JPH02306110A - Angular velocity sensor - Google Patents

Angular velocity sensor

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Publication number
JPH02306110A
JPH02306110A JP1126968A JP12696889A JPH02306110A JP H02306110 A JPH02306110 A JP H02306110A JP 1126968 A JP1126968 A JP 1126968A JP 12696889 A JP12696889 A JP 12696889A JP H02306110 A JPH02306110 A JP H02306110A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric bimorph
angular velocity
bimorphs
piezoelectric
tuning fork
Prior art date
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Pending
Application number
JP1126968A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Terada
二郎 寺田
Mikio Nozu
野津 幹雄
Hiroshi Senda
千田 博史
Yasuto Osada
長田 康人
Toshihiko Ichise
俊彦 市瀬
Takahiro Manabe
真鍋 高広
Kazumitsu Ueda
上田 和光
Hiroshi Takenaka
寛 竹中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1126968A priority Critical patent/JPH02306110A/en
Priority to US07/508,639 priority patent/US5014554A/en
Publication of JPH02306110A publication Critical patent/JPH02306110A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce fluctuation of an offset voltage by sealing a structural body of a tuning fork using a piezoelectric bimorph under an air-tight condition with a gas pressure not higher than 1 atm. CONSTITUTION:A conductive connecting member 7 is inserted between driving piezoelectric bimorphs 3,4, so that the connecting member 7 is electrically and mechanically connected to an inner electrode of each bimorph 3,4. Lead terminals 8,11-16 are electrically connected to bimorphs 1-4, and isolated from a support base 10 through insulating glasses 9,17-20. A relay base plate 23 supports the lead terminals 13-16, and electrically connects the bimorphs 1 with 2. Likewise, the bimorphs 3,4 are connected with each other through soldering. The obtained item is housed in a can 30. A connecting portion between the base 10 and a peripheral edge portion of an opening of the can 30 is air- tightly sealed through electric spot welding. At this time, an air-tight gas 31 is filled inside the can 30. Accordingly, fluctuation of an offset voltage of a sensor can be greatly reduced in this manner.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はジャイロスコープなどに用いられる角速度セン
サに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an angular velocity sensor used in gyroscopes and the like.

従来の技術 近年、コンピュータ技術が発展し、多くの機能を有した
製品が商品化されるようになり、そのだめの各種センサ
の要求が高くなって来ている。角速度センサの応用も電
装品におけるナピゲーシコンシステム、ロボットなどの
方向探知、駆動装置のスタビライザ装置などがあり、い
ずれも小型で高性能なものがこれから必要となってくる
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, with the development of computer technology, products with many functions have been commercialized, and the demand for various types of sensors has increased. Applications of angular velocity sensors include napygear control systems in electrical equipment, direction detection for robots, and stabilizer devices for drive devices, all of which will require small, high-performance devices.

従来、ジャイロスコープを用いた慣性航法装置として、
飛行機・船舶のような移動する物体の方位を知る方法が
主に使われている。これは、安定した方位が得られるが
、機械式であるから装置が大がかりであり、コストも高
く、小型化が望まれる民生用機器への応用は困難である
。一方、回転力を使わずに物体を振動させて角速度が発
生した時に生じるコリオリの力から角速度を検出する振
動ジャイロ(特願昭59−55420号)が提案されて
いる。この振動ジャイロは音叉構造を有した振動センサ
と考えることができる。これによれば、駆動用弾性体(
励振用)と検知用弾性体の矩形板を直線的かつ直交接合
させたもので、速度(m/s)を持った検知用弾性体に
働くコリオリの力を検出するものである。
Conventionally, as an inertial navigation device using a gyroscope,
It is mainly used to determine the direction of moving objects such as airplanes and ships. Although this method provides a stable orientation, since it is mechanical, the device is large-scale and costly, and it is difficult to apply it to consumer equipment where miniaturization is desired. On the other hand, a vibrating gyroscope (Japanese Patent Application No. 59-55420) has been proposed that detects angular velocity from the Coriolis force generated when an angular velocity is generated by vibrating an object without using rotational force. This vibration gyroscope can be considered as a vibration sensor having a tuning fork structure. According to this, the driving elastic body (
A rectangular plate (for excitation) and an elastic body for detection are connected linearly and orthogonally, and the Coriolis force acting on the elastic body for detection with a velocity (m/s) is detected.

以下に図面を参照しながら、従来の角速度センナについ
て説明する。
A conventional angular velocity sensor will be described below with reference to the drawings.

第6図は従来の角速度センサと駆動回路を含めたブロッ
クダイヤグラムの構成図を示すものである。駆動用圧電
バイモルフ素子103,104と検知用圧電バイモルフ
素子101.102を検知軸に平行でかつ互いに接合部
材105,108を介して直交接合された検知用圧電バ
イモルフ素子101.102があり、この一対を駆動お
よび、駆動用圧電バイモルフ素子103,104の一端
にて支持体107で接合された振動素子とする。
FIG. 6 shows a block diagram including a conventional angular velocity sensor and a drive circuit. There is a sensing piezoelectric bimorph element 101, 102 in which drive piezoelectric bimorph elements 103, 104 and sensing piezoelectric bimorph element 101, 102 are connected parallel to the sensing axis and orthogonally to each other via joining members 105, 108. is a driving piezoelectric bimorph element 103, 104 connected at one end with a support 107 as a vibration element.

そして、前記振動素子とペース109の間を1本の金属
弾性部材108にて支持接合し、駆動用圧電バイモルフ
素子103,104を振動させることで音叉振動をさせ
、検知用圧電バイモルフ素子101.102に角速度が
加わった場合K、角速度出力が得られる様に構成したも
のである。
Then, the vibration element and the pace 109 are supported and joined by one metal elastic member 108, and the driving piezoelectric bimorph elements 103 and 104 are vibrated to cause tuning fork vibration, and the detection piezoelectric bimorph elements 101 and 102 are made to vibrate. The structure is such that when an angular velocity is added to K, an angular velocity output is obtained.

次に動作回路について説明を続ける。まず、駆動用圧電
バイモルフ素子103へ駆動回路11゜からの信号によ
り、駆動用圧電バイモルフ素子104が共振し、駆動回
路110とムGC回路111と駆動モニタ回路、そして
駆動用圧電バイモルフ素子104,103とによるフィ
ードバックル−プで音叉振動を開始する。そして、駆動
用圧電バイモルフ素子104から得られた振幅信号を自
動利得調整回路(ムGO回路)111をへて駆動回路へ
フィードバックし、音叉振動の振幅を一定にしている。
Next, we will continue to explain the operating circuit. First, the drive piezoelectric bimorph element 104 resonates due to a signal sent from the drive circuit 11 to the drive piezoelectric bimorph element 103, and the drive circuit 110, the GC circuit 111, the drive monitor circuit, and the drive piezoelectric bimorph elements 104, 103 The tuning fork begins to vibrate in a feedback loop. Then, the amplitude signal obtained from the drive piezoelectric bimorph element 104 is fed back to the drive circuit through an automatic gain adjustment circuit (MUGO circuit) 111 to keep the amplitude of the tuning fork vibration constant.

また、駆動用圧電バイモルフ103から得られる位相信
号を利用して検知用圧電バイモルフ素子101.102
から角速度信号成分を駆動モニター113から1駆動用
圧電バイモルフに生じた検出信号の位相信号情報の一部
を取り出し、検波回路115とローパスフィルり116
により角速度に対応した直流検出信号を検出している。
Furthermore, the detection piezoelectric bimorph elements 101 and 102 are connected using the phase signal obtained from the driving piezoelectric bimorph 103.
The angular velocity signal component is extracted from the drive monitor 113, and part of the phase signal information of the detection signal generated in the piezoelectric bimorph for driving 1 is extracted from the drive monitor 113, and the detection circuit 115 and the low-pass filter 116
A DC detection signal corresponding to the angular velocity is detected by

ところで、このような角速度センサは温度変化を与える
と、温度変化率に対応した熱的焦電効果により、角速度
センサの検出情報信号(オフセット出力電圧)は大きく
変動する。すなわち、同じ温度変化幅でも、ゆっくりし
たスロープの温度変化を加えた場合、角速度検出信号の
オフセット電圧の変動は小さいが、温度変化をステップ
状に加えた場合、前記オフセット電圧の変動は、第6図
のように非常に大きく変動する。すなわち、角速度セン
サとして大きな性能指数の1つである温度ドリフト(オ
フセット電圧の変動)%性に、圧電振動子の焦電効果は
大きく影響を与えるのである。
By the way, when such an angular velocity sensor is subjected to a temperature change, the detected information signal (offset output voltage) of the angular velocity sensor fluctuates greatly due to a thermal pyroelectric effect corresponding to the rate of temperature change. That is, even with the same temperature change width, when a temperature change with a slow slope is applied, the fluctuation in the offset voltage of the angular velocity detection signal is small, but when the temperature change is applied in a stepwise manner, the fluctuation in the offset voltage is As shown in the figure, it fluctuates greatly. That is, the pyroelectric effect of the piezoelectric vibrator has a large influence on the temperature drift (change in offset voltage) percentage, which is one of the major performance indexes for an angular velocity sensor.

発明が解決しようとする課題 従来の圧電振動子を用いた音叉型角速度センサは、温度
ドリフトの原因の1つに圧電振動子特有の焦電効果現象
がある。すなわち、圧電振動子に遠赤外線を照射すると
起電力が発生することであ°る。すなわち、従来の振動
タイプ角速度センサは高精度センサとして限界があり、
高精度化への改善が難しいとされていた。
Problems to be Solved by the Invention In a conventional tuning fork type angular velocity sensor using a piezoelectric vibrator, one of the causes of temperature drift is a pyroelectric effect phenomenon unique to the piezoelectric vibrator. That is, when a piezoelectric vibrator is irradiated with far infrared rays, an electromotive force is generated. In other words, conventional vibration-type angular velocity sensors have limitations as high-precision sensors.
It was considered difficult to improve the accuracy.

そこで、本発明は温度変化に対するオフセット電圧変動
が小さい角速度センサを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an angular velocity sensor with small offset voltage fluctuations due to temperature changes.

課題を解決するための手段 この課題を解決するための手段として本発明は、駆動用
圧電バイモルフ素子と検知用圧電バイモルフ素子とを直
交接合したものを音叉構造となるように結合して構成し
た音叉構造体を有し、この音叉構造体を1気圧未満の圧
力で気密封止したものである。
Means for Solving the Problems As a means for solving the problems, the present invention provides a tuning fork constructed by orthogonally joining a piezoelectric bimorph element for driving and a piezoelectric bimorph element for detection to form a tuning fork structure. This tuning fork structure is hermetically sealed at a pressure of less than 1 atmosphere.

作用 ところで、焦電効果とは、単位時間当りの熱的変化に対
応して、前記圧電バイモルフ材料に発生する電荷であり
、これが温度特性変化の主原因である。この焦電効果は
、圧電バイモルフを含めた音叉構造体を常圧(1気圧)
未満の圧力で気密封止することにより、気密充填ガスの
圧力が低いほど、充填ガスの分子密度が下がるため、外
周囲からの熱的伝導を押さえることができる。その結果
、圧電パイモノレフ材料に生じる不用な電荷発生を防止
することができる。。
By the way, the pyroelectric effect is an electric charge generated in the piezoelectric bimorph material in response to thermal changes per unit time, and this is the main cause of changes in temperature characteristics. This pyroelectric effect causes the tuning fork structure, including the piezoelectric bimorph, to move under normal pressure (1 atm).
By performing hermetic sealing at a pressure of less than 1,000 yen, the lower the pressure of the hermetic filling gas, the lower the molecular density of the filling gas, so thermal conduction from the outside can be suppressed. As a result, unnecessary charge generation in the piezoelectric piezoelectric material can be prevented. .

従って、この不用な電荷発生を防止することによって、
圧電バイモルフを用いた音叉構造からなる角速度センサ
で検出じた角速度検出情報の出力信号は温度変化に対す
る依存特性が非常に優れたものとなる。
Therefore, by preventing this unnecessary charge generation,
The output signal of angular velocity detection information detected by an angular velocity sensor having a tuning fork structure using a piezoelectric bimorph has very excellent dependence characteristics on temperature changes.

実施例 以下、本発明の角速度センサの一実施例について、図面
を参照しながら説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the angular velocity sensor of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図、第2図に本発明の一実施例による角速度センサ
の構造を示す。まず、第2図の方より説明する。第2図
において、1,2,3.4は圧電パイモIL/ 7で、
あり、本実施例では、Pb(MgXA。
FIGS. 1 and 2 show the structure of an angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention. First, we will explain from FIG. 2. In Fig. 2, 1, 2, 3.4 are piezoelectric pimo IL/7,
In this example, Pb(MgXA.

Nb%)05 、 PbTiO3、PbZrO3の3成
分を主体とする圧電材料を用いた。
A piezoelectric material mainly composed of three components: Nb%)05, PbTiO3, and PbZrO3 was used.

本実施例では、圧電バイモルフ1.2を検知用圧電バイ
モルフ、圧電バイモルフ3.4を、駆動用圧電バイモル
フと呼ぶこととする。
In this embodiment, the piezoelectric bimorph 1.2 will be referred to as a sensing piezoelectric bimorph, and the piezoelectric bimorph 3.4 will be referred to as a driving piezoelectric bimorph.

検知用圧電バイモルフ1.2は両面にムg電極が取付け
られており、寸法9X1,6X0,35ffffに加工
し、そして、駆動用圧電バイモルフ3,4は寸法9X1
,6X0,5ff同様に加工する。絶縁体ジヨイント6
.6はポリアミドのプラスチックスからなり、中央部に
凹形状の溝を設けている。そして、この絶縁体ジ町イン
トロ、6の凹部に圧電バイモルフ1と3、そして2と4
を互に直交させ接着接合している。
Piezoelectric bimorph 1.2 for detection has mug electrodes attached to both sides and is processed to dimensions 9X1, 6X0, 35ffff, and piezoelectric bimorphs 3 and 4 for drive have dimensions 9X1.
, 6X0, 5ff. Insulator joint 6
.. 6 is made of polyamide plastic and has a concave groove in the center. And this insulator dicho intro, piezoelectric bimorphs 1 and 3, and 2 and 4 in the recess of 6.
are perpendicular to each other and adhesively bonded.

次に、この様にして得られた圧電バイモルフの直交体(
1,e5,3)・(2,6,4)の2組を導電体接合部
材7、たとえば、真鍮製ブロックの中央に穴加工を施し
、第2図のような音叉構造となるように導電接合し、音
叉構造体を構成する。
Next, the orthogonal body of the piezoelectric bimorph obtained in this way (
1, e5, 3) and (2, 6, 4) are made into a conductor bonding member 7, for example, by drilling a hole in the center of a brass block and connecting them to form a tuning fork structure as shown in Figure 2. They are joined to form a tuning fork structure.

すなわち、導電体接合部材7は駆動用圧電バイモルフ3
,4の間に挿入し、それぞれの圧電バイモルフ3.4の
内面電極と電気的に導通し、かつ機械的にも接着してい
る。
That is, the conductor bonding member 7 connects the driving piezoelectric bimorph 3
, 4, and is electrically conductive and mechanically bonded to the inner surface electrode of each piezoelectric bimorph 3.4.

次に、リード端子8,11.12,13,14゜15.
16は圧電パイモ/l’71 .2.3.4を電気的に
接続するためのリード端子であり、それぞれ絶縁ガラス
9.17,18119.20,21゜22を介して、F
eを主体とした支持ベース1゜から絶縁し、かつ支持ベ
ース1oを貫通するように、支持ベース1oに取付けら
れ、外部との電気的接続用リード端子としている。又、
リード端子8の一端は、導電体接合部材7の中央の穴部
に挿入し、接着固定している。
Next, lead terminals 8, 11, 12, 13, 14°15.
16 is a piezoelectric piemo/l'71. 2.3.4 is a lead terminal for electrically connecting F
It is attached to the support base 1o so as to be insulated from the support base 1°, which is mainly composed of e, and to penetrate through the support base 1o, and serves as a lead terminal for electrical connection with the outside. or,
One end of the lead terminal 8 is inserted into a hole in the center of the conductor joining member 7 and fixed with adhesive.

次に、中継基板23は、リード端子13,14゜15.
16を支持しr、検知用圧電バイモルフを電気的に結線
するための中継基板であシ、リード端子13,14,1
5.16に取り付けている。この中継基板23が取り付
けられた状態を第1図に示す。
Next, the relay board 23 connects the lead terminals 13, 14, 15.
16, a relay board for electrically connecting the piezoelectric bimorph for detection, and lead terminals 13, 14, 1.
It is attached to 5.16. FIG. 1 shows a state in which this relay board 23 is attached.

ところで、前記に説明した中継基板23はフェノールを
用い、外形寸法φ乙6.厚みQ、(3ffに加工し、リ
ード端子部が通る部分4ケ所に貫通孔を設け、その貫通
孔にリード端子13,14,15゜16を貫通きせ保持
する。
By the way, the relay board 23 described above is made of phenol and has an external dimension of φ6. Processed to have a thickness Q (3ff), through holes are provided at four locations through which the lead terminal portions pass, and the lead terminals 13, 14, 15° 16 are held in the through holes.

中継基板23の保持は、前記中継基板23の貫通孔上部
の周囲に銅箔を設け、この部分にリード端子13,14
,15.16の先端を半田付けすることにより中継基板
23を保持固定している。
To hold the relay board 23, copper foil is provided around the upper part of the through hole of the relay board 23, and the lead terminals 13, 14 are attached to this part.
, 15 and 16 are soldered to hold and fix the relay board 23.

次に、検知用圧電バイモルフ1とリード端子13.16
とをリードワイヤ24.25にて結線する。結線はリー
ドワイヤ24.25の両端を半田付にて接合する。又、
検知用圧電バイモルフ2とリード端子14.15とを前
記と同様にリードワイヤ26.27にて結線する。結線
は、前記と同様に、リードワイヤ26.27の両端を半
田付にて接合する。次に駆動用圧電バイモルフ4の外側
の電極部と先端がL字型に曲がったリード端子12との
間をリードワイヤ29により半田付結線する。又、駆動
用圧電バイモμ)3は前記と同様に圧電バイモルフ3の
外側電極部とリード端子11との間をリードワイヤ28
により半田付結線する。そして、この様にして作成した
物をFeからなる有底筒状の缶ケース3o内に収納し、
そして支持ベース10と缶ケース30の開口周縁部との
接触部をスポット電気溶接にて気密封止接合する。
Next, the piezoelectric bimorph 1 for detection and the lead terminal 13.16
and are connected with lead wires 24 and 25. For connection, both ends of the lead wires 24 and 25 are joined by soldering. or,
The detection piezoelectric bimorph 2 and the lead terminals 14.15 are connected with the lead wires 26.27 in the same manner as described above. For connection, both ends of the lead wires 26 and 27 are joined by soldering in the same manner as described above. Next, a lead wire 29 is soldered to connect the outer electrode portion of the driving piezoelectric bimorph 4 to the lead terminal 12 whose tip is bent into an L-shape. Further, the driving piezoelectric bimorph μ) 3 has a lead wire 28 between the outer electrode portion of the piezoelectric bimorph 3 and the lead terminal 11 in the same manner as described above.
Connect by soldering. Then, the product created in this way is stored in a bottomed cylindrical can case 3o made of Fe,
Then, the contact portion between the support base 10 and the opening peripheral portion of the can case 30 is hermetically sealed and joined by spot electric welding.

そして、この気密封止する時に、缶ケース30内部には
気密充填ガス31を充填している。
When the can case 30 is hermetically sealed, the inside of the can case 30 is filled with an airtight filling gas 31.

ここで、この気密充填ガス31として、空気;窒素につ
いて、それぞれ気密充填ガス圧を、0.1HHg〜76
0flHgまで変えて資料サンプル14種作成した。こ
の資料サンプ/l/14種の内容を表1に示す。
Here, as the airtight filling gas 31, the airtight filling gas pressure is 0.1 HHg to 76
Fourteen types of material samples were created by changing the temperature up to 0flHg. The contents of this material sample/1/14 are shown in Table 1.

(以下余白) 表1 この資料サンプル14種忙ついて、第6図の動作回路を
用いて、第5図中のセンサ部分を前記資料サンプ)v1
4種(資料・番号1〜14)におのおの置き代えてセン
サのオフセット電圧の変動を調べた。なお、資料サンプ
/l/14種については、恒温槽を用いて、たとえば−
例として、温度20’Cから温度3o″Cへとセンサ外
周部の雰囲気温度を変えた。そして、この時の前記第5
図の動作回路のオフセット電圧を調べた結果を第3図、
第4図に示す。
(Leaving space below) Table 1 14 types of samples of this material were used, and using the operating circuit shown in Fig. 6, the sensor part in Fig. 5 was created using the above material sample) v1
The fluctuations in the offset voltage of the sensor were investigated by replacing each of the four types (material numbers 1 to 14). In addition, for the material sample/l/14 types, use a constant temperature bath, for example -
As an example, the ambient temperature around the sensor was changed from 20'C to 3o''C.
Figure 3 shows the results of investigating the offset voltage of the operating circuit shown in the figure.
It is shown in Figure 4.

第3図は資料サンプル1〜7、第4図は資料サンプIし
8〜14のそれぞれのオフセラ)1[圧を示す。
FIG. 3 shows the pressure of material samples 1 to 7, and FIG. 4 shows the pressure of material samples I to 8 to 14.

第3図、第4図の結果によると、資料サンプル1.8は
圧電バイモ/I/7を用いた音叉構造体部を1気圧の空
気又は窒素で封止した物であシ、資料サンプ/L’2.
3・・・7又は8,9・・・14へと順次、封止のガス
圧力が低くなるに従って、センサのオフセット出力電圧
の変化値が小さくなっていることがわかる。すなわち、
センサ外周部に温度変化を与えた時、音叉構造体部を封
止するガス圧力は常圧(1気圧)より低い程オフセット
電圧の変動電圧が小さい。又、第3図、第4図の結果か
ら、充填するガスとして、空気又は窒素ガスでも同様の
効果が得られた。さらにはガス圧力として実施例では0
.lffHg以下は例示していないが、前記結果と同様
な結果が得られるものである。
According to the results shown in Figures 3 and 4, material sample 1.8 is a tuning fork structure using piezoelectric Vimo/I/7 sealed with 1 atm air or nitrogen. L'2.
It can be seen that as the sealing gas pressure decreases sequentially from 3...7 or 8, 9...14, the change value of the offset output voltage of the sensor becomes smaller. That is,
When a temperature change is applied to the outer periphery of the sensor, the lower the gas pressure sealing the tuning fork structure is than normal pressure (1 atm), the smaller the fluctuation voltage of the offset voltage. Moreover, from the results shown in FIGS. 3 and 4, similar effects were obtained even when air or nitrogen gas was used as the filling gas. Furthermore, the gas pressure is 0 in the example.
.. Although no examples are given below lffHg, results similar to those described above can be obtained.

発明の効果 以上のように本発明によれば、圧電バイモルフを用いた
音叉構造体を1気圧以下のガス圧で気密封止することに
より、センサ外周部に温度変化を与えた場合、圧電バイ
モルフを含めた音叉構造体は、ガス密度が低いため、セ
ンサ外周部からの熱伝導が押えられ、圧電材料特有の焦
電効果によって引き起こるところのセンサのオフセット
電圧変動が大きく低減されると言う効果が得られる。又
、本発明は、気密封止ガスの圧力を1気圧より減圧して
封止することによって、外部からの音波等による振動伝
搬によるセンサへの不要信号成分によるオフセット電圧
のドリフト変動も除去できる効果も得られる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a tuning fork structure using a piezoelectric bimorph is hermetically sealed with a gas pressure of 1 atm or less, so that when a temperature change is applied to the outer circumference of the sensor, the piezoelectric bimorph is The included tuning fork structure has a low gas density, which suppresses heat conduction from the outer periphery of the sensor, and has the effect of greatly reducing offset voltage fluctuations of the sensor caused by the pyroelectric effect unique to piezoelectric materials. can get. Furthermore, by reducing the pressure of the hermetic sealing gas from 1 atm for sealing, the present invention has the effect of eliminating offset voltage drift fluctuations due to unnecessary signal components to the sensor due to vibration propagation due to external sound waves, etc. You can also get

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例による角速度センサの一部を
破断して示す斜視図、第2図は同センナの組立構造を示
す斜視図、第3図及び第4図は本発明のセンサの温度変
化に対するオフセット電圧の変化を示す特性図、第6図
は角速度センサの構成及び動作を説明するだめのブロッ
ク図、第6図は従来の角速度センサの温度変化に対する
オフセット電圧を示す特性図である。 1.2・・・・・・検知用圧電バイモルフ、3,4・・
・・・・駆動用圧電バイモルフ、5.6・・・・・・絶
縁体ジヨイント、7・・・・・・導電体接合部材、1o
・・・・・・支持ペース、30・・・・・・缶ケース、
31・・・・・・気密充填ガス。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名11
15!J 第2図 第3図 謄是JIM(柩) 第4図 路i博聞 (分Q
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of an angular velocity sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an assembled structure of the sensor, and FIGS. 3 and 4 are sensors of the present invention. FIG. 6 is a block diagram for explaining the configuration and operation of the angular velocity sensor. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the offset voltage versus temperature change of a conventional angular velocity sensor. be. 1.2...Piezoelectric bimorph for detection, 3,4...
... Drive piezoelectric bimorph, 5.6 ... Insulator joint, 7 ... Conductor joining member, 1o
...support pace, 30 ...can case,
31...Hermetic filling gas. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and 1 other person11
15! J Figure 2 Figure 3 Copy JIM (coffin) Figure 4 Route i Hakubun (minute Q

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  駆動用圧電バイモルフ素子と検知用圧電バイモルフ素
子とを直交接合したものを音叉構造となるように結合し
て構成した音叉構造体を有し、この音叉構造体を1気圧
未満の圧力で気密封止したことを特徴とする角速度セン
サ。
It has a tuning fork structure formed by orthogonally joining a piezoelectric bimorph element for driving and a piezoelectric bimorph element for detection to form a tuning fork structure, and this tuning fork structure is hermetically sealed at a pressure of less than 1 atmosphere. An angular velocity sensor characterized by:
JP1126968A 1989-04-14 1989-05-19 Angular velocity sensor Pending JPH02306110A (en)

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JP1126968A JPH02306110A (en) 1989-05-19 1989-05-19 Angular velocity sensor
US07/508,639 US5014554A (en) 1989-04-14 1990-04-13 Angular rate sensor

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JP1126968A JPH02306110A (en) 1989-05-19 1989-05-19 Angular velocity sensor

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JPH02306110A true JPH02306110A (en) 1990-12-19

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ID=14948356

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JP1126968A Pending JPH02306110A (en) 1989-04-14 1989-05-19 Angular velocity sensor

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05256723A (en) * 1991-03-12 1993-10-05 New Sd Inc Inertia detector for one end-closed type tuning fork

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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