JPH0571970A - 振動ジヤイロ - Google Patents
振動ジヤイロInfo
- Publication number
- JPH0571970A JPH0571970A JP3257191A JP25719191A JPH0571970A JP H0571970 A JPH0571970 A JP H0571970A JP 3257191 A JP3257191 A JP 3257191A JP 25719191 A JP25719191 A JP 25719191A JP H0571970 A JPH0571970 A JP H0571970A
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- Japan
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- vibrator
- elements
- piezoelectric elements
- angular velocity
- phase difference
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動子の回転時における、それぞれの圧電素
子の発生電圧の位相変化を低減して、角速度の検出精度
の向上をもたらす。 【構成】 多角形断面形状を有する振動体１の側面に、
駆動用、帰還用および検出用として機能する２組の圧電
素子２，３を貼着して振動子とし、それらの圧電素子
２，３を、固定抵抗器15を介して相互接続する。
子の発生電圧の位相変化を低減して、角速度の検出精度
の向上をもたらす。 【構成】 多角形断面形状を有する振動体１の側面に、
駆動用、帰還用および検出用として機能する２組の圧電
素子２，３を貼着して振動子とし、それらの圧電素子
２，３を、固定抵抗器15を介して相互接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、角速度の検出に用い
る振動ジャイロに関するものであり、とくには、角速度
の検出精度の向上をもたらすものである。
る振動ジャイロに関するものであり、とくには、角速度
の検出精度の向上をもたらすものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の振動ジャイロとしては、たとえば
図４に示すものがある。これは、図４(a) に示すよう
に、四角形横断面形状を有する振動体１の、隅部を隔て
て隣接する二側面に、それぞれの圧電素子２，３を貼着
して振動子４を構成したところにおいて、それぞれの圧
電素子２，３の接続端子５，６を、図４(b) に示すよう
に、それぞれのインピーダンス素子Ｚ1,Ｚ2 に接続する
とともに、それらの圧電素子２，３と並列に配置したそ
れぞれの容量素子７，８の接続端子９，10を、それぞれ
のインピーダンス素子Ｚ3,Ｚ4 に接続し、そして、イン
ピーダンス素子Ｚ1 とＺ3 およびＺ2 とＺ4 のそれぞれ
を、接続端子11を経て振動用駆動手段に接続するもので
ある。
図４に示すものがある。これは、図４(a) に示すよう
に、四角形横断面形状を有する振動体１の、隅部を隔て
て隣接する二側面に、それぞれの圧電素子２，３を貼着
して振動子４を構成したところにおいて、それぞれの圧
電素子２，３の接続端子５，６を、図４(b) に示すよう
に、それぞれのインピーダンス素子Ｚ1,Ｚ2 に接続する
とともに、それらの圧電素子２，３と並列に配置したそ
れぞれの容量素子７，８の接続端子９，10を、それぞれ
のインピーダンス素子Ｚ3,Ｚ4 に接続し、そして、イン
ピーダンス素子Ｚ1 とＺ3 およびＺ2 とＺ4 のそれぞれ
を、接続端子11を経て振動用駆動手段に接続するもので
ある。
【０００３】このような振動ジャイロでは、振動用駆動
手段からそれぞれの圧電素子２，３に、駆動用交流電圧
が印加されると、振動子４は、たとえば図４(a) に矢印
12で示すように上下方向に屈曲振動される。そして、か
かる屈曲振動時における、接続端子５と９との差動出力
および、接続端子６と10との差動出力のそれぞれを振動
用駆動手段に帰還させることで自励振動ループが形成さ
れ、振動子14は、矢印12方向に継続的に屈曲振動される
ことになる。
手段からそれぞれの圧電素子２，３に、駆動用交流電圧
が印加されると、振動子４は、たとえば図４(a) に矢印
12で示すように上下方向に屈曲振動される。そして、か
かる屈曲振動時における、接続端子５と９との差動出力
および、接続端子６と10との差動出力のそれぞれを振動
用駆動手段に帰還させることで自励振動ループが形成さ
れ、振動子14は、矢印12方向に継続的に屈曲振動される
ことになる。
【０００４】ここにおいて、振動子４がその軸線の周り
で、図４(a) 矢印13で示すように回転されると、振動子
４はコリオリの力によって、矢印14で示すように、自励
振動方向と直交する方向に屈曲振動することになり、こ
れにより、それぞれの圧電素子２，３の発生電圧に差が
生じることから、その差を求めることによって角速度を
測定することができる。
で、図４(a) 矢印13で示すように回転されると、振動子
４はコリオリの力によって、矢印14で示すように、自励
振動方向と直交する方向に屈曲振動することになり、こ
れにより、それぞれの圧電素子２，３の発生電圧に差が
生じることから、その差を求めることによって角速度を
測定することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、振動子４の
回転運動に基づいて発生するコリオリの力は、回転速度
に比例して大きくなり、これに伴って、図４(a) に矢印
14で示す方向の振動振幅も大きくなるところ、振動子４
の共振周波数は一般に、振動振幅が大きくなるにつれて
低下することになるため、振動子４を回転させた場合に
は、その回転速度との関連において、圧電素子の発生電
圧に位相差が生じることになって、その発生電圧の、回
転速度に比例した増加をもたらすことができず、それ故
に、角速度の測定精度を十分に高めることができない不
都合があった。
回転運動に基づいて発生するコリオリの力は、回転速度
に比例して大きくなり、これに伴って、図４(a) に矢印
14で示す方向の振動振幅も大きくなるところ、振動子４
の共振周波数は一般に、振動振幅が大きくなるにつれて
低下することになるため、振動子４を回転させた場合に
は、その回転速度との関連において、圧電素子の発生電
圧に位相差が生じることになって、その発生電圧の、回
転速度に比例した増加をもたらすことができず、それ故
に、角速度の測定精度を十分に高めることができない不
都合があった。
【０００６】またこの一方において、位相差を生じたそ
れぞれの発生電圧を合成して振動用駆動手段に帰還させ
た場合には、見掛け上の帰還信号レベルが低下すること
から、振動用駆動手段内のＡＧＣ回路が作動して駆動電
圧が上昇し、これによって、矢印12方向の屈曲振動の振
幅が増加するため、駆動方向の共振周波数もまた変化す
ることになり、このこともまた、角速度の正確な測定の
妨げとなっていた。
れぞれの発生電圧を合成して振動用駆動手段に帰還させ
た場合には、見掛け上の帰還信号レベルが低下すること
から、振動用駆動手段内のＡＧＣ回路が作動して駆動電
圧が上昇し、これによって、矢印12方向の屈曲振動の振
幅が増加するため、駆動方向の共振周波数もまた変化す
ることになり、このこともまた、角速度の正確な測定の
妨げとなっていた。
【０００７】この発明は、従来の振動ジャイロの有する
これらの問題点の解決を課題として検討するとことによ
ってなされたものであり、この発明の目的は、振動子の
回転時における、圧電素子の発生電圧の位相差を有効に
取除くことによって、角速度の測定精度を十分に高める
ことができる振動ジャイロを提供することにある。
これらの問題点の解決を課題として検討するとことによ
ってなされたものであり、この発明の目的は、振動子の
回転時における、圧電素子の発生電圧の位相差を有効に
取除くことによって、角速度の測定精度を十分に高める
ことができる振動ジャイロを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の振動ジャイロ
は、多角形横断面形状を有する振動体の側面に，駆動
用、帰還用および検出用を兼ねる２組の圧電素子を貼着
することによって振動子を構成し、この振動子のそれぞ
れの圧電素子を、固定抵抗器を介して相互接続したもの
である。
は、多角形横断面形状を有する振動体の側面に，駆動
用、帰還用および検出用を兼ねる２組の圧電素子を貼着
することによって振動子を構成し、この振動子のそれぞ
れの圧電素子を、固定抵抗器を介して相互接続したもの
である。
【０００９】
【作用】この振動ジャイロによれば、振動子の回転時
に、圧電素子の発生電圧に位相差が生じても、それらの
発生電圧は、固定抵抗器を介して相互に作用し合うこと
によって位相差を有効に低減されることになるので、角
速度の検出精度を十分に向上させることができる。
に、圧電素子の発生電圧に位相差が生じても、それらの
発生電圧は、固定抵抗器を介して相互に作用し合うこと
によって位相差を有効に低減されることになるので、角
速度の検出精度を十分に向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、この発明の振動ジャイロに適用し得る
振動子の構成例を示す正面図であり、図中従来技術で述
べた部分はそれらと同一の番号で示す。図１(a) に示す
振動子は、四角形横断面形状を有する振動体１の、隅部
を隔てて隣接する二側面に、それぞれの圧電素子２，３
を貼着することによって構成した、従来例と同様の振動
子４である。
明する。図１は、この発明の振動ジャイロに適用し得る
振動子の構成例を示す正面図であり、図中従来技術で述
べた部分はそれらと同一の番号で示す。図１(a) に示す
振動子は、四角形横断面形状を有する振動体１の、隅部
を隔てて隣接する二側面に、それぞれの圧電素子２，３
を貼着することによって構成した、従来例と同様の振動
子４である。
【００１１】このような振動子４の駆動は、基本的に
は、図４(b) に示す従来例と同様にして行われることに
なるも、ここではとくに、それぞれの圧電素子２，３に
関し、従来は、相互の独立状態の下で、共通の接続端子
11を介して振動用駆動手段に接続していたものを、図２
に示すように、固定抵抗器15を介してそれぞれの圧電素
子２，３、ひいては、それらの接続端子５，６の相互の
接続をもたらす。
は、図４(b) に示す従来例と同様にして行われることに
なるも、ここではとくに、それぞれの圧電素子２，３に
関し、従来は、相互の独立状態の下で、共通の接続端子
11を介して振動用駆動手段に接続していたものを、図２
に示すように、固定抵抗器15を介してそれぞれの圧電素
子２，３、ひいては、それらの接続端子５，６の相互の
接続をもたらす。
【００１２】このことによれば、前述したように、固定
抵抗器15の作用の下で、振動子４の回転時における、そ
れぞれの圧電素子２，３の発生電圧が相互に作用し合っ
て、それらの発生電圧の位相差を低減することから、角
速度の検出精度が有効に向上されることになる。
抵抗器15の作用の下で、振動子４の回転時における、そ
れぞれの圧電素子２，３の発生電圧が相互に作用し合っ
て、それらの発生電圧の位相差を低減することから、角
速度の検出精度が有効に向上されることになる。
【００１３】ところで、これらのことは、図１(b) に示
すように、三角形横断面形状を有する振動体１の二側面
にそれぞれの圧電素子２，３を貼着することによって構
成した振動子４を用いる場合および、図１(c) に示すよ
うに、四角形横断面形状を有する振動体１の一側面に、
電極を分割して形成した圧電素子２，３を貼着してなる
振動子４を用いる場合のいずれにおいても同様であり、
圧電素子２，３の接続端子５，６を、固定抵抗器15を介
して相互接続することによって、上述の場合と同様にし
て角速度の検出精度を高めることができる。
すように、三角形横断面形状を有する振動体１の二側面
にそれぞれの圧電素子２，３を貼着することによって構
成した振動子４を用いる場合および、図１(c) に示すよ
うに、四角形横断面形状を有する振動体１の一側面に、
電極を分割して形成した圧電素子２，３を貼着してなる
振動子４を用いる場合のいずれにおいても同様であり、
圧電素子２，３の接続端子５，６を、固定抵抗器15を介
して相互接続することによって、上述の場合と同様にし
て角速度の検出精度を高めることができる。
【００１４】なお、図１(d) に示す振動子は、図１(a)
に示すものの変形例であり、四角形横断面形状を有する
振動体１の、相互に対抗するそれぞれの側面に、対をな
す圧電素子2a, 2bおよび3a, 3bをそれぞれ貼着すること
によって駆動力の増加を図ったものである。
に示すものの変形例であり、四角形横断面形状を有する
振動体１の、相互に対抗するそれぞれの側面に、対をな
す圧電素子2a, 2bおよび3a, 3bをそれぞれ貼着すること
によって駆動力の増加を図ったものである。
【００１５】この場合には、対をなすそれぞれの圧電素
子を相互に接続した状態で、それぞれの接続端子５，６
を、図３に示すように固定抵抗器15に接続することによ
り、図２に示す例と同様の作用効果をもたらすことがで
きる。
子を相互に接続した状態で、それぞれの接続端子５，６
を、図３に示すように固定抵抗器15に接続することによ
り、図２に示す例と同様の作用効果をもたらすことがで
きる。
【００１６】
【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、この発明によれば、２組の圧電素子のそれぞれを、
固定抵抗器を介して相互接続することにより、振動子の
回転時における、それぞれの圧電素子の発生電圧の位相
変化を有効に低減することができ、これによって、角速
度の検出精度を大きく向上させることができる。
に、この発明によれば、２組の圧電素子のそれぞれを、
固定抵抗器を介して相互接続することにより、振動子の
回転時における、それぞれの圧電素子の発生電圧の位相
変化を有効に低減することができ、これによって、角速
度の検出精度を大きく向上させることができる。
【図１】この発明の実施に用いることができる振動子を
例示する正面図である。
例示する正面図である。
【図２】この発明の実施例を示す図である。
【図３】この発明の他の実施例を示す図である。
【図４】従来例を示す図である。
１ 振動体 ２，2a, 2b, ３，3a, 3b 圧電素子 ４ 振動子 ５，６ 接続端子 15 固定抵抗器
Claims (1)
- 【請求項１】 多角形断面形状を有する振動体の側面
に、駆動用、帰還用および検出用として機能する２組み
の圧電素子を貼着し、これらの圧電素子を、固体抵抗器
を介して相互接続してなる振動ジャイロ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257191A JPH0571970A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 振動ジヤイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257191A JPH0571970A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 振動ジヤイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571970A true JPH0571970A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=17302945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3257191A Pending JPH0571970A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 振動ジヤイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0571970A (ja) |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP3257191A patent/JPH0571970A/ja active Pending
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