JPH10185579A - 角速度センサ - Google Patents
角速度センサInfo
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- JPH10185579A JPH10185579A JP8349595A JP34959596A JPH10185579A JP H10185579 A JPH10185579 A JP H10185579A JP 8349595 A JP8349595 A JP 8349595A JP 34959596 A JP34959596 A JP 34959596A JP H10185579 A JPH10185579 A JP H10185579A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自励駆動を行う構造であって、感度が温度に
依存しない温度特性の優れた半導体振動型角速度センサ
を提供すること。 【解決手段】 この角速度センサは、従来の角速度セン
サと比べ、ガラス基板６にシリコン基板５を接合した基
本構成を共通するが、一対の振動子９，１０間にモニタ
用電極１が設けられ、このモニタ用電極１からの静電容
量出力を電圧に変換して一対の振動子９，１０を励振さ
せるための一対の電極８ｂ，８ｃへ正帰還して自励駆動
する自励駆動手段を備えた点が相違している。ここでの
自励駆動手段は、モニタ用電極１からの静電容量出力を
電圧に変換して容量電圧信号を出力する容量／電圧変換
回路と、容量電圧信号を増幅して所定の電圧値に設定し
た増幅容量電圧信号として出力する増幅器と、増幅容量
電圧信号に所定の位相差を付加した励振駆動電圧を一対
の電極８ｂ，８ｃへ正帰還する位相器とから成る。
依存しない温度特性の優れた半導体振動型角速度センサ
を提供すること。 【解決手段】 この角速度センサは、従来の角速度セン
サと比べ、ガラス基板６にシリコン基板５を接合した基
本構成を共通するが、一対の振動子９，１０間にモニタ
用電極１が設けられ、このモニタ用電極１からの静電容
量出力を電圧に変換して一対の振動子９，１０を励振さ
せるための一対の電極８ｂ，８ｃへ正帰還して自励駆動
する自励駆動手段を備えた点が相違している。ここでの
自励駆動手段は、モニタ用電極１からの静電容量出力を
電圧に変換して容量電圧信号を出力する容量／電圧変換
回路と、容量電圧信号を増幅して所定の電圧値に設定し
た増幅容量電圧信号として出力する増幅器と、増幅容量
電圧信号に所定の位相差を付加した励振駆動電圧を一対
の電極８ｂ，８ｃへ正帰還する位相器とから成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力角速度に応じ
て振動させた振動体にコリオリ力が発生するようにし、
そのコリオリ力による振動体の変位から入力角速度を検
出する振動型角速度センサに関する。
て振動させた振動体にコリオリ力が発生するようにし、
そのコリオリ力による振動体の変位から入力角速度を検
出する振動型角速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の振動型角速度センサとし
ては、図３に示されるような構成のものが挙げられる。
但し、同図（ａ）はその要部の平面図に関するものであ
り、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部におけるＡ−Ａ´線
方向における側面断面を含む全体の側面断面図に関する
ものである。
ては、図３に示されるような構成のものが挙げられる。
但し、同図（ａ）はその要部の平面図に関するものであ
り、同図（ｂ）は同図（ａ）の要部におけるＡ−Ａ´線
方向における側面断面を含む全体の側面断面図に関する
ものである。
【０００３】この半導体振動型角速度センサは、基本的
にはガラス基板６にｎ型シリコン単結晶基板（以下、単
にシリコン基板とする）５を接合して成っている。
にはガラス基板６にｎ型シリコン単結晶基板（以下、単
にシリコン基板とする）５を接合して成っている。
【０００４】このような角速度センサを作製するために
は、シリコン基板５の一部にエッチングにより静電容量
を得るためのギャップ７を形成し、シリコン基板５のギ
ャップ７の領域内（点線で示すその反対面の高濃度ホウ
素拡散部８の内側に相当する部分）に高濃度ホウ素拡散
を行い、反対面から高濃度ホウ素拡散部８をエッチスト
ップにして異方性エッチングを行うことでダイヤフラム
を形成し、このダイヤフラムから反応性イオンエッチン
グ（以下ＲＩＥとする）等のドライエッチングによって
一対の振動子９，１０を形成する。振動子９は錘部１１
ａ及びこれより延在する梁部１２から成り、振動子１０
も同様に錘部１１ｂ及びこれより延在する梁部１２から
成る。
は、シリコン基板５の一部にエッチングにより静電容量
を得るためのギャップ７を形成し、シリコン基板５のギ
ャップ７の領域内（点線で示すその反対面の高濃度ホウ
素拡散部８の内側に相当する部分）に高濃度ホウ素拡散
を行い、反対面から高濃度ホウ素拡散部８をエッチスト
ップにして異方性エッチングを行うことでダイヤフラム
を形成し、このダイヤフラムから反応性イオンエッチン
グ（以下ＲＩＥとする）等のドライエッチングによって
一対の振動子９，１０を形成する。振動子９は錘部１１
ａ及びこれより延在する梁部１２から成り、振動子１０
も同様に錘部１１ｂ及びこれより延在する梁部１２から
成る。
【０００５】又、絶縁基板としてのガラス基板６上に振
動子９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの形状に合わせた検
出用電極１３ａ，１３ｂをスパッタ蒸着や真空蒸着によ
り形成する。そこで、陽極接合技術を用いてガラス基板
６及びシリコン基板５を接合し、錘部１１ａ，１１ｂの
厚さ方向に静電容量を形成する。更に、高濃度ホウ素拡
散部８を数カ所ＲＩＥによって切断することにより、錘
部１１ａ，１１ｂの厚さ方向と垂直方向に配置される３
つの電極部８ａ，８ｂ，８ｃを形成する。この中で振動
子９，１０用電極として高濃度ホウ素拡散部８の電極８
ａを利用し、その対向電極として振動子９，１０のそれ
ぞれに対応させた電極８ｂ，８ｃを利用する。尚、電極
８ａ，８ｂ，８ｃのそれぞれの高濃度ホウ素拡散を用い
た引き回しは略図する。
動子９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの形状に合わせた検
出用電極１３ａ，１３ｂをスパッタ蒸着や真空蒸着によ
り形成する。そこで、陽極接合技術を用いてガラス基板
６及びシリコン基板５を接合し、錘部１１ａ，１１ｂの
厚さ方向に静電容量を形成する。更に、高濃度ホウ素拡
散部８を数カ所ＲＩＥによって切断することにより、錘
部１１ａ，１１ｂの厚さ方向と垂直方向に配置される３
つの電極部８ａ，８ｂ，８ｃを形成する。この中で振動
子９，１０用電極として高濃度ホウ素拡散部８の電極８
ａを利用し、その対向電極として振動子９，１０のそれ
ぞれに対応させた電極８ｂ，８ｃを利用する。尚、電極
８ａ，８ｂ，８ｃのそれぞれの高濃度ホウ素拡散を用い
た引き回しは略図する。
【０００６】このようにして作製される角速度センサで
は、電極８ａ及び電極８ｂ，８ｃに同時にパルス電圧又
は交流電圧を印加すると、振動子９，１０はそれぞれ対
向電極８ｂ，８ｃとの間で静電引力によって引き寄せら
れては離れるという振動を生じる。検出用電極１３ａ，
１３ｂは回転しなければコリオリ力を発生しないため、
ギャップ長が等しく静電容量値も等しいが、ここでＹ軸
方向に回転するとコリオリ力が発生し、振動子９，１０
はＺ軸方向に振動する力を受ける。
は、電極８ａ及び電極８ｂ，８ｃに同時にパルス電圧又
は交流電圧を印加すると、振動子９，１０はそれぞれ対
向電極８ｂ，８ｃとの間で静電引力によって引き寄せら
れては離れるという振動を生じる。検出用電極１３ａ，
１３ｂは回転しなければコリオリ力を発生しないため、
ギャップ長が等しく静電容量値も等しいが、ここでＹ軸
方向に回転するとコリオリ力が発生し、振動子９，１０
はＺ軸方向に振動する力を受ける。
【０００７】ところで、振動子９，１０の励振方向にお
ける位相は１８０度ずれているので、振動子９，１０の
Ｚ方向への振動も位相が１８０度ずれるため、検出用電
極１３ａ，１３ｂのギャップに差が生じて静電容量にも
差（静電容量の変化）が発生する。この静電容量差を求
めれば角速度の大きさに対応した出力電圧が得られる。
因みに、ここでの検出用電極１３ａ，１３ｂを励振用電
極とし、電極８ｂ，８ｃを検出用電極として同様に動作
させても角速度センサとして動作する。
ける位相は１８０度ずれているので、振動子９，１０の
Ｚ方向への振動も位相が１８０度ずれるため、検出用電
極１３ａ，１３ｂのギャップに差が生じて静電容量にも
差（静電容量の変化）が発生する。この静電容量差を求
めれば角速度の大きさに対応した出力電圧が得られる。
因みに、ここでの検出用電極１３ａ，１３ｂを励振用電
極とし、電極８ｂ，８ｃを検出用電極として同様に動作
させても角速度センサとして動作する。
【０００８】即ち、こうした角速度センサでは、振動子
９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向又は振動子
９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向と垂直方向
（何れであっても第１の方向とする）に励振させる駆動
手段としての駆動回路と、励振された錘部１１ａ，１１
ｂが角速度運動であるコリオリ力によって駆動回路によ
る振動方向（第１の方向）と垂直方向（第２の方向）に
振動することを検出する検出手段としての検出回路とを
含む略図する周知の駆動／検出回路を備え、この駆動／
検出回路の出力（駆動回路の出力及び検出回路の出力）
から角速度を算出するようになっている。
９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向又は振動子
９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向と垂直方向
（何れであっても第１の方向とする）に励振させる駆動
手段としての駆動回路と、励振された錘部１１ａ，１１
ｂが角速度運動であるコリオリ力によって駆動回路によ
る振動方向（第１の方向）と垂直方向（第２の方向）に
振動することを検出する検出手段としての検出回路とを
含む略図する周知の駆動／検出回路を備え、この駆動／
検出回路の出力（駆動回路の出力及び検出回路の出力）
から角速度を算出するようになっている。
【０００９】このような角速度センサでは、その感度が
振動子９，１０の振動速度に比例するため、振動速度を
大きく取るべく、励振周波数を振幅の大きくなる固有周
波数に合わせることが重要となっている。
振動子９，１０の振動速度に比例するため、振動速度を
大きく取るべく、励振周波数を振幅の大きくなる固有周
波数に合わせることが重要となっている。
【００１０】尚、上述した従来例では一対の振動子９，
１０を橋架構造型として説明したが、振動子９，１０は
カンチレバー型であっても同等に機能する。
１０を橋架構造型として説明したが、振動子９，１０は
カンチレバー型であっても同等に機能する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述した半導体振動型
角速度センサの場合、励振方法として振動子の固有周波
数に合わせた周波数で他励駆動を行っているため、発振
回路自体が温度特性を持ったり、或いは振動子の固有周
波数が温度特性を持つと、振動子の固有周波数と励振周
波数とに差が発生し、感度が温度により変化して安定し
なくなってしまうという問題がある。
角速度センサの場合、励振方法として振動子の固有周波
数に合わせた周波数で他励駆動を行っているため、発振
回路自体が温度特性を持ったり、或いは振動子の固有周
波数が温度特性を持つと、振動子の固有周波数と励振周
波数とに差が発生し、感度が温度により変化して安定し
なくなってしまうという問題がある。
【００１２】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、自励駆動を行う構
造であって、感度が温度に依存しない温度特性の優れた
半導体振動型角速度センサを提供することにある。
なされたもので、その技術的課題は、自励駆動を行う構
造であって、感度が温度に依存しない温度特性の優れた
半導体振動型角速度センサを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、静電容
量を成す一対の振動子を第１の方向に励振させるための
一対の電極を含む駆動手段と、一対の振動子の回転運動
によるコリオリ力によって第１の方向と垂直な第２の方
向に生じる振動を検出する検出手段とを含み、該回転運
動における該静電容量の変化に基づいて角速度を検出す
る角速度センサにおいて、一対の振動子間に設けられた
モニタ用電極と、静電容量の変化を示すモニタ用電極か
らの静電容量出力を電圧に変換して一対の電極へ正帰還
することにより一対の振動子を自励発振させて励振駆動
する自励駆動手段とを備えた角速度センサが得られる。
量を成す一対の振動子を第１の方向に励振させるための
一対の電極を含む駆動手段と、一対の振動子の回転運動
によるコリオリ力によって第１の方向と垂直な第２の方
向に生じる振動を検出する検出手段とを含み、該回転運
動における該静電容量の変化に基づいて角速度を検出す
る角速度センサにおいて、一対の振動子間に設けられた
モニタ用電極と、静電容量の変化を示すモニタ用電極か
らの静電容量出力を電圧に変換して一対の電極へ正帰還
することにより一対の振動子を自励発振させて励振駆動
する自励駆動手段とを備えた角速度センサが得られる。
【００１４】又、本発明によれば、上記角速度センサに
おいて、自励駆動手段は、静電容量出力を電圧に変換し
て容量電圧信号を出力する容量／電圧変換回路と、容量
電圧信号を増幅して所定の電圧値に設定した増幅容量電
圧信号として出力する増幅器と、増幅容量電圧信号に所
定の位相差を付加した励振駆動電圧を一対の電極へ正帰
還する位相器とから成る角速度センサが得られる。
おいて、自励駆動手段は、静電容量出力を電圧に変換し
て容量電圧信号を出力する容量／電圧変換回路と、容量
電圧信号を増幅して所定の電圧値に設定した増幅容量電
圧信号として出力する増幅器と、増幅容量電圧信号に所
定の位相差を付加した励振駆動電圧を一対の電極へ正帰
還する位相器とから成る角速度センサが得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の振
動型角速度センサについて、図面を参照して詳細に説明
する。
動型角速度センサについて、図面を参照して詳細に説明
する。
【００１６】図１は、本発明の一実施例に係る振動型角
速度センサの基本構成を示したもので、同図（ａ）はそ
の要部の平面図に関するもの，同図（ｂ）は同図（ａ）
の要部におけるＡ−Ａ´線方向における側面断面を含む
全体の側面断面図に関するものである。
速度センサの基本構成を示したもので、同図（ａ）はそ
の要部の平面図に関するもの，同図（ｂ）は同図（ａ）
の要部におけるＡ−Ａ´線方向における側面断面を含む
全体の側面断面図に関するものである。
【００１７】この角速度センサは、図３で説明した従来
の角速度センサと比べ、ガラス基板６にシリコン基板５
を接合した基本構成を共通するが、一対の振動子９，１
０間にモニタ用電極１が設けられ、このモニタ用電極１
からの静電容量出力を電圧に変換して一対の振動子９，
１０を励振させるための一対の電極８ｂ，８ｃへ正帰還
して自励駆動する自励駆動手段を備えた点が相違してい
る。
の角速度センサと比べ、ガラス基板６にシリコン基板５
を接合した基本構成を共通するが、一対の振動子９，１
０間にモニタ用電極１が設けられ、このモニタ用電極１
からの静電容量出力を電圧に変換して一対の振動子９，
１０を励振させるための一対の電極８ｂ，８ｃへ正帰還
して自励駆動する自励駆動手段を備えた点が相違してい
る。
【００１８】このような角速度センサを作製するために
は、シリコン基板５の一部にエッチングにより静電容量
を得るためのギャップ７を形成し、シリコン基板５のギ
ャップ７の領域内（点線で示すその反対面の高濃度ホウ
素拡散部８の内側に相当する部分）に高濃度ホウ素拡散
を行い、反対面から高濃度ホウ素拡散部８をエッチスト
ップにして異方性エッチングを行うことでダイヤフラム
を形成し、このダイヤフラムからＲＩＥ等のドライエッ
チングによって一対の振動子９，１０とモニタ用電極１
とを形成する。ここでも振動子９は錘部１１ａ及びこれ
より延在する梁部１２から成り、振動子１０は錘部１１
ｂ及びこれより延在する梁部１２から成る。
は、シリコン基板５の一部にエッチングにより静電容量
を得るためのギャップ７を形成し、シリコン基板５のギ
ャップ７の領域内（点線で示すその反対面の高濃度ホウ
素拡散部８の内側に相当する部分）に高濃度ホウ素拡散
を行い、反対面から高濃度ホウ素拡散部８をエッチスト
ップにして異方性エッチングを行うことでダイヤフラム
を形成し、このダイヤフラムからＲＩＥ等のドライエッ
チングによって一対の振動子９，１０とモニタ用電極１
とを形成する。ここでも振動子９は錘部１１ａ及びこれ
より延在する梁部１２から成り、振動子１０は錘部１１
ｂ及びこれより延在する梁部１２から成る。
【００１９】又、絶縁基板としてのガラス基板６上に振
動子９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの形状に合わせた検
出用電極１３ａ，１３ｂをスパッタ蒸着や真空蒸着によ
り形成する。そこで、陽極接合技術を用いてガラス基板
６及びシリコン基板５を接合し、錘部１１ａ，１１ｂの
厚さ方向に静電容量を形成する。更に、高濃度ホウ素拡
散部８を数カ所ＲＩＥによって切断することにより、錘
部１１ａ，１１ｂの厚さ方向とする垂直方向に配置され
る３つの電極部８ａ，８ｂ，８ｃを形成する。この中で
振動子９，１０用電極として高濃度ホウ素拡散部８の電
極８ａを利用し、その対向電極として振動子９，１０の
それぞれに対応させた電極８ｂ，８ｃを利用する。尚、
ここでも高濃度ホウ素拡散を用いた電極８ａ，８ｂ，８
ｃのそれぞれの引き回しは略図する。
動子９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの形状に合わせた検
出用電極１３ａ，１３ｂをスパッタ蒸着や真空蒸着によ
り形成する。そこで、陽極接合技術を用いてガラス基板
６及びシリコン基板５を接合し、錘部１１ａ，１１ｂの
厚さ方向に静電容量を形成する。更に、高濃度ホウ素拡
散部８を数カ所ＲＩＥによって切断することにより、錘
部１１ａ，１１ｂの厚さ方向とする垂直方向に配置され
る３つの電極部８ａ，８ｂ，８ｃを形成する。この中で
振動子９，１０用電極として高濃度ホウ素拡散部８の電
極８ａを利用し、その対向電極として振動子９，１０の
それぞれに対応させた電極８ｂ，８ｃを利用する。尚、
ここでも高濃度ホウ素拡散を用いた電極８ａ，８ｂ，８
ｃのそれぞれの引き回しは略図する。
【００２０】ところで、この角速度センサでは、モニタ
用電極１や一対の振動子９，１０を励振させるための一
対の電極８ｂ，８ｃに上述した自励駆動手段としての自
励駆動回路を接続する。図２は、この自励駆動回路を示
したブロック図である。
用電極１や一対の振動子９，１０を励振させるための一
対の電極８ｂ，８ｃに上述した自励駆動手段としての自
励駆動回路を接続する。図２は、この自励駆動回路を示
したブロック図である。
【００２１】この自励駆動回路は、モニタ用電極１から
の静電容量出力を電圧に変換して容量電圧信号を出力す
る容量／電圧変換回路３と、容量電圧信号を増幅して所
定の電圧値に設定した増幅容量電圧信号として出力する
増幅器４と、増幅容量電圧信号に所定の位相差を付加し
た励振駆動電圧を一対の電極８ｂ，８ｃへ正帰還する位
相器１４とから成っている。
の静電容量出力を電圧に変換して容量電圧信号を出力す
る容量／電圧変換回路３と、容量電圧信号を増幅して所
定の電圧値に設定した増幅容量電圧信号として出力する
増幅器４と、増幅容量電圧信号に所定の位相差を付加し
た励振駆動電圧を一対の電極８ｂ，８ｃへ正帰還する位
相器１４とから成っている。
【００２２】このようにして作製される角速度センサで
は、電極８ａ及び電極８ｂ，８ｃに同時にパルス電圧又
は交流電圧を印加すると、振動子９，１０はそれぞれ対
向電極８ｂ，８ｃとの間で静電引力によって引き寄せら
れては離れるという振動を生じる。検出用電極１３ａ，
１３ｂは回転しなければコリオリ力を発生しないため、
ギャップ長が等しく静電容量値も等しいが、ここでＹ軸
方向に回転するとコリオリ力が発生し、振動子９，１０
はＺ軸方向に振動する力を受ける。
は、電極８ａ及び電極８ｂ，８ｃに同時にパルス電圧又
は交流電圧を印加すると、振動子９，１０はそれぞれ対
向電極８ｂ，８ｃとの間で静電引力によって引き寄せら
れては離れるという振動を生じる。検出用電極１３ａ，
１３ｂは回転しなければコリオリ力を発生しないため、
ギャップ長が等しく静電容量値も等しいが、ここでＹ軸
方向に回転するとコリオリ力が発生し、振動子９，１０
はＺ軸方向に振動する力を受ける。
【００２３】ところで、振動子９，１０の励振方向にお
ける位相は１８０度ずれているので、振動子９，１０の
Ｚ方向への振動も位相が１８０度ずれるため、検出用電
極１３ａ，１３ｂのギャップに差が生じて静電容量にも
差（静電容量の変化）が発生する。この静電容量差を求
めれば角速度の大きさに対応した出力電圧が得られる。
ここでの角速度センサの場合、自励駆動回路における位
相器１４により励振駆動電圧が電極８ｂ，８ｃに正帰還
されると、振動子９，１０は自励発振動作となって電極
８ｂ，８ｃと共振して励振するため、既存の駆動／検出
回路における発振回路自体の周波数の温度特性の影響
や、振動子９，１０の固有周波数の温度特性による影響
を受けることなく、振動子９，１０の固有周波数及び励
振周波数が常に一致する共振点で励振される。このた
め、温度に依存せずに高感度で特性の優れたものとな
る。因みに、電極１３ａ，１３ｂを励振用電極とし、電
極８ｂ，８ｃを検出用電極として同様に動作させても角
速度センサとして動作する。
ける位相は１８０度ずれているので、振動子９，１０の
Ｚ方向への振動も位相が１８０度ずれるため、検出用電
極１３ａ，１３ｂのギャップに差が生じて静電容量にも
差（静電容量の変化）が発生する。この静電容量差を求
めれば角速度の大きさに対応した出力電圧が得られる。
ここでの角速度センサの場合、自励駆動回路における位
相器１４により励振駆動電圧が電極８ｂ，８ｃに正帰還
されると、振動子９，１０は自励発振動作となって電極
８ｂ，８ｃと共振して励振するため、既存の駆動／検出
回路における発振回路自体の周波数の温度特性の影響
や、振動子９，１０の固有周波数の温度特性による影響
を受けることなく、振動子９，１０の固有周波数及び励
振周波数が常に一致する共振点で励振される。このた
め、温度に依存せずに高感度で特性の優れたものとな
る。因みに、電極１３ａ，１３ｂを励振用電極とし、電
極８ｂ，８ｃを検出用電極として同様に動作させても角
速度センサとして動作する。
【００２４】即ち、この角速度センサにおいても、振動
子９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向又は振動子
９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向と垂直方向
（何れであっても第１の方向とする）に励振させる駆動
手段としての駆動回路と、励振された錘部１１ａ，１１
ｂが角速度運動であるコリオリ力によって駆動回路によ
る振動方向（第１の方向）と垂直方向（第２の方向）に
振動することを検出する検出手段としての検出回路とを
含む略図する周知の駆動／検出回路を備え、この駆動／
検出回路の出力（駆動回路の出力及び検出回路の出力）
から角速度を算出するようになっている。
子９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向又は振動子
９，１０の錘部１１ａ，１１ｂの厚み方向と垂直方向
（何れであっても第１の方向とする）に励振させる駆動
手段としての駆動回路と、励振された錘部１１ａ，１１
ｂが角速度運動であるコリオリ力によって駆動回路によ
る振動方向（第１の方向）と垂直方向（第２の方向）に
振動することを検出する検出手段としての検出回路とを
含む略図する周知の駆動／検出回路を備え、この駆動／
検出回路の出力（駆動回路の出力及び検出回路の出力）
から角速度を算出するようになっている。
【００２５】尚、上述した一実施例では一対の振動子
９，１０を橋架構造型として説明したが、振動子９，１
０はカンチレバー型であっても同等に機能する。
９，１０を橋架構造型として説明したが、振動子９，１
０はカンチレバー型であっても同等に機能する。
【００２６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の角速度
センサによれば、一対の振動子間に設けたモニタ用電極
からの静電容量出力を電圧に変換して一対の振動子を励
振させるための一対の電極へ正帰還して振動子を自励駆
動させる自励駆動手段を備えているため、既存の駆動／
検出回路における発振回路自体の周波数の温度特性の影
響や、振動子の固有周波数の温度特性による影響を受け
ることなく、振動子の固有周波数及び励振周波数が常に
一致する共振点で励振されるようになる。この結果、温
度に依存せずに高感度で特性の優れたものとなる。
センサによれば、一対の振動子間に設けたモニタ用電極
からの静電容量出力を電圧に変換して一対の振動子を励
振させるための一対の電極へ正帰還して振動子を自励駆
動させる自励駆動手段を備えているため、既存の駆動／
検出回路における発振回路自体の周波数の温度特性の影
響や、振動子の固有周波数の温度特性による影響を受け
ることなく、振動子の固有周波数及び励振周波数が常に
一致する共振点で励振されるようになる。この結果、温
度に依存せずに高感度で特性の優れたものとなる。
【図１】本発明の一実施例に係る振動型角速度センサの
基本構成を示したもので、（ａ）はその要部の平面図に
関するもの，（ｂ）は（ａ）の要部におけるＡ−Ａ´線
方向における側面断面を含む全体の側面断面図に関する
ものである。
基本構成を示したもので、（ａ）はその要部の平面図に
関するもの，（ｂ）は（ａ）の要部におけるＡ−Ａ´線
方向における側面断面を含む全体の側面断面図に関する
ものである。
【図２】図１に示す振動型角速度センサの要部電極を駆
動するための自励駆動回路を示したブロック図である。
動するための自励駆動回路を示したブロック図である。
【図３】従来の振動型角速度センサの基本構成を示した
もので、（ａ）はその要部の平面図に関するもの，
（ｂ）は（ａ）の要部におけるＡ−Ａ´線方向における
側面断面を含む全体の側面断面図に関するものである。
もので、（ａ）はその要部の平面図に関するもの，
（ｂ）は（ａ）の要部におけるＡ−Ａ´線方向における
側面断面を含む全体の側面断面図に関するものである。
１ モニタ用電極 ３ 容量／電圧変換回路 ４ 増幅器 ５ シリコン基板 ６ ガラス基板 ７ ギャップ ８ 高濃度ホウ素拡散部 ８ａ，８ｂ，８ｃ 電極 ９，１０ 振動子 １１ａ，１１ｂ 錘部 １２ 梁部 １３ａ，１３ｂ 検出用電極 １４ 位相器
Claims (2)
- 【請求項１】 静電容量を成す一対の振動子を第１の方
向に励振させるための一対の電極を含む駆動手段と、前
記一対の振動子の回転運動によるコリオリ力によって前
記第１の方向と垂直な第２の方向に生じる振動を検出す
る検出手段とを含み、該回転運動における該静電容量の
変化に基づいて角速度を検出する角速度センサにおい
て、前記一対の振動子間に設けられたモニタ用電極と、
前記静電容量の変化を示す前記モニタ用電極からの静電
容量出力を電圧に変換して前記一対の電極へ正帰還する
ことにより前記一対の振動子を自励発振させて励振駆動
する自励駆動手段とを備えたことを特徴とする角速度セ
ンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の角速度センサにおいて、
前記自励駆動手段は、前記静電容量出力を電圧に変換し
て容量電圧信号を出力する容量／電圧変換回路と、前記
容量電圧信号を増幅して所定の電圧値に設定した増幅容
量電圧信号として出力する増幅器と、前記増幅容量電圧
信号に所定の位相差を付加した励振駆動電圧を前記一対
の電極へ正帰還する位相器とから成ることを特徴とする
角速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349595A JPH10185579A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 角速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349595A JPH10185579A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 角速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185579A true JPH10185579A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18404796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8349595A Withdrawn JPH10185579A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 角速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185579A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114324980A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-04-12 | 南京中旭电子科技有限公司 | 带扩展功能的多通道霍尔传感器多参数测试方法 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8349595A patent/JPH10185579A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114324980A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-04-12 | 南京中旭电子科技有限公司 | 带扩展功能的多通道霍尔传感器多参数测试方法 |
| CN114324980B (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-24 | 南京中旭电子科技有限公司 | 带扩展功能的多通道霍尔传感器多参数测试方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |