JPH09222326A - 振動ジャイロ - Google Patents
振動ジャイロInfo
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- JPH09222326A JPH09222326A JP8029356A JP2935696A JPH09222326A JP H09222326 A JPH09222326 A JP H09222326A JP 8029356 A JP8029356 A JP 8029356A JP 2935696 A JP2935696 A JP 2935696A JP H09222326 A JPH09222326 A JP H09222326A
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Classifications
-
- 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
- G01C19/5642—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating bars or beams
- G01C19/5649—Signal processing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/006—Details of instruments used for thermal compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
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Abstract
(57)【要約】
【課題】温度変化に対して感度が安定である振動ジャイ
ロを提供する。 【解決手段】圧電振動子から得られる検出信号あるいは
その検出信号に関連する信号を増幅するための増幅回路
３０を有する振動ジャイロにおいて、増幅回路３０は、
入力端子３１と、非反転入力端が入力端子に接続され、
反転入力端が接地されるオペアンプ３３と、オペアンプ
の出力端が接続される出力端子３９と、オペアンプの反
転入力端およびグランド間に直列に接続される第１の感
温素子３５と、オペアンプの反転入力端および出力端間
に直列に接続される第２の感温素子３７とを含むことを
特徴とする。
ロを提供する。 【解決手段】圧電振動子から得られる検出信号あるいは
その検出信号に関連する信号を増幅するための増幅回路
３０を有する振動ジャイロにおいて、増幅回路３０は、
入力端子３１と、非反転入力端が入力端子に接続され、
反転入力端が接地されるオペアンプ３３と、オペアンプ
の出力端が接続される出力端子３９と、オペアンプの反
転入力端およびグランド間に直列に接続される第１の感
温素子３５と、オペアンプの反転入力端および出力端間
に直列に接続される第２の感温素子３７とを含むことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子を有す
る振動ジャイロに関し、さらに詳しく述べると、回転角
速度を検知することにより移動体の位置を検出し、適切
な誘導を行うナビゲーションシステム、または外的振動
を検知し、適切な制振を行う手振れ防止装置などの除振
システムなどに応用できる振動ジャイロに関する。
る振動ジャイロに関し、さらに詳しく述べると、回転角
速度を検知することにより移動体の位置を検出し、適切
な誘導を行うナビゲーションシステム、または外的振動
を検知し、適切な制振を行う手振れ防止装置などの除振
システムなどに応用できる振動ジャイロに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の振動ジャイロでは、圧電振動子
から得られる検出信号が温度変化によって変化するた
め、その検出信号と同様にその感度も、たとえば図７の
破線Ａに示すように、２５℃付近においてはほぼ一定で
あるが、低温領域または高温領域においては温度の低下
または上昇にともなって小さくなってしまう。
から得られる検出信号が温度変化によって変化するた
め、その検出信号と同様にその感度も、たとえば図７の
破線Ａに示すように、２５℃付近においてはほぼ一定で
あるが、低温領域または高温領域においては温度の低下
または上昇にともなって小さくなってしまう。
【０００３】そのため、従来、圧電振動子から得られる
検出信号あるいはその検出信号に関連する信号を増幅す
るための増幅回路にサーミスタ等の感温素子を取り付け
て、温度変化による感度の変化を抑えている。
検出信号あるいはその検出信号に関連する信号を増幅す
るための増幅回路にサーミスタ等の感温素子を取り付け
て、温度変化による感度の変化を抑えている。
【０００４】図８は図７の破線Ａに示す特性を有する振
動ジャイロにおける、温度変化による感度の変化を抑え
るための増幅回路の一例を示す回路図である。この増幅
回路１は、入力端子３を含み、入力端子３はオペアンプ
５の非反転入力端に接続される。このオペアンプ５の反
転入力端は、抵抗Ｒ１を介して接地される。また、オペ
アンプ５の反転入力端および出力端間には、抵抗Ｒ２お
よび感温素子としての負特性サーミスタ７の直列回路が
接続され、負特性サーミスタ７には抵抗Ｒ３が並列に接
続される。さらに、オペアンプ５の出力端には、出力端
子９が接続される。したがって、この増幅回路１では、
温度の上昇にともなって増幅度が減少する。
動ジャイロにおける、温度変化による感度の変化を抑え
るための増幅回路の一例を示す回路図である。この増幅
回路１は、入力端子３を含み、入力端子３はオペアンプ
５の非反転入力端に接続される。このオペアンプ５の反
転入力端は、抵抗Ｒ１を介して接地される。また、オペ
アンプ５の反転入力端および出力端間には、抵抗Ｒ２お
よび感温素子としての負特性サーミスタ７の直列回路が
接続され、負特性サーミスタ７には抵抗Ｒ３が並列に接
続される。さらに、オペアンプ５の出力端には、出力端
子９が接続される。したがって、この増幅回路１では、
温度の上昇にともなって増幅度が減少する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この増幅回路１を、図
７の破線Ａに示す特性を有する振動ジャイロに設けれ
ば、増幅回路１の増幅度が、温度の上昇にともなって減
少するので、感度は、図７の実線Ｂに示すように、２５
℃付近の領域および低温領域においてはほぼ一定の感度
に補正できるが、高温領域においては補正できない。そ
のため、感度の安定しない高温領域では、回転角速度を
正確に検知することができない。
７の破線Ａに示す特性を有する振動ジャイロに設けれ
ば、増幅回路１の増幅度が、温度の上昇にともなって減
少するので、感度は、図７の実線Ｂに示すように、２５
℃付近の領域および低温領域においてはほぼ一定の感度
に補正できるが、高温領域においては補正できない。そ
のため、感度の安定しない高温領域では、回転角速度を
正確に検知することができない。
【０００６】それゆえ、本発明の目的は、上述の問題点
を解決することであり、温度変化に対して感度が安定で
ある振動ジャイロを提供することである。
を解決することであり、温度変化に対して感度が安定で
ある振動ジャイロを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、圧電振動子から得られる検出信号ある
いはその検出信号に関連する信号を増幅するための増幅
回路を有する振動ジャイロにおいて、増幅回路は、オペ
アンプと、少くとも２つの感温素子とを含むことを特徴
とする。
めに、本発明は、圧電振動子から得られる検出信号ある
いはその検出信号に関連する信号を増幅するための増幅
回路を有する振動ジャイロにおいて、増幅回路は、オペ
アンプと、少くとも２つの感温素子とを含むことを特徴
とする。
【０００８】さらに詳しく述べるならば、増幅回路は、
入力端子と、非反転入力端が入力端子に接続され、反転
入力端が接地されるオペアンプと、オペアンプの出力端
が接続される出力端子と、オペアンプの反転入力端およ
びグランド間に直列に接続される第１の感温素子と、オ
ペアンプの反転入力端および出力端間に直列に接続され
る第２の感温素子とを含む。
入力端子と、非反転入力端が入力端子に接続され、反転
入力端が接地されるオペアンプと、オペアンプの出力端
が接続される出力端子と、オペアンプの反転入力端およ
びグランド間に直列に接続される第１の感温素子と、オ
ペアンプの反転入力端および出力端間に直列に接続され
る第２の感温素子とを含む。
【０００９】または、増幅回路は、入力端子と、反転入
力端が入力端子に接続され、非反転入力端が接地される
オペアンプと、オペアンプの出力端が接続される出力端
子と、オペアンプの反転入力端および出力端間に直列に
接続される第１の感温素子と、オペアンプの出力端およ
びグランド間に直列に接続される第２の感温素子とを含
む。
力端が入力端子に接続され、非反転入力端が接地される
オペアンプと、オペアンプの出力端が接続される出力端
子と、オペアンプの反転入力端および出力端間に直列に
接続される第１の感温素子と、オペアンプの出力端およ
びグランド間に直列に接続される第２の感温素子とを含
む。
【００１０】さらにまたは、増幅回路は、入力端子と、
反転入力端が入力端子に接続され、非反転入力端が接地
されるオペアンプと、オペアンプの出力端が接続される
出力端子と、入力端子およびオペアンプの反転入力端間
に直列に接続される第１の感温素子と、オペアンプの反
転入力端および出力端間に直列に接続される第２の感温
素子とを含む。
反転入力端が入力端子に接続され、非反転入力端が接地
されるオペアンプと、オペアンプの出力端が接続される
出力端子と、入力端子およびオペアンプの反転入力端間
に直列に接続される第１の感温素子と、オペアンプの反
転入力端および出力端間に直列に接続される第２の感温
素子とを含む。
【００１１】すなわち、この増幅回路は、２つの感温素
子によって増幅度を温度変化に対する圧電振動子の検出
信号あるいはそれに関連する信号の変化とほぼ逆の特性
を有するように調整できる。そのため、温度変化に対す
る圧電振動子の検出信号あるいはそれに関連する信号
を、低温領域から高温領域にわたってほぼ一定になるよ
うに補正でき、振動ジャイロの感度は温度変化に対して
安定になる。
子によって増幅度を温度変化に対する圧電振動子の検出
信号あるいはそれに関連する信号の変化とほぼ逆の特性
を有するように調整できる。そのため、温度変化に対す
る圧電振動子の検出信号あるいはそれに関連する信号
を、低温領域から高温領域にわたってほぼ一定になるよ
うに補正でき、振動ジャイロの感度は温度変化に対して
安定になる。
【００１２】
【発明の効果】よって、本発明によれば、温度変化に対
して感度が安定した振動ジャイロを得られる。そのた
め、本発明による振動ジャイロを用いれば、低温領域か
ら高温領域にわたって回転角速度を正確に検知すること
ができる。
して感度が安定した振動ジャイロを得られる。そのた
め、本発明による振動ジャイロを用いれば、低温領域か
ら高温領域にわたって回転角速度を正確に検知すること
ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による振動ジャイ
ロの第１の実施例を示す回路図である。この振動ジャイ
ロ１０は、圧電振動子１１を含む。
ロの第１の実施例を示す回路図である。この振動ジャイ
ロ１０は、圧電振動子１１を含む。
【００１４】圧電振動子１１は、たとえば金属からなる
正３角柱状の振動体１３を含み、振動体１３の側面に
は、３つの圧電素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃがそれぞれ
形成される。これら圧電素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
は、それぞれ、圧電体からなる圧電体層を含み、圧電体
層の両主面に電極がそれぞれ形成され、一方の電極が振
動体１３の側面に接着され、他方の電極が信号の入出力
に用いられる。この圧電振動子１１では、無回転時に２
つの圧電素子１５ａ，１５ｂに同様な駆動信号を印加す
れば、振動体１３が圧電素子１５ｃの主面に直交する方
向に屈曲振動する。この状態では、圧電素子１５ａ，１
５ｂから同様な検出信号が得られる。そして、圧電振動
子１１に振動体１３の中心軸を中心とする回転角速度が
加われば、コリオリ力によって振動体１３の屈曲振動の
方向が変わり、２つの圧電素子１５ａ，１５ｂからその
回転角速度に応じた検出信号が得られ、その検出信号の
差を検出すれば、振動体１３に加わった回転角速度を検
知できる。なお、この実施例では、温度変化に対して、
２つの圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号が
変化する特性を有する。
正３角柱状の振動体１３を含み、振動体１３の側面に
は、３つの圧電素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃがそれぞれ
形成される。これら圧電素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
は、それぞれ、圧電体からなる圧電体層を含み、圧電体
層の両主面に電極がそれぞれ形成され、一方の電極が振
動体１３の側面に接着され、他方の電極が信号の入出力
に用いられる。この圧電振動子１１では、無回転時に２
つの圧電素子１５ａ，１５ｂに同様な駆動信号を印加す
れば、振動体１３が圧電素子１５ｃの主面に直交する方
向に屈曲振動する。この状態では、圧電素子１５ａ，１
５ｂから同様な検出信号が得られる。そして、圧電振動
子１１に振動体１３の中心軸を中心とする回転角速度が
加われば、コリオリ力によって振動体１３の屈曲振動の
方向が変わり、２つの圧電素子１５ａ，１５ｂからその
回転角速度に応じた検出信号が得られ、その検出信号の
差を検出すれば、振動体１３に加わった回転角速度を検
知できる。なお、この実施例では、温度変化に対して、
２つの圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号が
変化する特性を有する。
【００１５】この圧電振動子１１の圧電素子１５ｃは、
たとえば増幅器からなる発振回路１７の入力端に接続さ
れる。この発振回路１７は、圧電素子１５ｃから得られ
る帰還信号を増幅して、圧電振動子１１を駆動するため
の駆動信号を発生するためのものである。
たとえば増幅器からなる発振回路１７の入力端に接続さ
れる。この発振回路１７は、圧電素子１５ｃから得られ
る帰還信号を増幅して、圧電振動子１１を駆動するため
の駆動信号を発生するためのものである。
【００１６】発振回路１７の出力端は、位相補正回路１
９の入力端に接続される。この位相補正回路１９は、発
振回路１７から発生する駆動信号の位相を圧電振動子１
１を駆動するための最適な位相に補正するためのもので
ある。
９の入力端に接続される。この位相補正回路１９は、発
振回路１７から発生する駆動信号の位相を圧電振動子１
１を駆動するための最適な位相に補正するためのもので
ある。
【００１７】位相補正回路１９の出力端は、圧電振動子
１１の圧電素子１５ａ，１５ｂに接続される。したがっ
て、圧電素子１５ａ，１５ｂには、最適な位相を有する
同様な駆動信号がそれぞれ印加される。
１１の圧電素子１５ａ，１５ｂに接続される。したがっ
て、圧電素子１５ａ，１５ｂには、最適な位相を有する
同様な駆動信号がそれぞれ印加される。
【００１８】さらに、圧電振動子１１の圧電素子１５
ａ，１５ｂは、差動増幅回路２１の非反転入力端および
反転入力端にそれぞれ接続される。この差動増幅回路２
１は、圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号の
差を検出するためのものである。 差動増幅回路２１の
出力端は、同期検波回路２３の入力端に接続される。こ
の同期検波回路２３の別の入力端には、位相補正回路１
９の別の出力端が接続される。この同期検波回路２３
は、差動増幅回路２１の出力信号すなわち圧電素子１５
ａ，１５ｂから得られる検出信号の差を、圧電振動子１
１の駆動信号に同期して検波するとともに直流に整流す
るためのものである。
ａ，１５ｂは、差動増幅回路２１の非反転入力端および
反転入力端にそれぞれ接続される。この差動増幅回路２
１は、圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号の
差を検出するためのものである。 差動増幅回路２１の
出力端は、同期検波回路２３の入力端に接続される。こ
の同期検波回路２３の別の入力端には、位相補正回路１
９の別の出力端が接続される。この同期検波回路２３
は、差動増幅回路２１の出力信号すなわち圧電素子１５
ａ，１５ｂから得られる検出信号の差を、圧電振動子１
１の駆動信号に同期して検波するとともに直流に整流す
るためのものである。
【００１９】同期検波回路２３の出力端は、増幅回路３
０の入力端子３１に接続される。この増幅回路３０は、
同期検波回路２３から出力される直流信号を増幅すると
ともに、圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号
に関連するこの直流信号の温度補償をするためのもので
ある。
０の入力端子３１に接続される。この増幅回路３０は、
同期検波回路２３から出力される直流信号を増幅すると
ともに、圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号
に関連するこの直流信号の温度補償をするためのもので
ある。
【００２０】図２に示すように、増幅回路３０の入力端
子３１は、オペアンプ３３の非反転入力端に接続され
る。このオペアンプ３３の反転入力端は、抵抗Ｒ１１お
よび感温素子としての負特性サーミスタ３５の直列回路
を介して接地され、負特性サーミスタ３５には抵抗Ｒ１
２が並列に接続される。また、オペアンプ３３の反転入
力端および出力端間には、抵抗Ｒ１３および負特性サー
ミスタ３７の直列回路が接続され、負特性サーミスタ３
７には抵抗Ｒ１４が並列に接続される。さらに、オペア
ンプ３３の出力端は、出力端子３９に接続される。
子３１は、オペアンプ３３の非反転入力端に接続され
る。このオペアンプ３３の反転入力端は、抵抗Ｒ１１お
よび感温素子としての負特性サーミスタ３５の直列回路
を介して接地され、負特性サーミスタ３５には抵抗Ｒ１
２が並列に接続される。また、オペアンプ３３の反転入
力端および出力端間には、抵抗Ｒ１３および負特性サー
ミスタ３７の直列回路が接続され、負特性サーミスタ３
７には抵抗Ｒ１４が並列に接続される。さらに、オペア
ンプ３３の出力端は、出力端子３９に接続される。
【００２１】この振動ジャイロ１０では、発振回路１７
および位相補正回路１９によって、圧電振動子１１の圧
電素子１５ａ，１５ｂに適切な位相を有する同様な駆動
信号が印加される。そのため、圧電振動子１１に加わっ
た回転角速度に応じた検出信号が、圧電振動子１１の２
つの圧電素子１５ａ，１５ｂからそれぞれ得られる。そ
して、圧電素子１５ａ，１５ｂの検出信号の差の信号
が、差動増幅回路２１で検出され、次に同期検波回路２
３で駆動信号に同期して検波され、かつ直流に整流され
る。さらに、同期検波回路２３から出力される直流信号
は、増幅回路３０で増幅される。したがって、この振動
ジャイロ１０では、増幅回路３０から出力される直流信
号によって、圧電振動子１１に加わった回転角速度を検
知することができる。
および位相補正回路１９によって、圧電振動子１１の圧
電素子１５ａ，１５ｂに適切な位相を有する同様な駆動
信号が印加される。そのため、圧電振動子１１に加わっ
た回転角速度に応じた検出信号が、圧電振動子１１の２
つの圧電素子１５ａ，１５ｂからそれぞれ得られる。そ
して、圧電素子１５ａ，１５ｂの検出信号の差の信号
が、差動増幅回路２１で検出され、次に同期検波回路２
３で駆動信号に同期して検波され、かつ直流に整流され
る。さらに、同期検波回路２３から出力される直流信号
は、増幅回路３０で増幅される。したがって、この振動
ジャイロ１０では、増幅回路３０から出力される直流信
号によって、圧電振動子１１に加わった回転角速度を検
知することができる。
【００２２】さらに、この振動ジャイロ１０では、増幅
回路３０によって同期検波回路２３から出力される直流
信号の温度補償が行われるため、その感度が低温領域か
ら高温領域にわたってほぼ一定になり安定する。
回路３０によって同期検波回路２３から出力される直流
信号の温度補償が行われるため、その感度が低温領域か
ら高温領域にわたってほぼ一定になり安定する。
【００２３】たとえば、表１に示すように、圧電振動子
１１の圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号
が、２５℃付近においてはほぼ一定であるが、低温領域
または高温領域においては温度の低下または上昇にとも
なって小さくなる特性を有する場合、増幅回路３０の各
部を表２のように設定すれば、増幅回路３０の増幅度
を、表１に示すように、温度変化に対する圧電振動子１
１の検出信号の変化とほぼ逆の特性を有するように調整
できる。したがって、温度の変化によって、圧電振動子
１１の検出信号に関連する、同期検波回路２３から出力
される直流信号が変化しても、増幅回路３０によって補
正されるため、振動ジャイロ１０の感度が、図３に示す
ように、低温領域から高温領域にわたってほぼ一定にな
り安定する。そのため、この振動ジャイロ１０では、低
温領域から高温領域にわたって回転角速度を正確に検知
することができる。
１１の圧電素子１５ａ，１５ｂから得られる検出信号
が、２５℃付近においてはほぼ一定であるが、低温領域
または高温領域においては温度の低下または上昇にとも
なって小さくなる特性を有する場合、増幅回路３０の各
部を表２のように設定すれば、増幅回路３０の増幅度
を、表１に示すように、温度変化に対する圧電振動子１
１の検出信号の変化とほぼ逆の特性を有するように調整
できる。したがって、温度の変化によって、圧電振動子
１１の検出信号に関連する、同期検波回路２３から出力
される直流信号が変化しても、増幅回路３０によって補
正されるため、振動ジャイロ１０の感度が、図３に示す
ように、低温領域から高温領域にわたってほぼ一定にな
り安定する。そのため、この振動ジャイロ１０では、低
温領域から高温領域にわたって回転角速度を正確に検知
することができる。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】次に、本発明による振動ジャイロの第２の
実施例を説明する。なお、第１の実施例の振動ジャイロ
１０と同様の部分については、同一番号を付してその説
明を省略する。
実施例を説明する。なお、第１の実施例の振動ジャイロ
１０と同様の部分については、同一番号を付してその説
明を省略する。
【００２７】第２の実施例の振動ジャイロは、増幅回路
の構成が第１の実施例の振動ジャイロ１０と異なる。図
４に示すように、増幅回路４０の入力端子４１は、抵抗
Ｒｉｎを介してオペアンプ４３の反転入力端に接続さ
れ、オペアンプ４３の非反転入力端は、抵抗Ｒｆを介し
て接地される。そして、オペアンプ４３の反転入力端お
よび出力端間には、抵抗Ｒ２１および負特性サーミスタ
４５および抵抗Ｒ２３の直列回路が接続され、負特性サ
ーミスタ４５には抵抗Ｒ２２が並列に接続される。ま
た、負特性サーミスタ４５および抵抗Ｒ２３の接続点
は、抵抗Ｒ２４および負特性サーミスタ４７の直列回路
を介して接地され、負特性サーミスタ４７には抵抗Ｒ２
５が並列に接続される。さらに、オペアンプ４３の出力
端は、出力端子４９に接続される。
の構成が第１の実施例の振動ジャイロ１０と異なる。図
４に示すように、増幅回路４０の入力端子４１は、抵抗
Ｒｉｎを介してオペアンプ４３の反転入力端に接続さ
れ、オペアンプ４３の非反転入力端は、抵抗Ｒｆを介し
て接地される。そして、オペアンプ４３の反転入力端お
よび出力端間には、抵抗Ｒ２１および負特性サーミスタ
４５および抵抗Ｒ２３の直列回路が接続され、負特性サ
ーミスタ４５には抵抗Ｒ２２が並列に接続される。ま
た、負特性サーミスタ４５および抵抗Ｒ２３の接続点
は、抵抗Ｒ２４および負特性サーミスタ４７の直列回路
を介して接地され、負特性サーミスタ４７には抵抗Ｒ２
５が並列に接続される。さらに、オペアンプ４３の出力
端は、出力端子４９に接続される。
【００２８】この振動ジャイロでも、増幅回路４０によ
って同期検波回路２３から出力される直流信号の温度補
償が行われるため、その感度が低温領域から高温領域に
わたってほぼ一定になり安定する。
って同期検波回路２３から出力される直流信号の温度補
償が行われるため、その感度が低温領域から高温領域に
わたってほぼ一定になり安定する。
【００２９】たとえば、表３に示すように、圧電振動子
１１の検出信号が、２５℃付近においてはほぼ一定であ
るが、低温領域または高温領域においては温度の低下ま
たは上昇にともなって小さくなる特性を有する場合、増
幅回路４０の各部を表４のように設定すれば、増幅回路
４０の増幅度が、表３に示すように、温度変化に対する
圧電振動子１１の検出信号の変化とほぼ逆の特性を有す
るように調整できる。したがって、温度の変化によっ
て、圧電振動子１１の検出信号に関連する、同期検波回
路２３から出力される直流信号が変化しても、増幅回路
４０によって補正されるため、振動ジャイロの感度が、
図５に示すように、低温領域から高温領域にわたってほ
ぼ一定になり安定する。そのため、この振動ジャイロで
も、低温領域から高温領域にわたって回転角速度を正確
に検知することができる。
１１の検出信号が、２５℃付近においてはほぼ一定であ
るが、低温領域または高温領域においては温度の低下ま
たは上昇にともなって小さくなる特性を有する場合、増
幅回路４０の各部を表４のように設定すれば、増幅回路
４０の増幅度が、表３に示すように、温度変化に対する
圧電振動子１１の検出信号の変化とほぼ逆の特性を有す
るように調整できる。したがって、温度の変化によっ
て、圧電振動子１１の検出信号に関連する、同期検波回
路２３から出力される直流信号が変化しても、増幅回路
４０によって補正されるため、振動ジャイロの感度が、
図５に示すように、低温領域から高温領域にわたってほ
ぼ一定になり安定する。そのため、この振動ジャイロで
も、低温領域から高温領域にわたって回転角速度を正確
に検知することができる。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
【００３２】次に、本発明による振動ジャイロの第３の
実施例を説明する。なお、第１、２の実施例の振動ジャ
イロと同様の部分については、同一番号を付してその説
明を省略する。
実施例を説明する。なお、第１、２の実施例の振動ジャ
イロと同様の部分については、同一番号を付してその説
明を省略する。
【００３３】第３の実施例の振動ジャイロは、増幅回路
の構成が第１、２の実施例の振動ジャイロと異なる。図
６に示すように、増幅回路５０の入力端子５１は、オペ
アンプ５３の反転入力端に接続され、オペアンプ５３の
非反転入力端は、抵抗Ｒｆを介して接地される。そし
て、入力端子５１およびオペアンプ５３の反転入力端間
には、抵抗Ｒ３１および負特性サーミスタ５５の直列回
路が接続され、負特性サーミスタ５５には抵抗Ｒ３２が
並列に接続される。また、オペアンプ５３の反転入力端
および出力端間には、抵抗Ｒ３３および負特性サーミス
タ５７の直列回路が接続され、負特性サーミスタ５７に
は抵抗Ｒ３４が並列に接続される。さらに、オペアンプ
５３の出力端は、出力端子５９に接続される。
の構成が第１、２の実施例の振動ジャイロと異なる。図
６に示すように、増幅回路５０の入力端子５１は、オペ
アンプ５３の反転入力端に接続され、オペアンプ５３の
非反転入力端は、抵抗Ｒｆを介して接地される。そし
て、入力端子５１およびオペアンプ５３の反転入力端間
には、抵抗Ｒ３１および負特性サーミスタ５５の直列回
路が接続され、負特性サーミスタ５５には抵抗Ｒ３２が
並列に接続される。また、オペアンプ５３の反転入力端
および出力端間には、抵抗Ｒ３３および負特性サーミス
タ５７の直列回路が接続され、負特性サーミスタ５７に
は抵抗Ｒ３４が並列に接続される。さらに、オペアンプ
５３の出力端は、出力端子５９に接続される。
【００３４】この振動ジャイロでも、増幅回路５０の増
幅度が、温度変化に対する圧電振動子１１から得られる
検出信号の変化とほぼ逆の特性を有するようにすれば、
増幅回路５０によって同期検波回路２３から出力される
直流信号の温度補償が行われるため、その感度が低温領
域から高温領域にわたってほぼ一定になり安定する。そ
のため、この振動ジャイロでも、低温領域から高温領域
にわたって回転角速度を正確に検知することができる。
幅度が、温度変化に対する圧電振動子１１から得られる
検出信号の変化とほぼ逆の特性を有するようにすれば、
増幅回路５０によって同期検波回路２３から出力される
直流信号の温度補償が行われるため、その感度が低温領
域から高温領域にわたってほぼ一定になり安定する。そ
のため、この振動ジャイロでも、低温領域から高温領域
にわたって回転角速度を正確に検知することができる。
【００３５】なお、上述した実施例では、感温素子とし
て負特性サーミスタを用いたが、正特性サーミスタ、ま
たは白金やニッケルなどの金属膜を用いてもよい。
て負特性サーミスタを用いたが、正特性サーミスタ、ま
たは白金やニッケルなどの金属膜を用いてもよい。
【００３６】また、上述の実施例では、圧電振動子１１
が正３角柱状の金属からなる振動体１３と３つの圧電素
子１５ａ，１５ｂ，１５ｃとで構成されているが、この
発明では、圧電振動子は、圧電体からなる振動体とその
振動体の側面に形成される複数の電極とで構成されても
よい。さらに、圧電振動子の振動体は、正３角柱状に限
らず、正４角柱状などの他の多角柱状や円柱状に形成さ
れてもよい。また、圧電振動子の圧電素子や電極の数
は、任意に変更されてもよい。
が正３角柱状の金属からなる振動体１３と３つの圧電素
子１５ａ，１５ｂ，１５ｃとで構成されているが、この
発明では、圧電振動子は、圧電体からなる振動体とその
振動体の側面に形成される複数の電極とで構成されても
よい。さらに、圧電振動子の振動体は、正３角柱状に限
らず、正４角柱状などの他の多角柱状や円柱状に形成さ
れてもよい。また、圧電振動子の圧電素子や電極の数
は、任意に変更されてもよい。
【図１】本発明の第１の実施例の振動ジャイロを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の振動ジャイロの増幅回路を示す回路図で
ある。
ある。
【図３】図１の振動ジャイロの温度−感度変化率を示す
グラフである。
グラフである。
【図４】第２の実施例の振動ジャイロの増幅回路を示す
回路図である。
回路図である。
【図５】第２の実施例の振動ジャイロの温度−感度変化
率を示すグラフである。
率を示すグラフである。
【図６】第３の実施例の振動ジャイロの増幅回路を示す
回路図である。
回路図である。
【図７】従来の振動ジャイロの温度−感度変化率を示す
グラフである。
グラフである。
【図８】従来の振動ジャイロの増幅回路を示す回路図で
ある。
ある。
３０ 増幅回路 ３１ 入力端子 ３３ オペアンプ ３５ 負特性サーミスタ（第１の感温素子） ３７ 負特性サーミスタ（第２の感温素子） ３９ 出力端子 Ｒ１１−１４ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】圧電振動子から得られる検出信号あるいは
その検出信号に関連する信号を増幅するための増幅回路
を有する振動ジャイロにおいて、 前記増幅回路は、オペアンプと、少くとも２つの感温素
子とを含むことを特徴とする振動ジャイロ。 - 【請求項２】前記増幅回路は、入力端子と、非反転入力
端が前記入力端子に接続され、反転入力端が接地される
オペアンプと、前記オペアンプの出力端が接続される出
力端子と、前記オペアンプの反転入力端およびグランド
間に直列に接続される第１の感温素子と、前記オペアン
プの反転入力端および出力端間に直列に接続される第２
の感温素子とを含むことを特徴とする請求項１に記載の
振動ジャイロ。 - 【請求項３】前記増幅回路は、入力端子と、反転入力端
が前記入力端子に接続され、非反転入力端が接地される
オペアンプと、前記オペアンプの出力端が接続される出
力端子と、前記オペアンプの反転入力端および出力端間
に直列に接続される第１の感温素子と、前記オペアンプ
の出力端およびグランド間に直列に接続される第２の感
温素子とを含むことを特徴とする請求項１に記載の振動
ジャイロ。 - 【請求項４】前記増幅回路は、入力端子と、反転入力端
が前記入力端子に接続され、非反転入力端が接地される
オペアンプと、前記オペアンプの出力端が接続される出
力端子と、前記入力端子および前記オペアンプの反転入
力端間に直列に接続される第１の感温素子と、前記オペ
アンプの反転入力端および出力端間に直列に接続される
第２の感温素子とを含むことを特徴とする請求項１に記
載の振動ジャイロ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08029356A JP3111881B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 振動ジャイロ |
| DE19705746A DE19705746C2 (de) | 1996-02-16 | 1997-02-14 | Vibrationsgyroskop |
| US08/801,204 US5854428A (en) | 1996-02-16 | 1997-02-18 | Vibration gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08029356A JP3111881B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 振動ジャイロ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09222326A true JPH09222326A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3111881B2 JP3111881B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=12273931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08029356A Expired - Fee Related JP3111881B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 振動ジャイロ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5854428A (ja) |
| JP (1) | JP3111881B2 (ja) |
| DE (1) | DE19705746C2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018155217A1 (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 株式会社村田製作所 | センサ出力増幅回路 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3456445B2 (ja) * | 1999-05-17 | 2003-10-14 | 株式会社村田製作所 | センサ装置 |
| US6687489B1 (en) * | 1999-11-15 | 2004-02-03 | Texas Instruments Incorporated | Implementing RF power measurements in a broadband communications device |
| JP4543866B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2010-09-15 | ソニー株式会社 | 振動ジャイロ用回路、振動ジャイロユニット、振動ジャイロの出力検出方法 |
| JP2007205803A (ja) | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Fujitsu Ltd | センサ信号処理システムおよびディテクタ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3232638B2 (ja) * | 1992-04-07 | 2001-11-26 | 日産自動車株式会社 | 圧電式振動ジャイロの直流増幅回路 |
| JPH0674774A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Murata Mfg Co Ltd | ジャイロの駆動回路 |
| DE69411108T2 (de) * | 1993-09-24 | 1999-02-18 | Murata Manufacturing Co | Vibratordrehungsmessaufnehmer |
| JPH07239232A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Tokin Corp | 圧電振動ジャイロ用駆動検出回路 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP08029356A patent/JP3111881B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-14 DE DE19705746A patent/DE19705746C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-02-18 US US08/801,204 patent/US5854428A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018155217A1 (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 株式会社村田製作所 | センサ出力増幅回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19705746A1 (de) | 1997-08-21 |
| JP3111881B2 (ja) | 2000-11-27 |
| DE19705746C2 (de) | 1999-07-29 |
| US5854428A (en) | 1998-12-29 |
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