JPH07270167A - Rotating-rate sensor - Google Patents
Rotating-rate sensorInfo
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- JPH07270167A JPH07270167A JP7051514A JP5151495A JPH07270167A JP H07270167 A JPH07270167 A JP H07270167A JP 7051514 A JP7051514 A JP 7051514A JP 5151495 A JP5151495 A JP 5151495A JP H07270167 A JPH07270167 A JP H07270167A
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- shaped body
- bronze
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/567—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode
- G01C19/5691—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially three-dimensional vibrators, e.g. wine glass-type vibrators
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は回転率センサであって、
振動可能なコップ状体から成り、その開口領域に、励振
に役立つ少なくとも１つのピエゾ素子と、測定値ピック
アップに役立つ少なくとも１つのピエゾ素子とが配置さ
れている形式のものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a rotation rate sensor,
A vibrating cup-shaped body, in the opening region of which at least one piezo element useful for excitation and at least one piezo element useful for picking up a measured value are arranged.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来実地に使用されている回転率センサ
では、振動可能なコップ状体の端部に複数のピエゾ素子
が配置されている。この場合、１つのピエゾ素子がコッ
プ状体の励振のために役立てられ、他のピエゾ素子が測
定値の検知に役立てられる。従来この振動可能なコップ
状体は合金材料から製作されている。このコップ状体は
一般にほぼ０．５ｍｍの肉厚を有している。このコップ
状体は被覆に先立ってオイル又はモルダント剤により研
磨加工され、腐食から保護される。さらに、このコップ
状体には不経済な４つの表面被覆が施される。2. Description of the Related Art In a rotation rate sensor that has been conventionally used in practice, a plurality of piezo elements are arranged at the end of a vibrating cup-shaped body. In this case, one piezo element is used to excite the cup-shaped body, and the other piezo element is used to detect the measured value. Conventionally, this vibrating cup is made of an alloy material. This cup-shaped body generally has a wall thickness of approximately 0.5 mm. Prior to coating, the cup-shaped body is ground with an oil or a moldant to protect it from corrosion. Furthermore, this cup-shaped body is provided with four uneconomical surface coatings.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コッ
プ状体の製作を簡単にすると共にその構造を堅牢にする
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to simplify the production of a cup-shaped body and to make its structure robust.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の構成によれば、コップ状体が青銅から製作されてい
る。According to the constitution of the present invention which has solved the above-mentioned problems, the cup-shaped body is made of bronze.
【０００５】請求項２以下に記載の構成によれば、請求
項１に記載の回転率センサの有利な構成及び改善が可能
である。According to the second and subsequent aspects, the advantageous configuration and improvement of the rotation rate sensor according to the first aspect are possible.
【０００６】次に本発明の１実施例を図面に示して以下
に詳しく説明する。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【０００７】[0007]
【実施例】回転率センサ１０は支持体１１を備えてお
り、この支持体上に振動可能な上向きに開いたコップ状
体１２が配置されている。このコップ状体１２はその底
部に形成された突出部１３を介して支持体１１上に位置
して溶接されている。本発明によれば、このコップ状体
１２は青銅から成る。このコップ状体はほぼ１ｍｍの肉
厚を有している。その表面は銀ろう加工されており、そ
の層厚は２ないし４ミクロンである。コップ状体１２の
上端には、例えばその開口領域の外壁のところに、小さ
な８つの面１４が角４５度の間隔で面取りされており、
この結果、８つの小さな振動可能な系が生じている。こ
れらの面は金めっきされることができる。さらに、これ
らの面にはぞれぞれ１つのピエゾ素子１５がろう付けさ
れている。これらのピエゾ素子１５は、それぞれ接触領
域内でろう付けされていてコップ状体の壁に接着された
銅製の線材１６を介して、接続ピン１７に結合されてい
る。この接続ピン１７は支持体１１に設けた孔１８を貫
通している。孔１８内にはガラスが注入されている。接
続ピン１７により、回転率センサ１０は直接又は間接的
に、制御又は評価用の電気回路に接続される。回転率セ
ンサ１０全体はつぼ状体２０により周囲に対して閉鎖さ
れている。その場合、つぼ状体２０はそのフランジ状の
縁２１により真空のもとで支持体１１に溶接されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The rotation rate sensor 10 comprises a support 11 on which a vibrating upwardly open cup-shaped body 12 is arranged. The cup-shaped body 12 is positioned on the support 11 and welded thereto via a protrusion 13 formed on the bottom thereof. According to the invention, this cup 12 is made of bronze. This cup-shaped body has a wall thickness of approximately 1 mm. The surface is silver brazed and the layer thickness is 2 to 4 microns. At the upper end of the cup-shaped body 12, for example, at the outer wall of the opening area, eight small surfaces 14 are chamfered at intervals of 45 degrees.
This results in eight small vibrating systems. These surfaces can be gold plated. Further, one piezo element 15 is brazed to each of these surfaces. Each of these piezo elements 15 is connected to a connecting pin 17 via a copper wire 16 which is brazed in the contact area and adhered to the wall of the cup. The connecting pin 17 penetrates a hole 18 provided in the support 11. Glass is injected into the hole 18. The connecting pin 17 connects the rotation rate sensor 10 directly or indirectly to an electric circuit for control or evaluation. The entire rotation rate sensor 10 is closed to the surroundings by a pot 20. In that case, the pot 20 is welded to the support 11 under vacuum by means of its flange-like edge 21.
【０００８】ピエゾ素子１５に印加された電圧により、
コップ状体１２は、互いにそれぞれ角９０度ずれて配置
された４つのピエゾ素子１５により励振させられる。こ
れにより、コップ状体１２はその共鳴振動数によりいっ
そう振動する。励振されたピエゾ素子に対して角４５度
をなして振動の節が形成され、換言すれば、他の４つの
ピエゾ素子の領域内にも振動の節が形成される。このコ
ップ状体の振動が、例えば加速された車両により生じた
回転運動とオーバラップすると、コリオリの力により振
動の節が移動する。センサエレメントとして役立つその
他の４つのピエゾ素子は４つの励振されたピエゾ素子に
対して角４５度をなして配置されている。センサとして
のこれら４つのピエゾ素子はずれた振動の節で測定信号
を検知する。この信号により、振動の節が再びセンサと
してのピエゾ素子を介して静止するように電気回路内で
４つの励振されたピエゾ素子が制御される。振動の節の
ためのこのフィードバック信号は、上に述べた加速する
車両により生じた回転率に相応する（補償原理）。By the voltage applied to the piezo element 15,
The cup-shaped body 12 is excited by four piezo elements 15 which are arranged so as to be offset from each other by 90 degrees. As a result, the cup-shaped body 12 vibrates further due to its resonance frequency. A vibration node is formed at an angle of 45 degrees with respect to the excited piezo element, in other words, a vibration node is also formed in the regions of the other four piezo elements. If the vibration of the cup-shaped object overlaps the rotational movement caused by, for example, an accelerated vehicle, the Coriolis force causes the vibration node to move. The other four piezo elements which serve as sensor elements are arranged at an angle of 45 degrees with respect to the four excited piezo elements. These four piezo elements as sensors detect the measurement signal at the off-node of vibration. This signal controls the four excited piezo elements in the electrical circuit so that the vibration node rests again via the piezo elements as sensors. This feedback signal for the vibration node corresponds to the rotation rate caused by the accelerating vehicle mentioned above (compensation principle).
【０００９】[0009]
【発明の効果】本発明の利点は、製作が極めて安価であ
ることにある。青銅が低い弾性係数を有していることに
より、壁厚を２倍にすることができる。表面はわずかに
２ないし４ミクロンに銀ろう加工され、かつピエゾ素子
の領域では薄く金めっきされることができる。この金層
は錆止めとして役立つ。青銅製のコップ状体の加工自体
は、旋盤により高い切削速度で加工できるため、比較的
安価である。被覆に先立って腐食問題が生じるが、さら
にもう１度だけ簡単な表面被覆を必要とするだけであ
る。これにより歩留りが良い。コップ状体が同じ振動数
で振動するが２倍の質量を有しているため、このコップ
状体は材料鋼から成るコップ状体に対比して簡単には破
損しない。壁が厚肉であるため、不釣合いによる測定誤
差の影響が少ない。その結果、コップ状体は機械的な加
工において精密に釣り合わされるだけで十分である。粗
い釣り合わせは特別な場合には省くことができる。青銅
に対する温度変動の影響は比較的わずかである。An advantage of the present invention is that it is extremely inexpensive to manufacture. The low elastic modulus of bronze allows the wall thickness to be doubled. The surface is silver brazed to only 2 to 4 microns and can be lightly gold plated in the area of the piezo element. This gold layer serves as a rust stop. The bronze cup-shaped body itself is relatively inexpensive because it can be machined with a lathe at a high cutting speed. Corrosion problems occur prior to coating, but only once again requires a simple surface coating. This improves the yield. Since the cup-shaped body vibrates at the same frequency but has twice the mass, the cup-shaped body is not easily broken as compared with the cup-shaped body made of the material steel. Since the wall is thick, the influence of measurement error due to imbalance is small. As a result, it is sufficient for the cups to be precisely balanced in mechanical processing. Coarse balancing can be omitted in special cases. The effect of temperature fluctuations on bronze is relatively small.
【図１】本発明の回転率センサを断面して示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a cross section of a rotation rate sensor of the present invention.
１０ 回転率センサ、 １１ 支持体、 １２ コップ
状体、 １３ 突出部、 １４ 面、 １５ ピエゾ素
子、 １６ 線材、 １７ 接続ピン、 １８孔、 ２
０ つぼ状体10 rotation rate sensor, 11 support body, 12 cup-shaped body, 13 protruding part, 14 surface, 15 piezo element, 16 wire rod, 17 connecting pin, 18 hole, 2
0 Vase
Claims (3)
能なコップ状体（１２）から成り、その開口領域に、励
振に役立つ少なくとも１つのピエゾ素子（１５）と、測
定値ピックアップに役立つ少なくとも１つのピエゾ素子
（１５）とが配置されている形式のものにおいて、前記
コップ状体（１２）が青銅から製作されていることを特
徴とする回転率センサ。1. A rotation rate sensor (10) comprising an oscillating cup (12), in the opening region of which at least one piezo element (15) serves for excitation and serves for picking up measured values. A rotation rate sensor, characterized in that at least one piezo element (15) is arranged, and the cup-shaped body (12) is made of bronze.
工されている請求項１記載の回転率センサ。2. The rotation rate sensor according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of the cup-shaped body (12) is silver brazed.
５）の支持領域（１４）が金めっき加工されている請求
項１又は２記載の回転率センサ。3. A piezo element (1) attached to a cup-shaped body (12).
The rotation rate sensor according to claim 1 or 2, wherein the support region (14) of 5) is gold-plated.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE9404209.8 | 1994-03-12 | ||
| DE9404209U DE9404209U1 (en) | 1994-03-12 | 1994-03-12 | Yaw rate sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270167A true JPH07270167A (en) | 1995-10-20 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7051514A Pending JPH07270167A (en) | 1994-03-12 | 1995-03-10 | Rotating-rate sensor |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270167A (en) |
| DE (1) | DE9404209U1 (en) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016031237A (en) * | 2014-07-25 | 2016-03-07 | ローム株式会社 | MEMS piezoelectric sensor |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-03-10 JP JP7051514A patent/JPH07270167A/en active Pending
- 1995-03-10 FR FR9502806A patent/FR2717267A1/en active Pending
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| JP2016031237A (en) * | 2014-07-25 | 2016-03-07 | ローム株式会社 | MEMS piezoelectric sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2717267A1 (en) | 1995-09-15 |
| DE9404209U1 (en) | 1995-07-06 |
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