幅器２５における利得を大きくし、発振ループ３２を一周する間のループゲインが１になるようにする。時間が経過すると、整流器２６からの出力が大きくなるので、増幅器２５における利得を小さくし、ループゲインが１になるようにする。
【００３８】
整流器２５からの出力の一部が、矢印Ｆのように制御装置３２に入力される。制御装置３２からの信号に基づいて、発振器３１およびスイッチ３０を動作させる。具体的には、整流器２６からの出力Ｆが設定値以下である場合には、発振器３１から加算信号を発振し、かつスインチ３０をオン状態にする。この結果、発振ループ３２内に加算信号が印加される。
【００３９】
一方、自励発振状態が安定してくると、一般に整流器２６からの出力Ｆが大きくなり、設定値を超える。この段階では、発振ループ３２内を周回している信号のほとんどは、目的とする周波数の駆動信号成分となる。こうなると、加算信号を発振ループに印加すると、加算信号の周波数は駆動信号成分の周波数とは異なっていることから、かえって雑音を導入する結果となる。こうなると、安定発振までの時間がかえって長くなるおそれがある。従って、整流器２６からの出力Ｆが設定値を超えた場合には、発振器３１を停止し、スイッチ３０をオフ状態にすることで、加算信号が発振ループ３２に印加されないようにする。
【００４０】
駆動信号の発振状態が安定化すると、振動子の検出部６Ａ、６Ｂからの信号の検出を開始する。即ち、振動子の検出部６Ａ、６Ｂからの検出信号（交流）を交流増幅器１１Ａ、１１Ｂを用いて増幅し、各増幅器１１Ａ，１１Ｂからの出力を加算器１２によって加算する。
【００４１】
また、駆動信号の一部を派生させ、派生信号を移相器１３に通し、移相信号を得る。移相信号の位相は、漏れ信号の位相とは、所定角度、例えば９０°ずれている。この移相信号を位相検波器１４に入力し、振動子からの出力信号を検波する。この結果、検波後の出力信号においては、不要な漏れ信号は消去されており、あるいは少なくとも低減されているはずである。この検波後の出力信号をローパスフィルター１７に入力し、平滑化し、次いで０点調整回路１８に入力する。この出力を外部に取り出す。
【００４２】
駆動信号の波形は限定されないが、好ましくは正弦波、余弦波あるいは矩形波である。
【００４３】
振動子の構成は特に限定されない。振動子を構成する材質のＱ値は、３０００以上であることが好ましく、１００００以上であることが一層好ましい。振動子を構成する材質としては、エリンバー等の恒弾性合金、強誘電性単結晶（圧電性単結晶）を例示できる。こうした単結晶としては、水晶、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体、ホウ酸リチウム、ランガサイトを例示できる。
【００４４】
【実施例】
以下、図１〜図３を参照しつつ説明したような回路を構成し、駆動実験を行った。振動子としては、特開平１１−２８１３７２号公報に記載の振動子を使用した。この振動子は、２本の駆動振動片５と、駆動振動片とは独立的に振動する２本の検出振動片６Ａ、６Ｂとを備えている。起動回路から周波数１００〜５００ｋＨｚの雑音を発生させ、発振ループ３２に入力し、自励発振を開始した。駆動振動片の固有共振周波数は３０ｋＨｚであり、スプリアス振動の固有共振周波数は５５ｋＨｚである。
【００４５】
まず、発振器３１を動作させず、スイッチ３０をオフにした状態で自励発振を行った。この結果、駆動振動の発振が安定化するまでの時間は、約１．０秒であった。
【００４６】
一方、発振器３１を動作させ、スイッチ３０をオンにした状態で、前述した実施形態のように自励発振を行った。加算信号の周波数は約２５ｋＨｚであった。この結果、駆動振動の発振が安定化するまでの時間は、約０．２秒であった。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、振動子に駆動振動を励振し、振動子に印加される物理量を、振動子から得られた検出信号に基づいて検出するのに際して、測定用の振動子の振動状態が安定化するまでの立ち上がり時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく自励発振装置を模式的に示す図である。
【図２】好適な実施形態における測定装置の全体を模式的に示すブロック図である。
【図３】図２の装置において、自励発振装置２２を模式的に示すブロック図である。
【図４】比較例に基づく自励発振装置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１制御回路２駆動回路３検出回路
５振動子の駆動部分６Ａ、６Ｂ振動子の検出部分７発振ループの線８励振手段１０自励発振回路
１１Ａ、１１Ｂ、２３交流増幅器１２加算器１３移相器
１４位相検波器１５加算信号発振装置１９直流増幅回路２０交流増幅回路２２自励発振装置２４コンデンサー２５振幅制御増幅器２６整流器３０スイッチ３１発振器３２制御装置Ａ振動子５による周波数選択後の出力Ｂ振幅制御増幅器２５による増幅後の出力Ｃ加算信号Ｄ整流器２６への入力（交流）Ｅ振幅制御増幅器２５への入力（直流）Ｆ発振制御装置３２への入力

Claims

振動子、この振動子と発振ループを生成し、前記振動子に駆動振動を励振する自励発振回路、および前記振動子からの検出信号を出力するための検出回路を使用し、前記検出信号に基づいて物理量を測定する方法であって、
前記自励発振回路が、前記振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力された振幅に応じて前記交流増幅器の出力を増幅する振幅制御増幅器とを備えており、前記自励発振回路を用いて前記駆動振動を起動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発振され、前記駆動振動を起動する際に前記スプリアスモードの振動の固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を前記発振ループに印加するのに際して、前記整流器から出力された振幅に基づいて前記加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を選択することを特徴とする、振動子を用いた測定方法。
前記加算信号を、前記振動子における前記駆動振動の振動状態が安定するまでの間に前記振幅制御増幅器に印加することを特徴とする、請求項１記載の方法。
前記加算信号の周波数が、前記スプリアスモードの振動の固有共振周波数よりも、前記駆動振動の固有共振周波数に近いことを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
前記整流器から出力された振幅が設定値よりも小さいときに前記加算信号を前記振幅制御増幅器に印加することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の方法。
前記整流器から出力された振幅が設定値よりも大きいときに、前記加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を停止することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の方法。
振動子、この振動子と発振ループを生成し、前記振動子に駆動振動を励振する自励発振回路、および前記前記振動子から検出信号を出力するための検出回路を備えており、前記検出信号に基づいて物理量を測定する装置であって、
前記自励発振回路が、前記振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力された振幅に応じて前記交流増幅器の出力を増幅する振幅制御増幅器とを備えており、前記自励発振回路を用いて前記駆動振動を起動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発振され、前記駆動振動を起動する際に前記スプリアスモードの振動の固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を前記発振ループに印加する加算信号発振装置を備えており、前記整流器から出力された振幅に基づいて前記加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を選択することを特徴とする、物理量の測定装置。
前記加算信号を、前記振動子における前記駆動振動の振動状態が安定するまでの間に前記振幅制御増幅器に印加することを特徴とする、請求項６記載の装置。
前記加算信号の周波数が、前記スプリアスモードの振動の固有共振周波数よりも、前記駆動振動の固有共振周波数に近いことを特徴とする、請求項６または７記載の装置。
前記整流器から出力された振幅が設定値よりも小さいときに前記加算信号を前記振幅制御増幅器に印加することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一つの請求項に記載の装置。
前記整流器から出力された振幅が設定値よりも大きいときに、前記加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を停止することを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一つの請求項に記載の装置。
前記測定装置が慣性センサーであることを特徴とする、請求項６〜１０のいずれか一つの請求項に記載の装置。
振動子に励振される駆動振動および測定すべき物理量に基づいて前記振動子から検出信号を出力し、前記検出信号に基づいて物理量を測定するのに際して、前記振動子に前記駆動振動を励振するための駆動装置であって、
前記振動子と発振ループを生成し、前記振動子に駆動振動を励振する自励発振回路を備えており、前記自励発振回路が、前記振動子の振動に基づく信号を増幅する交流増幅器と、この交流増幅器の出力を振幅に変換する整流器と、この整流器から出力された振幅に応じて前記交流増幅器の出力を増幅する振幅制御増幅器とを備えており、前記自励発振回路を用いて前記駆動振動を起動する際にこの駆動振動の固有共振周波数と異なる固有共振周波数を有するスプリアスモードの振動が発振され、前記駆動振動を起動する際に前記スプリアスモードの振動の固有共振周波数とは異なる周波数の加算信号を前記発振ループに印加する加算信号発振装置を備えており、前記整流器から出力された振幅に基づいて前記加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を選択することを特徴とする、振動子の駆動装置。
前記加算信号を、前記振動子における前記駆動振動の振動状態が安定するまでの間に前記振幅制御増幅器に印加することを特徴とする、請求項１２記載の装置。
前記加算信号の周波数が、前記スプリアスモードの振動の固有共振周波数よりも、前記駆動振動の固有共振周波数に近いことを特徴とする、請求項１２または１３記載の装置。
前記整流器から出力された振幅が設定値よりも小さいときに前記加算信号を前記振幅制御増幅器に印加することを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一つの請求項に記載の装置。
前記整流器から出力された振幅が設定値よりも大きいときに、前記加算信号の前記振幅制御増幅器への印加を停止することを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか一つの請求項に記載の装置。