JPH08122081A - Output regulating method for angular velocity sensor - Google Patents

Output regulating method for angular velocity sensor

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Publication number
JPH08122081A
JPH08122081A JP6286050A JP28605094A JPH08122081A JP H08122081 A JPH08122081 A JP H08122081A JP 6286050 A JP6286050 A JP 6286050A JP 28605094 A JP28605094 A JP 28605094A JP H08122081 A JPH08122081 A JP H08122081A
Authority
JP
Japan
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piezoelectric element
angular velocity
detection
vibrator
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP6286050A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoo Kawase
友生 川瀬
Tetsushi Hayashi
哲史 林
Sachiosa Takeuchi
祥修 竹内
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPH08122081A publication Critical patent/JPH08122081A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To reduce the offset noise of an angular velocity sensor. CONSTITUTION: In a prismatic tuning fork type vibrator 10, vibrating reeds 11, 12 having sections of angle shape are disposed in parallel, driving elements 21, 24 for vibrating the reeds 11, 12 at a predetermined period in a predetermined direction are fixed to the sides 11a, 12a, and reference elements 22, 25 for referring to the vibrating states of the reeds 11, 12 are similarly fixed to the sides 11a, 12a. Detecting elements 23, 26 for detecting Coriolis' force generated when an angular velocity of a perpendicular direction to the vibrating direction is operated during the vibrating of the reeds 11, 12 are increased in its widths larger than those of the upper surfaces 11b, 12b of the reeds, extended in the inward direction I of the vibrator 10, and fixed to the upper surfaces 11b, 12b of the reeds 11, 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ヨー方向の角
速度を検知し車両のサスペンション制御やナビゲイショ
ンシステム等に用いられる角速度センサーに関し、特
に、出力電圧の調整の容易な角速度センサーの出力調整
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angular velocity sensor for detecting an angular velocity in a yaw direction and used for a vehicle suspension control, a navigation system, etc., and particularly to an output of an angular velocity sensor whose output voltage can be easily adjusted. Regarding adjustment method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、角状断面を有し一定方向に一定周
期にて振動する音片を2個平行に配置し音叉式振動子を
用いた角速度センサーでは、音片の振動を発生させる駆
動用素子と、振動中の音片に角速度が作用することによ
って発生するコリオリ力を検出する検知用素子とが、互
いに直交した音片の側面部と上面部とに接着され、角速
度センサーを構成しているものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an angular velocity sensor using a tuning fork type vibrator, two sound pieces having a rectangular cross section and vibrating in a constant direction in a constant cycle are arranged in parallel, and drive for generating vibration of the sound piece is performed. The element for detection and the detection element for detecting the Coriolis force generated by the action of the angular velocity on the vibrating sound piece are bonded to the side surface and the upper surface of the sound piece which are orthogonal to each other to form an angular velocity sensor. There is something.

【0003】図11に従来の角柱音叉式振動子10を示
す。恒弾性合金等から形成される角柱音叉式振動子10
は、一定方向に一定周期にて振動する音片11、12を
有している。音片11、12の側面部11a、12aに
は、音片11、12を一定方向に一定周期にて振動させ
る駆動用素子21、24並びに音片11、12の振動状
態を参照するための参照用素子22、25が接着剤にて
固着されている。また、音片11、12の上面部11
b、12bには、振動中の音片11、12に角速度が作
用するときに発生するコリオリ力を検出するための検知
用素子23、26が接着剤にて固着されている。
FIG. 11 shows a conventional prismatic tuning fork type vibrator 10. A prismatic tuning fork oscillator 10 formed of a constant elastic alloy or the like.
Has sound pieces 11 and 12 that vibrate in a fixed direction at a fixed cycle. The side surfaces 11a and 12a of the sound pieces 11 and 12 are referred to for referring to the driving elements 21 and 24 for vibrating the sound pieces 11 and 12 in a fixed direction at a constant cycle and the vibration states of the sound pieces 11 and 12. The working elements 22 and 25 are fixed by an adhesive. In addition, the upper surface portion 11 of the sound pieces 11 and 12
Detection elements 23 and 26 for detecting the Coriolis force generated when the angular velocity acts on the vibrating sound pieces 11 and 12 are fixed to the b and 12b with an adhesive.

【0004】この角柱音叉式振動子10は、駆動用素子
21、24に音片11、12がx軸方向に対称振動する
モードの角柱音叉式振動子10の固有振動数と一致する
周波数にて交流電圧を印加することによって、音片1
1、12をx軸方向に対称振動させ、この振動状態でz
軸回りに角速度ωが作用したときに、音片11、12の
y軸方向に発生するコリオリ力を検知用素子23、26
で検出し、適当な回路処理を経て、角速度ωを検出する
というものである。
This prismatic tuning-fork vibrator 10 has a frequency that matches the natural frequency of the prismatic tuning-fork vibrator 10 in a mode in which the tuning elements 11, 12 of the driving elements 21, 24 vibrate symmetrically in the x-axis direction. By applying an AC voltage, the sound piece 1
Symmetrically vibrating 1 and 12 in the x-axis direction, and in this vibrating state, z
When the angular velocity ω acts around the axis, the Coriolis force generated in the y-axis direction of the sound pieces 11 and 12 is detected by the detection elements 23 and 26.
Then, the angular velocity ω is detected through appropriate circuit processing.

【0005】ここで、検知用素子23、26によって検
出されたコリオリ力から角速度ωを得るための回路処理
について説明する。図12は、角速度検出の回路を示す
模式図である。音片11、12の上面部11b、12b
に固着された検知用素子23、26は並列に結線され、
演算増幅器30のプラス端子に入力される。また、演算
増幅器30のプラス端子は高抵抗Rを通して接地されて
いる。角柱音叉式振動子10が駆動用素子21、24に
よって自励発振しているときに角速度ωが加わるとy軸
方向にコリオリ力が発生し、角柱音叉式振動子10の振
動はx軸方向への対称振動とy軸方向への対称振動が合
成された図中の矢印方向の振動になる。
Now, a circuit process for obtaining the angular velocity ω from the Coriolis force detected by the detecting elements 23 and 26 will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing a circuit for angular velocity detection. Upper surface portions 11b and 12b of the sound pieces 11 and 12
The detection elements 23 and 26 fixed to the are connected in parallel,
It is input to the positive terminal of the operational amplifier 30. The positive terminal of the operational amplifier 30 is grounded through the high resistance R. When angular velocity ω is applied while the prismatic tuning fork vibrator 10 is oscillating by the driving elements 21 and 24, Coriolis force is generated in the y-axis direction, and the vibration of the prismatic tuning fork vibrator 10 is caused in the x-axis direction. And the symmetrical vibration in the y-axis direction are combined in the direction of the arrow in the figure.

【0006】このとき、ある瞬間の音片11、12の位
置関係を示せば図12のようになり、その位置において
検知用素子23は伸び、検知用素子26は縮む。検知用
素子23と検知用素子26とは逆の極性にて音片11、
12に固着されているために、検知用素子23と検知用
素子26から出力される信号は同相となり、演算増幅器
30では平均された信号が出力され、この出力値を用い
て角速度ωを検出する仕組みとなっている。
At this time, the positional relationship between the sound pieces 11 and 12 at a certain moment is shown in FIG. 12, in which the detection element 23 extends and the detection element 26 contracts. The detection element 23 and the detection element 26 have opposite polarities to the sound piece 11,
Since the signal is fixed to 12, the signals output from the detecting element 23 and the detecting element 26 are in phase, and the averaged signal is output from the operational amplifier 30, and the angular velocity ω is detected using this output value. It is a mechanism.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、角柱音
叉式振動子10が駆動素子21、24によってx軸方向
に振動するときに、図13に示されるように音片11、
12が変位したときに、音片11、12に固着されてい
る検知用素子23、26は音片11、12の中立軸に対
し、その外側部分Oは縮むために圧縮応力が作用し、そ
の内側部分Iは伸びるために引張り応力が作用し、検知
用素子23、26のそれぞれから逆極性の電荷が発生す
ることにより、検知用素子23、26の中心軸が音片1
1、12の中立軸と一致するように接着されていれば発
生電荷はキャンセルされるが、検知用素子23、26の
中心軸が音片11、12の中立軸から少しでも(0.1
mm程度)ズレていれば、そのズレが過大なオフセット
ノイズを発生させ、そのために角速度センサーのS/N
比を大きくとれないという問題があり、現在の技術では
接着精度は±0.1mm程度が限界であり、接合面のム
ラ等も考えると、接着工程のみによってオフセットノイ
ズを小さくすることは困難である。
However, when the prismatic tuning fork vibrator 10 vibrates in the x-axis direction by the drive elements 21 and 24, as shown in FIG.
When 12 is displaced, the detecting elements 23 and 26 fixed to the sound pieces 11 and 12 contract the neutral axis of the sound pieces 11 and 12, and the outer portion O of the detection elements 23 and 26 receives compressive stress. Since the inner portion I is stretched, a tensile stress acts on the inner portion I, and electric charges of opposite polarities are generated from the detecting elements 23 and 26, respectively.
The generated charges are canceled if they are adhered so as to match the neutral axes of 1 and 12, but the central axes of the detecting elements 23 and 26 are a little (0.1
If there is a deviation, the deviation causes excessive offset noise, and therefore the S / N of the angular velocity sensor is increased.
There is a problem that the ratio cannot be made large, and in the present technology, the bonding accuracy is limited to about ± 0.1 mm, and it is difficult to reduce the offset noise only by the bonding process considering the unevenness of the bonding surface. .

【0008】従って、本発明の目的は、角柱音叉式振動
子の音片に接着され、コリオリ力検出のための検知用素
子の一部を除去することによって検知用素子の出力値を
調整し、オフセットノイズを小さくし、S/N比を大き
くとることのできる、検出精度の高い角速度センサーを
提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to adjust the output value of the detecting element by removing a part of the detecting element for detecting the Coriolis force, which is adhered to the sound piece of the prismatic tuning fork vibrator. An object of the present invention is to provide an angular velocity sensor with high detection accuracy that can reduce offset noise and increase the S / N ratio.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の構成は、角柱音片が2個平行に配置され、
一定方向に一定周期にて振動する振動子と、その振動子
の角柱音片を一定方向に一定周期にて振動させる板状の
駆動用圧電素子と、振動子の振動方向と直交する方向の
角柱音片上に固着され、振動子に角速度が働いたときに
発生するコリオリ力を検出する板状の検知用圧電素子と
を少なくとも備えた角速度を検出する角速度センサーに
おいて、検知用圧電素子は互いに逆の極性に配置される
とともに、検知用圧電素子の幅は、その検知用圧電素子
が固着される振動子の角柱音片の幅より大きく、検知用
圧電素子の片側を角柱音片上の外側エッジまたは内側エ
ッジに寄せて固着されるとともに、角柱音片に対して検
知用圧電素子のはみ出た側が除去されることによって、
検知用圧電素子から発生する出力電圧が調整されたこと
を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the structure of the present invention is such that two prismatic sound pieces are arranged in parallel,
A vibrator that vibrates in a fixed direction in a fixed direction, a plate-shaped driving piezoelectric element that vibrates a prismatic sound piece of the vibrator in a fixed direction in a fixed direction, and a prism in a direction orthogonal to the vibration direction of the vibrator. In an angular velocity sensor for detecting an angular velocity, which has at least a plate-shaped detection piezoelectric element for detecting the Coriolis force generated when an angular velocity acts on the vibrator, the detection piezoelectric elements are opposite to each other. The width of the detection piezoelectric element is larger than the width of the prismatic sound piece of the transducer to which the detection piezoelectric element is fixed, and one side of the detection piezoelectric element is placed on the outer edge or inside of the prismatic sound piece. By sticking to the edge and fixing, and by removing the protruding side of the piezoelectric element for detection from the prismatic sound piece,
The output voltage generated from the detecting piezoelectric element is adjusted.

【0010】また、第二の発明の構成は、角柱音片が2
個平行に配置され、一定方向に一定周期にて振動する振
動子と、その振動子の角柱音片を一定方向に一定周期に
て振動させる板状の駆動用圧電素子と、振動子の振動方
向と直交する方向の角柱音片上に固着され、振動子に角
速度が働いたときに発生するコリオリ力を検出する板状
の検知用圧電素子とを少なくとも備えた角速度を検出す
る角速度センサーにおいて、検知用圧電素子は互いに逆
の極性に配置されるとともに、検知用圧電素子の幅は、
その検知用圧電素子が固着される振動子の角柱音片の幅
より大きく、検知用圧電素子の両側が角柱音片上にはみ
出て固着されるとともに、検知用圧電素子のはみ出た側
のいずれかの側が除去されることによって、検知用圧電
素子から発生する出力電圧が調整されたことを特徴とす
る。
Further, according to the structure of the second invention, the prismatic sound piece is two.
Vibrators that are arranged in parallel and vibrate in a fixed direction in a fixed cycle, a plate-shaped driving piezoelectric element that vibrates a prismatic sound piece of the vibrator in a fixed direction in a fixed cycle, and a vibrating direction of the vibrator. In the angular velocity sensor for detecting the angular velocity, which is at least equipped with a plate-shaped detection piezoelectric element that is fixed on the prismatic sound piece in the direction orthogonal to and that detects the Coriolis force generated when the angular velocity acts on the vibrator, The piezoelectric elements are arranged in opposite polarities, and the width of the sensing piezoelectric element is
The width is larger than the width of the prismatic sound piece of the transducer to which the detection piezoelectric element is fixed, and both sides of the detection piezoelectric element stick out over the prismatic sound piece and are fixed. By removing the side, the output voltage generated from the detection piezoelectric element is adjusted.

【0011】第三の発明の構成は、角柱音片が2個平行
に配置され、一定方向に一定周期にて振動する振動子
と、その振動子の角柱音片を一定方向に一定周期にて振
動させる板状の駆動用圧電素子と、振動子の振動方向と
直交する方向の角柱音片上に固着され、振動子に角速度
が働いたときに発生するコリオリ力を検出する板状の検
知用圧電素子とを少なくとも備えた角速度を検出する角
速度センサーにおいて、検知用圧電素子は互いに逆の極
性に配置され、検知用圧電素子の幅はその検知用圧電素
子が固着される振動子の角柱音片の幅より狭く、検知用
圧電素子は検知用圧電素子が固着される角柱音片上の外
側エッジまたは内側エッジに寄せて固着され、角速度セ
ンサーは2個の角柱音片上に固着された検知用圧電素子
のそれぞれの検出値に対して電圧変換を行う電圧変換手
段と、その電圧変換手段の出力値に対して分圧を行なう
抵抗とを有し、分圧端子からの出力がゼロとなるように
分圧比が調整され、分圧端子から出力が取り出されたこ
とを特徴とする。
According to the third aspect of the invention, two prismatic sound pieces are arranged in parallel and vibrate in a constant direction in a constant cycle, and a prismatic sound piece of the vibrator in a constant direction in a constant cycle. A plate-shaped driving piezoelectric element that vibrates and a plate-shaped detection piezoelectric element that is fixed to the prismatic sound piece in the direction orthogonal to the vibration direction of the vibrator and detects the Coriolis force generated when an angular velocity acts on the vibrator. In an angular velocity sensor for detecting an angular velocity including at least an element, the detecting piezoelectric elements are arranged in polarities opposite to each other, and the width of the detecting piezoelectric element is the prismatic sound piece of the vibrator to which the detecting piezoelectric element is fixed. It is narrower than the width, and the detection piezoelectric element is fixed close to the outer edge or the inner edge on the prismatic sound piece to which the detection piezoelectric element is fixed, and the angular velocity sensor is fixed on the two prismatic sound pieces. Each detected value A voltage conversion means for performing voltage conversion, and a resistor for dividing the output value of the voltage conversion means.The voltage division ratio is adjusted so that the output from the voltage dividing terminal becomes zero, and The output is taken out from the pressure terminal.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、一定方向に一定手段にて振動する振
動手段に対して、その振動方向と直交する軸の回りに角
速度が作用すると、角速度が働く軸方向とは異なる他の
振動方向と直交する方向に発生するコリオリ力を検出手
段にて検出することによって、角速度の検出を行うもの
であり、その第一の作用は、検知用圧電素子の極性を互
いに逆に配置し、検知用圧電素子の幅を、その検知用圧
電素子が固着される振動子の角柱音片の幅より大きく
し、検知用圧電素子の片側を角柱音片上の外側エッジま
たは内側エッジに寄せて固着するとともに、角柱音片に
対して検知用圧電素子のはみ出た側を除去することによ
って、検知用圧電素子から発生する出力電圧を調整す
る。(請求項1) 第二の作用は、検知用圧電素子の幅を、その検知用圧電
素子が固着される振動子の角柱音片の幅より大きくし、
検知用圧電素子の両側を角柱音片上にはみ出て固着する
とともに、検知用圧電素子のはみ出た側のいずれかの側
を除去することによって、検知用圧電素子から発生する
出力電圧を調整する。(請求項2) 第三の作用は、検知用圧電素子の幅を検知用圧電素子が
固着される振動子の角柱音片の幅より狭くし、検知用圧
電素子を検知用圧電素子が固着される角柱音片上の外側
エッジまたは内側エッジに寄せて固着し、角速度センサ
ーは2個の角柱音片上に固着された検知用圧電素子のそ
れぞれの検出値に対して電圧変換を行う電圧変換手段
と、その電圧変換手段の出力値に対して分圧を行なう抵
抗とを有し、分圧端子からの出力がゼロとなるように分
圧比を調整し、その分圧端子から出力を取り出す。(請
求項3)
According to the present invention, when an angular velocity acts on an oscillating means that oscillates in a certain direction by a certain means, about an axis orthogonal to the oscillating direction, the oscillating direction is different from the axial direction in which the angular velocity works. The angular velocity is detected by detecting the Coriolis force generated in the orthogonal direction by the detecting means. The first action is to arrange the detecting piezoelectric elements in opposite polarities to detect the detecting piezoelectric force. The width of the element is made larger than the width of the prismatic sound piece of the vibrator to which the detecting piezoelectric element is fixed, and one side of the detecting piezoelectric element is fixed by moving it to the outer edge or the inner edge on the prismatic sound piece. By removing the protruding side of the detection piezoelectric element with respect to the sound piece, the output voltage generated from the detection piezoelectric element is adjusted. (Claim 1) A second action is to make the width of the detection piezoelectric element larger than the width of the prismatic sound piece of the vibrator to which the detection piezoelectric element is fixed,
The output voltage generated from the detecting piezoelectric element is adjusted by protruding and fixing both sides of the detecting piezoelectric element onto the prismatic sound piece and removing either side of the protruding side of the detecting piezoelectric element. (Claim 2) A third effect is that the width of the detection piezoelectric element is made narrower than the width of the prismatic sound piece of the vibrator to which the detection piezoelectric element is fixed, and the detection piezoelectric element is fixed to the detection piezoelectric element. And a voltage conversion means for performing voltage conversion on respective detection values of the detection piezoelectric elements fixed on the two prismatic sound pieces, the angular velocity sensor being fixed close to the outer edge or the inner edge on the prismatic sound piece. A resistor for dividing the output value of the voltage converting means is provided, the voltage dividing ratio is adjusted so that the output from the voltage dividing terminal becomes zero, and the output is taken out from the voltage dividing terminal. (Claim 3)

【0013】[0013]

【発明の効果】第一の効果は、検知用圧電素子の端面と
角柱音片の端面とを位置合わせすることにより、容易に
検知用圧電素子の位置決めを行うことができ、検知用圧
電素子の接着精度が向上し、検知用圧電素子のオフセッ
トノイズが小さくなり、S/N比が向上される。(請求
項1、請求項3) 第二の効果は、検知用圧電素子は角柱音片よりはみ出て
いるため、容易にグラインダー等によって検知用圧電素
子を研削して検知用圧電素子のオフセットノイズを調整
することができる。(請求項1、請求項2) 第三の効果は、検知用圧電素子の幅が角柱音片の幅より
小さい場合に、接着ムラや接着精度の悪化等により検知
用圧電素子のオフセットノイズのバラツキが大きいとき
や検知用圧電素子を容易にグラインダー等による研削が
できないとき、検知用圧電素子からの出力に可動抵抗を
接続し、その分圧比を調整することによって検知用圧電
素子のオフセットノイズを調整することができる。(請
求項3)
The first effect is that the detection piezoelectric element can be easily positioned by aligning the end surface of the detection piezoelectric element with the end surface of the prismatic sound piece. The bonding accuracy is improved, the offset noise of the detection piezoelectric element is reduced, and the S / N ratio is improved. (Claim 1 and Claim 3) A second effect is that since the detection piezoelectric element protrudes from the prismatic sound piece, the detection piezoelectric element is easily ground by a grinder or the like to eliminate the offset noise of the detection piezoelectric element. Can be adjusted. (Claim 1 and Claim 2) A third effect is that when the width of the detection piezoelectric element is smaller than the width of the prismatic sound piece, variations in offset noise of the detection piezoelectric element due to uneven adhesion or deterioration of adhesion accuracy. When the detection piezoelectric element cannot be easily ground by a grinder, etc., the movable resistor is connected to the output of the detection piezoelectric element and the offset noise of the detection piezoelectric element is adjusted by adjusting the voltage division ratio. can do. (Claim 3)

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図1は、本発明の第一実施例の構成を示したも
のである。本実施例では、検知用素子23、26の幅を
角柱音叉式振動子10の音片上面部11b、12bの幅
より大きくし、かつ、検知用素子23、26を音片1
1、12の内側方向Iにはみ出るように音片上面部11
b、12b上に固着したものである。
EXAMPLES The present invention will be described below based on specific examples. FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment of the present invention. In this embodiment, the widths of the detection elements 23 and 26 are made larger than the widths of the sound piece upper surface portions 11b and 12b of the prismatic tuning-fork vibrator 10, and the detection elements 23 and 26 are set to the sound piece 1.
The upper part 11 of the sound piece is projected so as to protrude in the inward direction I of 1 and 12.
It is fixed on b and 12b.

【0015】図2は、駆動用素子21、24によって角
柱音叉式振動子10の音片11、12がx軸方向に振動
したときのある瞬間における音片11、12の変位と角
速度検出の回路を示したものである。検知用素子23、
26において、音片11、12の中立軸の外側Oの部分
は縮むために圧縮応力が作用し、音片11、12の中立
軸の内側Iの部分は伸びるために引張り応力が作用する
が、検知用素子23、26は音片11、12の内側Iに
はみ出ているために、検知用素子23、26は伸びの割
合が大きくなる。
FIG. 2 is a circuit for detecting the displacement and angular velocity of the sound pieces 11 and 12 at a certain moment when the sound pieces 11 and 12 of the prismatic tuning fork vibrator 10 are vibrated in the x-axis direction by the driving elements 21 and 24. Is shown. Sensing element 23,
In Fig. 26, the outer O portions of the neutral axes of the sound pieces 11 and 12 are contracted by a compressive stress to contract, and the inner portions I of the neutral pieces 11 and 12 of the sound shaft are stretched by a tensile stress, but Since the detection elements 23 and 26 are projected to the inner side I of the sound pieces 11 and 12, the expansion rate of the detection elements 23 and 26 increases.

【0016】本実施例では、検知用素子23、26の極
性は互いに逆の極性となるように固着しているため、検
知用素子23、26からは互いに逆の極性のオフセット
ノイズが発生し、演算増幅器30で合成すれば互いに打
ち消し合うことにより、オフセットノイズを小さくする
ことができる。また、検知用素子23、26の幅は、音
片上面部11b、12bの幅よりも大きいために、音片
11、12の外側端面11a、12aと検知用素子2
3、26の外側端面23a、26aとを位置合わせする
ことにより容易に位置決めすることができ、検知用素子
23、26の接着精度が向上し、オフセットノイズの左
右のバラツキが小さくなり、演算増幅器30を介するこ
とによって、さらにオフセットノイズは低減され、S/
N比を向上させることができる。
In the present embodiment, since the detecting elements 23 and 26 are fixed so that the polarities thereof are opposite to each other, offset noises having opposite polarities are generated from the detecting elements 23 and 26, If they are combined by the operational amplifier 30, they cancel each other, so that the offset noise can be reduced. Further, since the widths of the detection elements 23 and 26 are larger than the widths of the sound piece upper surface portions 11b and 12b, the outer end surfaces 11a and 12a of the sound pieces 11 and 12 and the detection element 2 are detected.
Positioning can be easily performed by aligning the outer end surfaces 23a and 26a of the Nos. 3 and 26, the bonding accuracy of the detection elements 23 and 26 is improved, and the left and right variations of the offset noise are reduced, and the operational amplifier 30 is provided. Offset noise is further reduced by passing through
The N ratio can be improved.

【0017】また、検知用素子23、26の幅の寸法の
バラツキや検知用素子23、26の接着ムラが大きいた
めに、左右のオフセットノイズの振幅に差が発生した場
合であっても、オフセットノイズの大きい検知用素子2
3、26のいずれか一方の内側端面23b、26bをグ
ラインダー等にて研削することにより、オフセットノイ
ズを調整し、合成オフセットノイズをゼロにすることが
できる。この場合、検知用素子23、26は音片11、
12の内側Iにはみ出ているため、グラインダー等によ
る研削も容易に行うことができ、オフセットノイズの調
整が簡単にできる。
Further, even if there is a difference in the amplitude of the left and right offset noises due to variations in the width dimensions of the detecting elements 23 and 26 and uneven adhesion of the detecting elements 23 and 26, the offset is generated. Noisy detection element 2
The offset noise can be adjusted and the combined offset noise can be made zero by grinding either one of the inner end faces 23b and 26b of Nos. 3 and 26 with a grinder or the like. In this case, the detecting elements 23 and 26 are the sound piece 11,
Since it protrudes to the inner side I of 12, grinding with a grinder or the like can be easily performed, and offset noise can be easily adjusted.

【0018】本実施例では、参照用素子22、25が音
片側面部11a、12aにあるため、検知用素子23、
26を音片11、12の内側Iにはみ出させた構成とし
た。ここで、参照用素子22、25を音片11、12の
内側面11c、12cに配置することにより、または、
参照用素子22、25を廃止し、駆動用素子21、24
を参照用素子としても用いることにより、検知用素子2
3、26を音片11、12の外側Oにはみ出させた構成
としても同様の効果が得られる。
In this embodiment, since the reference elements 22 and 25 are on the sound piece side surfaces 11a and 12a, the detection element 23 and
26 is made to project to the inside I of the sound pieces 11 and 12. Here, by disposing the reference elements 22 and 25 on the inner side surfaces 11c and 12c of the sound pieces 11 and 12, or
The reference elements 22 and 25 are abolished, and the drive elements 21 and 24 are removed.
By also using as a reference element, the detection element 2
The same effect can be obtained even if the components 3 and 26 are projected to the outside O of the sound pieces 11 and 12.

【0019】次に、第二実施例について説明する。図3
は、第二実施例の構成を示す構造図である。第一実施例
では検知用素子23、26の幅を音片上面部11b、1
2bの幅より大きくし、かつ、検知用素子23、26を
音片11、12の内側にはみ出して音片上面部11b、
12b上に固着した構造であったが、第二実施例では、
検知用素子23、26の幅を音片上面部11b、12b
の幅より狭くし、かつ、検知用素子23、26の外側端
面23a、26aを音片11、12の外側端面11a、
12aに一致させて音片上面部11b、12b上に固着
した構造を特徴とする。
Next, a second embodiment will be described. FIG.
FIG. 6 is a structural diagram showing a configuration of a second embodiment. In the first embodiment, the widths of the detecting elements 23 and 26 are set to the sound piece upper surface portions 11b and 1
2b, and the detection elements 23 and 26 are protruded inside the sound pieces 11 and 12 so that the sound piece upper surface portion 11b,
Although the structure is fixed on 12b, in the second embodiment,
The widths of the detection elements 23 and 26 are set to the sound piece upper surface portions 11b and 12b.
And the outer end faces 23a, 26a of the detection elements 23, 26 are smaller than the width of the sound elements 11, 12,
The structure is characterized in that it is fixed to the top surfaces 11b and 12b of the voice piece in conformity with 12a.

【0020】図4は、駆動用素子21、24によって角
柱音叉式振動子10の音片11、12がx軸方向に振動
したときのある瞬間における音片11、12の変位と角
速度検出の回路を示したものである。検知用素子23、
26はそれぞれ演算増幅器31、32のプラス端子に結
線され、各プラス端子は高抵抗Rを介して接地されてい
る。演算増幅器31、32の出力端は可変抵抗を介して
接続され、可変抵抗の可動端子VS により角速度信号を
取り出す構成となっており、通常VS はR1とR2が等
しい関係を満たす中心値の位置にある。
FIG. 4 is a circuit for detecting the displacement and angular velocity of the sound pieces 11 and 12 at a certain moment when the sound pieces 11 and 12 of the prismatic tuning fork vibrator 10 are vibrated in the x-axis direction by the driving elements 21 and 24. Is shown. Sensing element 23,
26 is connected to the plus terminals of the operational amplifiers 31 and 32, respectively, and each plus terminal is grounded via a high resistance R. The output terminals of the operational amplifiers 31 and 32 are connected via a variable resistor, and the movable terminal V S of the variable resistor is used to extract an angular velocity signal. Normally, V S is a center value satisfying the relation that R1 and R2 are equal. In position.

【0021】ここで、音片11、12が図4に示される
変位を示すとき、検知用素子23、26は音片上面部1
1b、12bの幅より狭く、かつ、検知用素子23、2
6の外側端面23a、26aを音片11、12の側面部
11a、12aに寄せて固着されているために、検知用
素子23、26は伸びよりも縮みの割合が大きくなる。
検知用素子23、26の極性は、第一実施例と同様に、
互いに逆の極性となるように固着されているため、検知
用素子23、26からは互いに逆の極性のオフセットノ
イズが発生するが、演算増幅器31、32にて合成され
ると互いに打ち消し合い、よって合成オフセットノイズ
の値は小さくなり、角速度センサーのS/N比を向上さ
せることができる。
Here, when the sound elements 11 and 12 exhibit the displacement shown in FIG. 4, the detecting elements 23 and 26 have the sound element upper surface 1
Narrower than the width of 1b and 12b, and the sensing elements 23 and 2
Since the outer end faces 23a and 26a of 6 are fixed close to the side face portions 11a and 12a of the sound pieces 11 and 12, the detection elements 23 and 26 have a greater contraction rate than expansion.
The polarities of the detecting elements 23 and 26 are similar to those in the first embodiment.
Since they are fixed so as to have polarities opposite to each other, offset noises having polarities opposite to each other are generated from the detection elements 23 and 26, but when they are combined by the operational amplifiers 31 and 32, they cancel each other out. The value of the combined offset noise is reduced, and the S / N ratio of the angular velocity sensor can be improved.

【0022】検知用素子23、26からのオフセットノ
イズの大きさ(振幅)のバラツキは、検知用素子23、
26の位置ズレが支配的であり、本実施例では第一実施
例と同様に、音片11、12の外側端面11a、12a
と検知用素子23、26の外側端面23a、26aとを
位置合わせすることにより、容易に検知用素子23、2
6の位置決めを行うことができ、接着精度もよくなり、
合成オフセットノイズはより小さく、S/N比をより向
上させることができる。
The variation in the magnitude (amplitude) of the offset noise from the detection elements 23, 26 is
The positional deviation of 26 is dominant, and in this embodiment, as in the first embodiment, the outer end surfaces 11a and 12a of the sound pieces 11 and 12 are the same.
By aligning the outer end surfaces 23a and 26a of the detecting elements 23 and 26 with each other, the detecting elements 23 and 2 can be easily aligned.
6 can be positioned, the adhesion accuracy is improved,
The combined offset noise is smaller and the S / N ratio can be further improved.

【0023】また、検知用素子23、26と音片11、
12との接合ムラ、検知用素子23、26の幅のバラツ
キ、量産等での検知用素子23、26の接着精度の悪化
などで左右のオフセット値が大きく変化した場合であっ
ても、可変抵抗の可動端子VS を動かしてR1とR2と
の比を調整することにより、オフセットノイズを容易に
調整することができ、S/N比の大きい角速度センサー
を提供することができる。
Further, the detecting elements 23 and 26 and the sound piece 11,
Even when the offset values on the left and right are largely changed due to unevenness in bonding with 12, a variation in width of the detection elements 23 and 26, deterioration of adhesion accuracy of the detection elements 23 and 26 in mass production, etc. The offset noise can be easily adjusted by moving the movable terminal V S of No. 1 to adjust the ratio of R1 and R2, and an angular velocity sensor with a large S / N ratio can be provided.

【0024】第三実施例について説明する。図5はその
構成を示す構造図である。本実施例は、第一実施例と同
様に検知用素子23、26の幅を音片上面部11b、1
2bの幅より大きく設定した構成としているが、第一実
施例との違いは、第一実施例では音片11、12の内側
面11c、12cにのみ検知用素子23、26をはみ出
した構成としているが、第三実施例では音片11、12
に対し、その両側、即ち、音片側面部11a、12a及
び音片内側面11c、12cに検知用素子23、26を
はみ出すように音片上面部11b、12bに固着されて
いる点である。
A third embodiment will be described. FIG. 5 is a structural diagram showing the configuration. In this embodiment, as in the first embodiment, the widths of the detecting elements 23 and 26 are set to the sound piece upper surface portions 11b and 1b.
Although the width is set to be larger than the width of 2b, the difference from the first embodiment is that the detection elements 23 and 26 are protruded only on the inner side surfaces 11c and 12c of the sound pieces 11 and 12 in the first embodiment. However, in the third embodiment, the voice units 11 and 12 are
On the other hand, it is a point that the detecting elements 23 and 26 are fixed to the sound piece upper surface portions 11b and 12b so as to protrude to both sides thereof, that is, the sound piece side surface portions 11a and 12a and the sound piece inner side surfaces 11c and 12c.

【0025】図6は、第三実施例におけるオフセットノ
イズの調整方法及びオフセットノイズの調整を行なうた
めの回路を示した説明図である。音片12に設けられた
検知用素子26は演算増幅器34に接続され、演算増幅
器34にて電流−電圧変換が行われ、演算増幅器34の
出力電圧V1 を測定することにより、検知用素子26の
信号を得ることができる。同様に、音片11に設けられ
た検知用素子23は演算増幅器35に接続され、演算増
幅器35の出力電圧V2 を測定することにより、検知用
素子23の信号を得ることができる。
FIG. 6 is an explanatory view showing an offset noise adjusting method and a circuit for adjusting the offset noise in the third embodiment. The detection element 26 provided on the sound piece 12 is connected to the operational amplifier 34, and current-voltage conversion is performed in the operational amplifier 34. By measuring the output voltage V 1 of the operational amplifier 34, the detection element 26 is detected. The signal of can be obtained. Similarly, the detection element 23 provided in the sound piece 11 is connected to the operational amplifier 35, and the signal of the detection element 23 can be obtained by measuring the output voltage V 2 of the operational amplifier 35.

【0026】演算増幅器34、35の出力電圧V1 、V
2 を合成した合成出力電圧V0 は、演算増幅器34、3
5のそれぞれの出力端を同一抵抗値を有する抵抗R4、
R5を介して接続することによって取り出すことがで
き、抵抗R4、R5をそれぞれ1とすれば合成出力電圧
0 は、式1に示される関係式にて表すことができる。
Output voltages V 1 and V of the operational amplifiers 34 and 35
The combined output voltage V 0 obtained by combining 2 is the operational amplifiers 34, 3
The output end of each of the resistors 5 has the same resistance value R4,
It can be taken out by connecting through R5, and if the resistors R4 and R5 are set to 1, the combined output voltage V 0 can be expressed by the relational expression shown in Expression 1.

【0027】[0027]

【数1】 V0 = (V1 +V2 )/2 …(1) ここで、V1 は演算増幅器34の出力電圧を、V2 は演
算増幅器35の出力電圧を、V0 は演算増幅器34、3
5の合成出力電圧を示す。
## EQU1 ## V 0 = (V 1 + V 2 ) / 2 (1) where V 1 is the output voltage of the operational amplifier 34, V 2 is the output voltage of the operational amplifier 35, and V 0 is the operational amplifier 34. Three
5 shows the combined output voltage of 5.

【0028】図6に示す構成では、検知用素子23、2
6の信号を単独で測定できるため、角速度センサーのオ
フセット調整時には図6に示される回路を用いる。角速
度センサーのオフセット調整後については、検知用素子
23、26の単独の信号は必要ないため、電気的に等価
(図5の演算増幅器33の出力電圧V=図6の合成出力
電圧V0 )で、部品点数が少なく、簡素な構成である図
5に示される回路を用いる。
In the configuration shown in FIG. 6, the detecting elements 23, 2
Since the signals of 6 can be measured independently, the circuit shown in FIG. 6 is used when adjusting the offset of the angular velocity sensor. After the offset adjustment of the angular velocity sensor, since the independent signals of the detection elements 23 and 26 are not necessary, they are electrically equivalent (the output voltage V of the operational amplifier 33 in FIG. 5 = the composite output voltage V 0 in FIG. 6). The circuit shown in FIG. 5, which has a simple configuration with a small number of parts, is used.

【0029】次に、角速度センサーのオフセットノイ
ズ、即ち、オフセット電圧の調整方法について説明す
る。図5に示される構成は、音片上面部11b、12b
に対する検知用素子23、26の接着位置のズレがない
理想的な状態を示している。しかしながら、実際には接
着精度、接合面のムラなどにより、オフセット電圧が発
生する。図6は検知用素子23、26の接着位置がズレ
た状態を示しており、図5に比べて検知用素子23はズ
レ量Bだけ音片11の外側Oにズレ、検知用素子26は
ズレ量Aだけ音片12の外側Oにズレている。ここで、
検知用素子23のズレ量Bと検知用素子26のズレ量A
との大小関係は、ズレ量Aの方がズレ量Bより大きい。
Next, a method of adjusting the offset noise of the angular velocity sensor, that is, the offset voltage will be described. The configuration shown in FIG. 5 has the voice piece upper surface portions 11b and 12b.
It shows an ideal state in which there is no deviation in the bonding position of the detection elements 23 and 26 with respect to. However, in reality, an offset voltage is generated due to the bonding accuracy, the unevenness of the bonding surface, and the like. FIG. 6 shows a state in which the bonding positions of the detection elements 23 and 26 are displaced. Compared to FIG. 5, the detection element 23 is displaced by the displacement amount B to the outside O of the sound piece 11, and the detection element 26 is displaced. The amount A is deviated to the outside O of the sound piece 12. here,
Deviation amount B of detection element 23 and deviation amount A of detection element 26
As for the magnitude relationship with, the shift amount A is larger than the shift amount B.

【0030】図6の状態にて、オフセット電圧を測定し
た結果を図7に示す。実験に使用した角速度センサーの
サイズは、音片11、12が長さ30mm、断面3mm
×3mm、駆動用素子21、24が長さ13mm、幅
2.7mm、板厚0.2mm、検知用素子23、26が
長さ13mm、幅3.2mm、板厚0.2mmである。
また、駆動用素子21、24には1Vの交流電圧を印加
し、検知用素子23、26の研削にはペンシル型グライ
ンダーを用いた。
FIG. 7 shows the result of measuring the offset voltage in the state of FIG. The size of the angular velocity sensor used in the experiment is that the sound pieces 11 and 12 have a length of 30 mm and a cross section of 3 mm.
× 3 mm, the driving elements 21 and 24 have a length of 13 mm, a width of 2.7 mm, and a plate thickness of 0.2 mm, and the detection elements 23 and 26 have a length of 13 mm, a width of 3.2 mm, and a plate thickness of 0.2 mm.
An alternating voltage of 1 V was applied to the driving elements 21 and 24, and a pencil grinder was used to grind the detecting elements 23 and 26.

【0031】図7中の記号○は検知用素子26の調整前
のオフセット電圧を示し、記号△は検知用素子23のオ
フセット電圧を示す。検知用素子23と検知用素子26
とは、互いに逆の極性となるように設けられており、検
知用素子23、検知用素子26がそれぞれ外側にズレて
いるため、オフセット電圧は極性が互いに逆であり、ま
た、検知用素子26のズレ量Aの方が検知用素子23の
ズレ量Bより大きいため、検知用素子26のオフセット
電圧は検知用素子23のオフセット電圧より大きくなっ
ている。この場合、演算増幅器34、35の合成出力電
圧V0 は、V1 =75mV、V2 =−30mVとする
と、式1に示される関係式より、V0 =22.5mVの
オフセット電圧が発生する。
The symbol ◯ in FIG. 7 indicates the offset voltage of the sensing element 26 before adjustment, and the symbol Δ indicates the offset voltage of the sensing element 23. Sensing element 23 and sensing element 26
Are provided so that the polarities thereof are opposite to each other, and the detection element 23 and the detection element 26 are respectively shifted to the outside, so that the polarities of the offset voltages are opposite to each other. Since the deviation amount A is larger than the deviation amount B of the detection element 23, the offset voltage of the detection element 26 is larger than the offset voltage of the detection element 23. In this case, the combined output voltage V 0 which operational amplifier 34 and 35, V 1 = 75mV, When V 2 = -30 mV, from relational expression shown in Equation 1, the offset voltage of V 0 = 22.5 mV occurs .

【0032】このとき、図8に示すように、検知用素子
26の右側を幅W1だけ上下方向に研削し、検知用素子
26の左側を幅W2だけ上下方向に研削したときの研削
幅W1、W2とオフセット電圧との関係を示す実験結果
を図9に示す。図9より検知用素子26の内側端面26
bの研削幅W1を大きくしていくと、オフセット電圧は
次第に大きくなり、検知用素子26の内側端面26bを
研削しない状態で検知用素子26の外側端面26aの研
削幅W2を大きくしていくと、オフセット電圧は次第に
小さくなっていくことがわかる。このことは、検知用素
子23についても同様なことが言える。従って、検知用
素子23、26の内側端面及び左側端面を研削すること
によって、オフセット電圧を変化させ、オフセット電圧
を調整できることがわかる。
At this time, as shown in FIG. 8, the right side of the detecting element 26 is ground by the width W1 in the vertical direction, and the left side of the detecting element 26 is ground by the width W2 in the vertical direction. The experimental results showing the relationship between W2 and the offset voltage are shown in FIG. From FIG. 9, the inner end surface 26 of the detection element 26
If the grinding width W1 of b is increased, the offset voltage gradually increases, and if the grinding width W2 of the outer end surface 26a of the detection element 26 is increased without grinding the inner end surface 26b of the detection element 26. It can be seen that the offset voltage gradually decreases. The same can be said for the detection element 23. Therefore, it is understood that the offset voltage can be changed and the offset voltage can be adjusted by grinding the inner end surface and the left end surface of the detection elements 23 and 26.

【0033】オフセット電圧の具体的調整方法は、例え
ば、図7を用いて説明すると、合成オフセット電圧が2
2.5mVであるから、検知用素子23、26から発生
されるオフセット電圧(図中の○印と△印)をそれぞれ
22.5mVだけマイナス方向へ変動させれば、合成オ
フセット電圧を0mVにすることができる。検知用素子
26から発生するオフセット電圧を22.5mVだけマ
イナス方向へ変動させるには、図9に示される関係を用
いると、検知用素子26の外側端面26aを研削すれば
よく、その研削幅は図9より0.06mmである(図6
中の研削幅D)。
A specific method of adjusting the offset voltage will be described with reference to FIG. 7, for example.
Since it is 2.5 mV, if the offset voltages (marked with ○ and Δ in the figure) generated from the detecting elements 23 and 26 are respectively changed by 22.5 mV in the negative direction, the combined offset voltage becomes 0 mV. be able to. In order to change the offset voltage generated from the detection element 26 by 22.5 mV in the negative direction, the outer end surface 26a of the detection element 26 may be ground by using the relationship shown in FIG. It is 0.06 mm from Fig. 9 (Fig. 6
Medium grinding width D).

【0034】同様に、検知用素子23から発生するオフ
セット電圧を22.5mVだけマイナス方向へ変動させ
るには、検知用素子23の研削幅とオフセット電圧との
関係は検知用素子26と同じ特性を示すため、検知用素
子23の内側端面23bを0.06mm(図6中の研削
幅F)だけ研削すればよい。上記に示す方法により、合
成オフセット電圧をゼロにすることが可能となり、精度
の良い角速度センサーを提供することができる。
Similarly, in order to vary the offset voltage generated from the detecting element 23 by 22.5 mV in the negative direction, the relationship between the grinding width of the detecting element 23 and the offset voltage has the same characteristic as that of the detecting element 26. For the sake of illustration, the inner end surface 23b of the detection element 23 may be ground by 0.06 mm (grinding width F in FIG. 6). By the method shown above, the combined offset voltage can be made zero, and an accurate angular velocity sensor can be provided.

【0035】また、本実施例では、左右の検知用素子2
3、26を同じ量だけ研削するため、検知用素子23、
26の静電容量が概略等しい値となり、第一実施例に示
されるような検知用素子23、26のどちらか一方のみ
を研削する場合に比べ、静電容量のアンバランスによる
オフセットノイズの電気的な位相変動等の影響が無くな
るため、さらに角速度センサーの調整精度が向上する。
ただし、静電容量のアンバランスによる影響が問題ない
場合は、図5に示される構成においても、第一実施例と
同様に検知用素子23、26のどちらか一方のみの研削
による調整方法を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the left and right detecting elements 2
Since 3, 26 are ground by the same amount, the detection element 23,
The capacitances of the capacitors 26 are substantially equal to each other, and compared with the case where only one of the detection elements 23 and 26 is ground as shown in the first embodiment, the electrical noise of the offset noise due to the imbalance of the capacitances. Since the influence of such phase fluctuations is eliminated, the adjustment accuracy of the angular velocity sensor is further improved.
However, when there is no problem due to the imbalance of the capacitance, the adjusting method by grinding only one of the detecting elements 23 and 26 is used in the configuration shown in FIG. 5 as in the first embodiment. May be.

【0036】第四実施例について説明する。図10は、
第四実施例の構成を示す構造図である。本実施例の特徴
は、検知用素子23、26のうちいずれか一方の幅が、
音片11、12の幅より大きい構成としたことである。
本実施例では、検知用素子26の幅を音片12の幅と等
しくし、検知用素子23の幅を音片11の幅より大きい
構成とした。また、検知用素子23の長さL2は、検知
用素子26の長さL1より短くし、検知用素子23と検
知用素子26との静電容量を一致させている。オフセッ
ト電圧の調整については、検知用素子23のどちらか一
方の側を研削することによって行うことができる。
A fourth embodiment will be described. Figure 10
It is a structural diagram showing a configuration of a fourth embodiment. The feature of this embodiment is that the width of either one of the sensing elements 23 and 26 is
That is, the width is larger than that of the sound pieces 11 and 12.
In this embodiment, the width of the detecting element 26 is made equal to that of the sound piece 12, and the width of the detecting element 23 is made larger than that of the sound piece 11. The length L2 of the detection element 23 is shorter than the length L1 of the detection element 26, so that the electrostatic capacities of the detection element 23 and the detection element 26 are matched. The adjustment of the offset voltage can be performed by grinding either one side of the detection element 23.

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

【図1】本発明に係わる第一実施例の構成を示した構造
図。
FIG. 1 is a structural diagram showing a configuration of a first embodiment according to the present invention.

【図2】本発明に係わる第一実施例の角速度検出の回路
構成を示した模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a circuit configuration for angular velocity detection according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係わる第二実施例の構成を示した構造
図。
FIG. 3 is a structural diagram showing a configuration of a second embodiment according to the present invention.

【図4】本発明に係わる第二実施例の角速度検出の回路
構成を示した模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a circuit configuration for angular velocity detection according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明に係わる第三実施例の角速度検出の回路
構成を示した模式図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a circuit configuration for angular velocity detection according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明に係わる第三実施例の他の実施例の角速
度検出の回路構成を示した模式図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a circuit configuration of angular velocity detection of another embodiment of the third embodiment according to the present invention.

【図7】オフセット電圧の測定結果を示すグラフ。FIG. 7 is a graph showing measurement results of offset voltage.

【図8】検知用素子と研削幅との関係を示す模式図。FIG. 8 is a schematic diagram showing a relationship between a detection element and a grinding width.

【図9】研削幅とオフセット電圧との関係を示すグラ
フ。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the grinding width and the offset voltage.

【図10】本発明に係わる第四実施例の構成を示した構
造図。
FIG. 10 is a structural diagram showing a configuration of a fourth embodiment according to the present invention.

【図11】従来の角柱音叉式振動子の構成を示す構造
図。
FIG. 11 is a structural diagram showing a configuration of a conventional prismatic tuning fork vibrator.

【図12】従来の角柱音叉式振動子の角速度検出の回路
構成を示す模式図。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a circuit configuration for detecting angular velocity of a conventional prismatic tuning fork vibrator.

【図13】従来の角柱音叉式振動子の音片の変位の様子
を示す模式図。
FIG. 13 is a schematic diagram showing how a tuning piece of a conventional prismatic tuning fork vibrator is displaced.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 角柱音叉式振動子 11、12 音片 11a、12a 音片側面部 11b、12b 音片上面部 11c、12c 音片内側面 21、24 駆動用素子 22、25 参照用素子 23、26 検知用素子 23a、26a 検知用素子外側端面 23b、26b 検知用素子内側端面 30〜35 演算増幅器 ω 角速度 VS 可動端子 V、V1 、V2 演算増幅器の出力電圧 A、B 検知用素子のズレ量 W1、W2 検知用素子の研削幅 L1、L2 検知用素子の長さ I 音片中立軸内側 O 音片中立軸外側 R1〜R7 抵抗10 prismatic tuning fork type vibrator 11, 12 sound piece 11a, 12a sound piece side surface part 11b, 12b sound piece upper surface part 11c, 12c sound piece inner side surface 21, 24 driving element 22, 25 reference element 23, 26 detection element 23a , 26a Detection element outer end surface 23b, 26b Detection element inner end surface 30 to 35 Operational amplifier ω Angular velocity V S movable terminal V, V 1 , V 2 Operational amplifier output voltage A, B Detection element deviation amount W1, W2 Grinding width of sensing element L1 and L2 Length of sensing element I Inside of neutral piece neutral axis O Outside of neutral piece neutral axis R1 to R7 Resistance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】角柱音片が2個平行に配置され、一定方向
に一定周期にて振動する振動子と、 前記振動子の角柱音片を一定方向に一定周期にて振動さ
せる板状の駆動用圧電素子と、 前記振動子の振動方向と直交する方向の角柱音片上に固
着され、前記振動子に角速度が働いたときに発生するコ
リオリ力を検出する板状の検知用圧電素子とを少なくと
も備えた角速度を検出する角速度センサーにおいて、 前記検知用圧電素子は互いに逆の極性に配置されるとと
もに、前記検知用圧電素子の幅は、前記検知用圧電素子
が固着される前記振動子の角柱音片の幅より大きく、 前記検知用圧電素子の片側を前記角柱音片上の外側エッ
ジまたは内側エッジに寄せて固着されるとともに、 前記角柱音片に対して前記検知用圧電素子のはみ出た側
が除去されることによって、前記検知用圧電素子から発
生する出力電圧が調整されたことを特徴とする角速度セ
ンサーの出力調整方法。
1. A vibrator in which two prismatic sound pieces are arranged in parallel and vibrates in a constant direction in a constant cycle, and a plate-shaped drive for vibrating the prismatic sound piece of the vibrator in a constant direction in a constant cycle. And a plate-shaped detection piezoelectric element that is fixed on a prismatic sound piece in a direction orthogonal to the vibration direction of the vibrator and that detects a Coriolis force generated when an angular velocity acts on the vibrator. In the angular velocity sensor for detecting an angular velocity, the detection piezoelectric elements are arranged in opposite polarities, and the width of the detection piezoelectric element is a prismatic sound of the vibrator to which the detection piezoelectric element is fixed. The width is larger than the width of the piece, and one side of the piezoelectric element for detection is fixed to be closer to the outer edge or the inner edge on the prismatic sound piece, and the protruding side of the piezoelectric element for detection is removed with respect to the prismatic sound piece. It, the output adjustment method of the angular velocity sensor wherein an output voltage generated from the detecting piezoelectric element is adjusted.
【請求項2】角柱音片が2個平行に配置され、一定方向
に一定周期にて振動する振動子と、 前記振動子の角柱音片を一定方向に一定周期にて振動さ
せる板状の駆動用圧電素子と、 前記振動子の振動方向と直交する方向の角柱音片上に固
着され、前記振動子に角速度が働いたときに発生するコ
リオリ力を検出する板状の検知用圧電素子とを少なくと
も備えた角速度を検出する角速度センサーにおいて、 前記検知用圧電素子は互いに逆の極性に配置されるとと
もに、前記検知用圧電素子の幅は、前記検知用圧電素子
が固着される前記振動子の角柱音片の幅より大きく、 前記検知用圧電素子の両側が前記角柱音片上にはみ出て
固着されるとともに、 前記検知用圧電素子のはみ出た側のいずれかの側が除去
されることによって、前記検知用圧電素子から発生する
出力電圧が調整されたことを特徴とする角速度センサー
の出力調整方法。
2. A vibrator in which two prismatic sound pieces are arranged in parallel and vibrates in a constant direction in a constant cycle, and a plate-shaped drive for vibrating the prismatic sound piece in the vibrator in a constant direction in a constant cycle. And a plate-shaped detection piezoelectric element that is fixed on a prismatic sound piece in a direction orthogonal to the vibration direction of the vibrator and that detects a Coriolis force generated when an angular velocity acts on the vibrator. In the angular velocity sensor for detecting an angular velocity, the detection piezoelectric elements are arranged in opposite polarities, and the width of the detection piezoelectric element is a prismatic sound of the vibrator to which the detection piezoelectric element is fixed. The width of the detection piezoelectric element is larger than the width of the detection piezoelectric element, and both sides of the detection piezoelectric element are fixed to the prismatic sound piece by sticking out and either side of the detection piezoelectric element is removed. Elementary Output adjusting method of the angular velocity sensor wherein the output voltage is adjusted to be generated from.
【請求項3】角柱音片が2個平行に配置され、一定方向
に一定周期にて振動する振動子と、 前記振動子の角柱音片を一定方向に一定周期にて振動さ
せる板状の駆動用圧電素子と、 前記振動子の振動方向と直交する方向の角柱音片上に固
着され、前記振動子に角速度が働いたときに発生するコ
リオリ力を検出する板状の検知用圧電素子とを少なくと
も備えた角速度を検出する角速度センサーにおいて、 前記検知用圧電素子は互いに逆の極性に配置され、 前記検知用圧電素子の幅は前記検知用圧電素子が固着さ
れる前記振動子の角柱音片の幅より狭く、 前記検知用圧電素子は前記検知用圧電素子が固着される
前記角柱音片上の外側エッジまたは内側エッジに寄せて
固着され、 前記角速度センサーは前記2個の角柱音片上に固着され
た前記検知用圧電素子のそれぞれの検出値に対して電圧
変換を行う電圧変換手段と、 前記電圧変換手段の出力値に対して分圧を行なう抵抗と
を有し、 分圧端子からの出力がゼロとなるように分圧比が調整さ
れ、前記分圧端子から出力が取り出されたことを特徴と
する角速度センサーの出力調整方法。
3. A vibrator in which two prismatic sound pieces are arranged in parallel and vibrates in a constant direction in a constant cycle, and a plate-like drive for vibrating the prismatic sound piece in the vibrator in a constant direction in a constant cycle. And a plate-shaped detection piezoelectric element that is fixed on a prismatic sound piece in a direction orthogonal to the vibration direction of the vibrator and that detects a Coriolis force generated when an angular velocity acts on the vibrator. In the angular velocity sensor for detecting an angular velocity, the detection piezoelectric elements are arranged in opposite polarities, and the width of the detection piezoelectric element is the width of the prismatic sound piece of the vibrator to which the detection piezoelectric element is fixed. More narrowly, the detection piezoelectric element is fixed close to an outer edge or an inner edge on the prismatic sound piece to which the detection piezoelectric element is fixed, and the angular velocity sensor is fixed on the two prismatic sound pieces. Detection It has a voltage converting means for converting the voltage of each detected value of the piezoelectric element, and a resistor for dividing the output value of the voltage converting means so that the output from the voltage dividing terminal becomes zero. An output adjusting method for an angular velocity sensor, characterized in that the voltage dividing ratio is adjusted to, and an output is taken out from the voltage dividing terminal.
JP6286050A 1994-10-25 1994-10-25 Output regulating method for angular velocity sensor Pending JPH08122081A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249490A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Tdk Corp Angular velocity sensor element and sensor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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