JP6144692B2 - スキュートランスデューサを用いる故障検出 - Google Patents
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Description
FC=−2.m.Ω×V (1)
によると、コリオリ力FCは、慣性座標系に対する回転座標系の回転による、回転座標系において速度Vを有する物体に対する見かけの力である。
ν=sin(ω.t+ψ).cos(2θ+φ) (2)
に従ってリングの点の半径方向変位νが変化するcos2θモードで振動するリングジャイロスコープを示す。
Claims (17)
- 複数の二次的ピックオフトランスデューサを備える振動ジャイロスコープであって、
各二次的ピックオフトランスデューサは、二次的応答モードに対して反応し易く、
複数の二次的ピックオフトランスデューサのうちの少なくとも2つは、スキュートランスデューサを含み、スキュートランスデューサは、一次的モードに対して反応し易く設計されており、誘起された直交信号を一次的モードに応答して生成し、
振動ジャイロスコープはさらに、ピックオフ増幅器と、二次的ピックオフトランスデューサとピックオフ増幅器との間の電気的接続と、を備えており、使用時に、
故障状態でない場合、誘起された直交信号がピックオフ増幅器によって実質的に出力されないようにし、
故障状態がスキュートランスデューサの1つをピックオフ増幅器から切断するとき、ピックオフ増幅器が誘起された直交信号を出力するように、
二次的ピックオフトランスデューサと、電気的接続と、ピックオフ増幅器とが配置され、
比較器が、ピックオフ増幅器からの直交出力を所定の閾値と比較し、所定の閾値を超えたときに、故障指示を与えることを特徴とする振動ジャイロスコープ。 - 第1のスキュートランスデューサおよび第2のスキュートランスデューサは、ピックオフ増幅器への反転入力および非反転入力で結合される実質的に同一の位相および大きさを備える直交信号を誘起することを特徴とする請求項1記載のジャイロスコープ。
- 二次的ピックオフトランスデューサは、実質的に180度の位相差を有する二次的モードに応答して出力を生成する正および負のピックオフトランスデューサを含み、第1のスキュートランスデューサは、正の二次的ピックオフトランスデューサであり、第2のスキュートランスデューサは、負の二次的ピックオフトランスデューサであることを特徴とする請求項2記載のジャイロスコープ。
- スキュートランスデューサは、ワイヤボンドによって電気的に他の二次的ピックオフトランスデューサおよび/またはピックオフ増幅器に接続されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のジャイロスコープ。
- いずれの単一の電気的接続の故障も故障指示をもたらすことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のジャイロスコープ。
- スキュートランスデューサは、ワイヤボンドの直列配列によって電気的にピックオフ増幅器に接続され、その結果、直列配列のいずれの単一の接続の故障も故障指示をもたらすことを特徴とする請求項4記載のジャイロスコープ。
- 二次的ピックオフトランスデューサをピックオフ増幅器に接続する各ワイヤボンドは、並列にされており、いずれのワイヤボンドの故障も故障指示をもたらすようにスキュートランスデューサは各ワイヤボンドに関連付けられることを特徴とする請求項4または5記載のジャイロスコープ。
- 比較器は、ピックオフ増幅器の出力をフィルタリングおよび復調し、直交成分を残してレート出力を取り除く復調器/フィルタを備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のジャイロスコープ。
- 比較器はさらに、復調器/フィルタのアナログ出力をデジタル出力に変換するアナログ・デジタル変換器を備えることを特徴とする請求項8記載のジャイロスコープ。
- 比較器はさらに、さまざまな故障状態に対応する直交出力の所定の値および/または範囲を保存するデジタルプロセッサを備えており、故障状態を特定するようにアナログ・デジタル変換器のデジタル出力を所定の値および/または範囲と比較することを特徴とする請求項9記載のジャイロスコープ。
- 二次的ピックオフトランスデューサは、容量性、圧電性または誘導性であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のジャイロスコープ。
- 振動ジャイロスコープは、リングジャイロスコープであることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のジャイロスコープ。
- 振動ジャイロスコープを使用する方法であって、
振動ジャイロスコープは、複数の二次的ピックオフトランスデューサを備え、
各二次的ピックオフトランスデューサは、二次的応答モードに対して反応し易く、
複数の二次的ピックオフトランスデューサのうちの少なくとも2つは、スキュートランスデューサを含み、スキュートランスデューサは、一次的モードに対して反応し易く設計されており、誘起された直交信号を一次的モードに応答して生成し、該方法は、
使用時に、
故障状態でない場合、誘起された直交信号がピックオフ増幅器によって実質的に出力されないようにし、
故障状態がスキュートランスデューサの1つをピックオフ増幅器から切断するとき、ピックオフ増幅器が誘起された直交信号を出力するように、
二次的ピックオフトランスデューサとピックオフ増幅器との間に電気的接続を配置するステップを備えており、
比較器が、ピックオフ増幅器からの直交出力を所定の閾値と比較し、所定の閾値を超えたときに、故障指示を与えることを特徴とする、振動ジャイロスコープを使用する方法。 - 電気的接続は、第1のスキュートランスデューサをピックオフ増幅器の反転入力に接続する第1の電気的接続と、第2のスキュートランスデューサをピックオフ増幅器の非反転入力に接続する第2の電気的接続と、を含むことを特徴とする請求項13記載の方法。
- 第1および第2のスキュートランスデューサは、実質的に同一の位相および大きさである誘起された直交信号を生成することを特徴とする請求項14記載の方法。
- 二次的ピックオフトランスデューサからピックオフ増幅器の間の各電気的接続は並列にされており、いずれの接続の故障も故障指示をもたらすようにスキュートランスデューサは各接続に関連付けられることを特徴とする請求項13記載の方法。
- ピックオフ増幅器からの直交出力の位相および大きさは、故障を特定するように所定の範囲と値と比較されることを特徴とする請求項13記載の方法。
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