JP4599848B2 - 角速度センサ - Google Patents
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- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
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Description
図1は本発明の実施の形態1における角速度センサの分解斜視図、図2は同角速度センサの音叉型振動子の構成図、図3は同振動子のA−A断面図、図4は同角速度センサの回路のブロック図、図5は同回路における各部の信号状態及び同振動子のアームの振動状態を示す波形図、図6は故障診断時の駆動信号の振幅の差と自己診断回路の出力信号との関係を説明する図である。
図7は本発明の実施の形態2における角速度センサの音叉型振動子の斜視図である。本実施の形態2において、実施の形態1において述べた構成と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
図8は本発明の実施の形態3における角速度センサの音叉型振動子の斜視図である。本実施の形態3において、実施の形態1、2において述べた構成と同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。
2 ICチップ
3 パッケージ
4 蓋
5 チップ部品
6 端子
7 ホルダー
8 ケース
10a、10b アーム
11a、12a、13a、14a、15a、16a 上面の電極
11b、12b、13b、14b 圧電膜
11c、12c、13c、14c 下面の電極
17 モニター電極
18 支持部
19、20、21、22、23、74、75 パッド電極
30、31 中心線
32、33 主面
40、50、51、52、53、54、60、61、68 端子
41、62、63 カレントアンプ
42 全波整流回路
43 AGC回路
44、45、46、47 アンプ
64 差動アンプ
65 位相器
66 同期検波器
67 ローパスフィルタ
70a、71a、72a、73a 上面の電極
76、77 回転する方向を示す矢印
80a、81a、82a、83a 上面の電極
86、87 回転する方向を示す矢印
Claims (8)
- 互いに垂直なX軸とY軸とZ軸とで定義される空間において、X軸方向及びZ軸方向に変位するように構成された少なくとも2つのアームとこのアームを連結する少なくとも1つの基部とを有した弾性材料からなる音叉型振動子と、この音叉型振動子をX軸方向とZ軸方向に励振することが可能なように前記音叉型振動子上の少なくとも1つのアームの少なくとも1つの主面上の中心線を境に少なくとも上面の電極が離間するように設けられた圧電膜を有する駆動部と、前記駆動部に前記振動子をX軸方向に励振するための駆動信号を供給するための第1の駆動回路と、前記駆動部に前記振動子をX軸方向とZ軸方向に励振するための駆動信号を供給するための第2の駆動回路と、Z軸方向に振動する前記振動子の撓みを検出するために前記振動子上に設けられた検出部と、前記第1の駆動回路より前記駆動部に駆動信号が供給され、かつ、Y軸周りに角速度が入力された時の前記検出部より出力される信号を増幅し、検波することにより、角速度信号が出力される角速度検出回路と、前記第2の駆動回路より前記駆動部に駆動信号が供給された時の前記検出部より出力される信号を増幅し、検波することにより、前記検出部の故障診断が可能となる信号が出力される自己診断回路とを備えた角速度センサであって、前記駆動部は前記音叉型振動子の2つのアームに設けられ、かつ、前記2つのアーム間で前記上面の電極の面積に差が設けられ、前記検出部の故障診断を行わない場合は、各々のアームに設けられた前記駆動部において離間して設けられた上面の電極は、前記第1の駆動回路より互いに位相が逆で、かつ、振幅に差がない駆動信号が印加されるように構成され、前記検出部の故障診断を行う場合は、各々のアームに設けられた前記駆動部において離間して設けられた上面の電極は、前記第2の駆動回路より互いに位相が逆で、かつ、振幅に差がある駆動信号が印加されるように構成された角速度センサ。
- 互いに垂直なX軸とY軸とZ軸とで定義される空間において、X軸方向及びZ軸方向に変位するように構成された少なくとも2つのアームとこのアームを連結する少なくとも1つの基部とを有した弾性材料からなる音叉型振動子と、この音叉型振動子をX軸方向とZ軸方向に励振することが可能なように前記音叉型振動子上の少なくとも1つのアームの少なくとも1つの主面上の中心線を境に離間するように設けられ、上面の電極及び下面の電極を有した一対の圧電膜を有する駆動部と、前記駆動部に前記振動子をX軸方向に励振するための駆動信号を供給するための第1の駆動回路と、前記駆動部に前記振動子をX軸方向とZ軸方向に励振するための駆動信号を供給するための第2の駆動回路と、Z軸方向に振動する前記振動子の撓みを検出するために前記振動子上に設けられた検出部と、前記第1の駆動回路より前記駆動部に駆動信号が供給され、かつ、Y軸周りに角速度が入力された時の前記検出部より出力される信号を増幅し、検波することにより、角速度信号が出力される角速度検出回路と、前記第2の駆動回路より前記駆動部に駆動信号が供給された時の前記検出部より出力される信号を増幅し、検波することにより、前記検出部の故障診断が可能となる信号が出力される自己診断回路とを備えた角速度センサであって、前記駆動部は前記音叉型振動子の2つのアームに設けられ、かつ、前記2つのアーム間で前記上面の電極の面積に差が設けられ、前記検出部の故障診断を行わない場合は、各々のアームに設けられた前記駆動部が有する上面の電極は、前記第1の駆動回路より互いに位相が逆で、かつ、振幅に差がない駆動信号が印加されるように構成され、前記検出部の故障診断を行う場合は、各々のアームに設けられた前記駆動部が有する上面の電極は、前記第2の駆動回路より互いに位相が逆で、かつ、振幅に差がある駆動信号が印加されるように構成された角速度センサ。
- 前記検出部は前記音叉型振動子の少なくとも1つのアームの少なくとも1つの主面上に設けられ、両面に電極を有した圧電膜である請求項1に記載の角速度センサ。
- 前記検出部は前記音叉型振動子の少なくとも1つのアームの少なくとも1つの主面上に設けられ、両面に電極を有した圧電膜である請求項2に記載の角速度センサ。
- 前記駆動部は、前記各々のアーム間で前記上面の電極のY軸方向における位置に差を有した第1、第2の圧電膜である請求項1に記載の角速度センサ。
- 前記駆動部は、前記各々のアーム間で前記上面の電極のY軸方向における位置に差を有した各一対の圧電膜である請求項2に記載の角速度センサ。
- 前記角速度検出回路は、自己診断回路の機能も兼ね備えた一つの回路のみである請求項1又は請求項2に記載の角速度センサ。
- さらに、故障診断を実施するために外部からのチェック信号が入力されるチェック端子を備え、第2の駆動回路内にチェック端子からの出力信号に応じて駆動信号に振幅の差を発生させるための手段が設けられた請求項1から請求項6のいずれかに記載の角速度センサ。
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GB2463191B (en) * | 2008-04-04 | 2010-10-20 | Panasonic Corp | Sensor Device |
JP4915474B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2012-04-11 | 株式会社村田製作所 | 外力検知装置および配線破断検出方法 |
JP4640459B2 (ja) * | 2008-07-04 | 2011-03-02 | ソニー株式会社 | 角速度センサ |
JP2010060358A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Murata Mfg Co Ltd | 角速度センサ |
JP4600590B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | 角速度センサ |
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JP5668212B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2015-02-12 | 多摩川精機株式会社 | 自己診断機能を有する角速度センサ |
JP2015224893A (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | Tdk株式会社 | 角速度センサ |
JP2016194467A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサーの検査方法及び物理量センサーの製造方法 |
WO2016164543A1 (en) * | 2015-04-07 | 2016-10-13 | Analog Devices, Inc. | Quality factor estimation for resonators |
US10578435B2 (en) | 2018-01-12 | 2020-03-03 | Analog Devices, Inc. | Quality factor compensation in microelectromechanical system (MEMS) gyroscopes |
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03226620A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ駆動装置 |
JPH03226621A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ駆動装置 |
JPH04102013A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-03 | Nec Home Electron Ltd | 振動ジャイロおよびその駆動方法 |
JPH0783951A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
JPH09236436A (ja) * | 1996-03-01 | 1997-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | 角速度センサの自己診断方法 |
JPH11101644A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-04-13 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
JP2000088584A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Denso Corp | 角速度センサ |
JP2002139322A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロの自己診断方法、及び、振動ジャイロ及びそれを用いた電子装置 |
JP2005201652A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
JP2010107518A (ja) * | 2009-12-22 | 2010-05-13 | Panasonic Corp | 角速度センサ |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
DE19853063B4 (de) * | 1997-11-18 | 2011-07-28 | DENSO CORPORATION, Aichi-pref. | Winkelgeschwindigkeitssensor und Diagnosesystem dafür |
US6792792B2 (en) * | 2001-06-04 | 2004-09-21 | Kelsey-Hayes Company | Diagnostic test for a resonant micro electro mechanical system |
-
2004
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03226620A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ駆動装置 |
JPH03226621A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ駆動装置 |
JPH04102013A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-03 | Nec Home Electron Ltd | 振動ジャイロおよびその駆動方法 |
JPH0783951A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
JPH09236436A (ja) * | 1996-03-01 | 1997-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | 角速度センサの自己診断方法 |
JPH11101644A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-04-13 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
JP2000088584A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Denso Corp | 角速度センサ |
JP2002139322A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロの自己診断方法、及び、振動ジャイロ及びそれを用いた電子装置 |
JP2005201652A (ja) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角速度センサ |
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