JPH116733A - 流体回転式角速度センサ - Google Patents
流体回転式角速度センサInfo
- Publication number
- JPH116733A JPH116733A JP19631297A JP19631297A JPH116733A JP H116733 A JPH116733 A JP H116733A JP 19631297 A JP19631297 A JP 19631297A JP 19631297 A JP19631297 A JP 19631297A JP H116733 A JPH116733 A JP H116733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ring
- angular velocity
- fluid
- velocity sensor
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Micromachines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジャイロ式による角速度センサにあって、何
ら回転機構を設けることなく角速度を検出して、マイク
ロマシニング加工による超小形化を有効に図ることがで
きるようにする。 【構成】 リングの円心部分で傾動可能なように支持さ
れた中空状のリングを流路として、そのリングの流路内
に封入された流体を循環させる手段と、そのリングの流
路まわりに角速度が加わったときに生ずるリングの傾動
による変位を検出する手段とによってジャイロ式による
角速度センサを構成する。
ら回転機構を設けることなく角速度を検出して、マイク
ロマシニング加工による超小形化を有効に図ることがで
きるようにする。 【構成】 リングの円心部分で傾動可能なように支持さ
れた中空状のリングを流路として、そのリングの流路内
に封入された流体を循環させる手段と、そのリングの流
路まわりに角速度が加わったときに生ずるリングの傾動
による変位を検出する手段とによってジャイロ式による
角速度センサを構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジャイロ式による角速
度センサに関する。
度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のジャイロ式による角速度センサに
あっては、高速回転するコマに角速度運動が加わったと
きに生ずるコリオリの力によってそのコマが傾動する方
向およびその変位量を求めることにより、角速度を検出
するようにしている。
あっては、高速回転するコマに角速度運動が加わったと
きに生ずるコリオリの力によってそのコマが傾動する方
向およびその変位量を求めることにより、角速度を検出
するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来のジャイロ式による角速度センサでは、高速
回転機構を有するために耐久性、信頼性の面からして製
造上小形化するには限界があるということである。
点は、従来のジャイロ式による角速度センサでは、高速
回転機構を有するために耐久性、信頼性の面からして製
造上小形化するには限界があるということである。
【０００４】また、高精度な角速度センサを実現するた
めには高速回転機構の非常な加工精度が要求されるもの
となっており、技術的に難しいものになっていることで
ある。
めには高速回転機構の非常な加工精度が要求されるもの
となっており、技術的に難しいものになっていることで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による流体回転式
角速度センサは、ジャイロ式によるものにあって、何ら
回転機構を有することなく角速度を検出できるようにす
るべく、リングの円心部分で傾動可能なように支持され
た中空状のリングを流路として、そのリングの中空部分
に封入された流体を循環させる手段と、そのリングの流
路まわりに角速度が加わったときに生ずるリングの傾動
による変位を検出する手段とを設けるようにしている。
角速度センサは、ジャイロ式によるものにあって、何ら
回転機構を有することなく角速度を検出できるようにす
るべく、リングの円心部分で傾動可能なように支持され
た中空状のリングを流路として、そのリングの中空部分
に封入された流体を循環させる手段と、そのリングの流
路まわりに角速度が加わったときに生ずるリングの傾動
による変位を検出する手段とを設けるようにしている。
【０００６】
【実施例】本発明による流体回転式角速度センサにあっ
ては、図１および図２に示すように、複数のリム１を介
して中心部分に筒体２が設けられたリング３が、基板４
に設けられた支柱５に対して、その先端に筒体２の部分
を載せることによって中心部分で傾動可能なように支持
されている。
ては、図１および図２に示すように、複数のリム１を介
して中心部分に筒体２が設けられたリング３が、基板４
に設けられた支柱５に対して、その先端に筒体２の部分
を載せることによって中心部分で傾動可能なように支持
されている。
【０００７】そのリング３には、図３に示すように、中
空状の流路６が形成されており、その流路６内に流体が
封入されている。そして、リング３部分に形成されたポ
ンプ（図示せず）によって、流体が流路６内を一方向に
循環して流れるようになっている。図１中、矢印は流体
の流れる方向を示している。
空状の流路６が形成されており、その流路６内に流体が
封入されている。そして、リング３部分に形成されたポ
ンプ（図示せず）によって、流体が流路６内を一方向に
循環して流れるようになっている。図１中、矢印は流体
の流れる方向を示している。
【０００８】リング３は、凹溝が形成された下側基板３
１と、その凹溝を閉塞して流路６が形成されるように下
側基板３１に接着される上側基板３２とからなってお
り、何れも半導体基板をエッチングするマイクロマシニ
ング加工によって形成されている。
１と、その凹溝を閉塞して流路６が形成されるように下
側基板３１に接着される上側基板３２とからなってお
り、何れも半導体基板をエッチングするマイクロマシニ
ング加工によって形成されている。
【０００９】ポンプとしては、例えば、図６に示すよう
に、ピエゾ素子１１を駆動源として、半導体基板１２，
１３をエッチングすることによってダイアフラム１４、
吸入孔１５および吸入弁１６、吐出孔１７および吐出弁
１８が形成されたマイクロポンプをリング３部分に一体
的に形成するようにする。
に、ピエゾ素子１１を駆動源として、半導体基板１２，
１３をエッチングすることによってダイアフラム１４、
吸入孔１５および吸入弁１６、吐出孔１７および吐出弁
１８が形成されたマイクロポンプをリング３部分に一体
的に形成するようにする。
【００１０】あるいはまた、流路６内に電極を設けると
ともに、流体としてアルコールなどのイオン性のある液
体を用いて、外部から電界をかけることにより流体を静
電力によって循環させるＥＨＤポンプ（静電ポンプ）を
形成するようにする。
ともに、流体としてアルコールなどのイオン性のある液
体を用いて、外部から電界をかけることにより流体を静
電力によって循環させるＥＨＤポンプ（静電ポンプ）を
形成するようにする。
【００１１】このように構成された流体回転式角速度セ
ンサでは、図１に示すように、角速度運動が加わってリ
ング３の流路まわりに角速度ωが作用すると、垂直方向
にコリオリの力Ｆが働いてリング３が傾動する。しかし
て、そのときのリング３の傾動の方向およびその変位量
を測定することによって、リング３に加わる角速度ωを
検出できるようになる。
ンサでは、図１に示すように、角速度運動が加わってリ
ング３の流路まわりに角速度ωが作用すると、垂直方向
にコリオリの力Ｆが働いてリング３が傾動する。しかし
て、そのときのリング３の傾動の方向およびその変位量
を測定することによって、リング３に加わる角速度ωを
検出できるようになる。
【００１２】その際、リング３の流路６を循環する流体
の速度を高めることで、角速度ωの検出精度を容易に高
めることができるようになる。
の速度を高めることで、角速度ωの検出精度を容易に高
めることができるようになる。
【００１３】リング３に角速度ωが加わったときに生ず
るリングの傾動による変位を検出する具体的な手段とし
ては、例えば、図４に示すように、リング３の下面に等
間隔に複数の電極７を設けるとともに、基板４側にそれ
ぞれ対向する電極８を設けて、各対向する電極７，８間
の静電容量の変化状態を検出することによって、リング
３に角速度ωが作用したときの方向およびその大きさを
求めるようにする。
るリングの傾動による変位を検出する具体的な手段とし
ては、例えば、図４に示すように、リング３の下面に等
間隔に複数の電極７を設けるとともに、基板４側にそれ
ぞれ対向する電極８を設けて、各対向する電極７，８間
の静電容量の変化状態を検出することによって、リング
３に角速度ωが作用したときの方向およびその大きさを
求めるようにする。
【００１４】あるいはまた、図５に示すように、リング
３の上方に電極取付板９を設けて、リング３に対向する
ように複数の電極１０を等間隔に設けるとともに、リン
グ３を挟むようにして基板４上にそれぞれ対向する電極
８を設けて、各対向する電極８，１０間の電圧が一定に
なるようなサーボ式による定位置制御を行う。そして、
リング３が傾動したときのフィードバック制御の位置お
よびその制御量からリング３に作用する角速度ωの方向
および大きさを求めるようにする。
３の上方に電極取付板９を設けて、リング３に対向する
ように複数の電極１０を等間隔に設けるとともに、リン
グ３を挟むようにして基板４上にそれぞれ対向する電極
８を設けて、各対向する電極８，１０間の電圧が一定に
なるようなサーボ式による定位置制御を行う。そして、
リング３が傾動したときのフィードバック制御の位置お
よびその制御量からリング３に作用する角速度ωの方向
および大きさを求めるようにする。
【００１５】以上のように構成された本発明による流体
回転式角速度センサによれば、回転機構を何らもたない
ため、性能劣化や破損がなくなって耐久性や信頼性が向
上し、マイクロマシニング加工による超小形化を有効に
図ることができるようになる。また、従来のジャイロコ
マで問題となる加速度に対する誤検出を有効に抑制でき
るようになる。
回転式角速度センサによれば、回転機構を何らもたない
ため、性能劣化や破損がなくなって耐久性や信頼性が向
上し、マイクロマシニング加工による超小形化を有効に
図ることができるようになる。また、従来のジャイロコ
マで問題となる加速度に対する誤検出を有効に抑制でき
るようになる。
【００１６】また、本発明によれば、回転媒体となる流
体がリング３の流路６内に封入されているために、気圧
変化や風などの外乱の影響を受けにくく、従来のように
センサ本体を真空ケース内に収納するような必要がなく
なる。
体がリング３の流路６内に封入されているために、気圧
変化や風などの外乱の影響を受けにくく、従来のように
センサ本体を真空ケース内に収納するような必要がなく
なる。
【００１７】さらに、本発明によれば、回転機構による
ことなく流体をリング３の流路６内で回転させるように
しているために、回転が安定するまでの立上りを迅速に
行わせることができるようになる。
ことなく流体をリング３の流路６内で回転させるように
しているために、回転が安定するまでの立上りを迅速に
行わせることができるようになる。
【００１８】
【発明の効果】以上、本発明による流体回転式角速度セ
ンサは、リングの円心部分で傾動可能なように支持され
た中空状のリングを流路として、そのリングの中空部分
に封入された流体を循環させて、角速度が加わったとき
に生ずるリングの傾動による変位を検出するようにした
もので、ジャイロ式によるものにあって何ら回転機構を
設けることなく角速度を精度良く検出することができ、
耐久性や信頼性が向上し、マイクロマシニング加工によ
る超小形化を有効に図ることができるという利点を有し
ている。
ンサは、リングの円心部分で傾動可能なように支持され
た中空状のリングを流路として、そのリングの中空部分
に封入された流体を循環させて、角速度が加わったとき
に生ずるリングの傾動による変位を検出するようにした
もので、ジャイロ式によるものにあって何ら回転機構を
設けることなく角速度を精度良く検出することができ、
耐久性や信頼性が向上し、マイクロマシニング加工によ
る超小形化を有効に図ることができるという利点を有し
ている。
【図１】本発明による流体回転式角速度センサの一実施
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図２】同実施例における流体回転式角速度センサの正
面図である。
面図である。
【図３】同実施例におけるリング部分の断面図である。
【図４】リングの傾動による変位を検出するための手段
の一例を示す正面図である。
の一例を示す正面図である。
【図５】リングの傾動による変位を検出するための手段
の他の例を示す正面図である。
の他の例を示す正面図である。
【図６】マイクロポンプの一構成例を示す正断面図であ
る。
る。
３ リンク ４ 基板 ６ 流路 ７ 電極 ８ 電極 １０ 電極
Claims (4)
- 【請求項１】 リングの円心部分で傾動可能なように支
持された中空状のリングを流路として、そのリングの流
路内に封入された流体を循環させる手段と、そのリング
の流路まわりに角速度が加わったときに生ずるリングの
傾動による変位を検出する手段とによって構成された流
体回転式角速度センサ。 - 【請求項２】 中空状のリングを半導体基板のエッチン
グによるマイクロマシニング加工によって形成したこと
を特徴とする前記第１項の記載による流体回転式角速度
センサ。 - 【請求項３】 リング部分にピエゾ式によるマイクロポ
ンプを一体的に形成したことを特徴とする前記第２項の
記載による流体回転式角速度センサ。 - 【請求項４】 流路内に電極を形成するとともに、流体
としてイオン性のある液体を用いて、外部から電界をか
けることによって流体を静電力によって循環させる静電
ポンプを形成したことを特徴とする前記第２項の記載に
よる流体回転式角速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19631297A JPH116733A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 流体回転式角速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19631297A JPH116733A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 流体回転式角速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH116733A true JPH116733A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=16355724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19631297A Pending JPH116733A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 流体回転式角速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH116733A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796673A (en) * | 1986-04-15 | 1989-01-10 | Taisei Corporation | Reproduction process of the existing pipeline |
| US4848407A (en) * | 1987-06-30 | 1989-07-18 | Chevron Research Company | Pipeline rehabilitation method utilizing articulated gasketed-joint pipe |
| KR101040265B1 (ko) | 2010-09-29 | 2011-06-09 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 이동체의 각속도 측정장치 |
| JP2022052000A (ja) * | 2020-09-23 | 2022-04-04 | 株式会社ブルーボード | 船舶用減揺装置 |
| CN115615415A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 西安航天精密机电研究所 | 一种高精度陀螺仪、陀螺仪浮子静平衡工装及方法 |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP19631297A patent/JPH116733A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796673A (en) * | 1986-04-15 | 1989-01-10 | Taisei Corporation | Reproduction process of the existing pipeline |
| US4848407A (en) * | 1987-06-30 | 1989-07-18 | Chevron Research Company | Pipeline rehabilitation method utilizing articulated gasketed-joint pipe |
| KR101040265B1 (ko) | 2010-09-29 | 2011-06-09 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 이동체의 각속도 측정장치 |
| JP2022052000A (ja) * | 2020-09-23 | 2022-04-04 | 株式会社ブルーボード | 船舶用減揺装置 |
| CN115615415A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 西安航天精密机电研究所 | 一种高精度陀螺仪、陀螺仪浮子静平衡工装及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8733172B2 (en) | Microelectromechanical gyroscope with rotary driving motion and improved electrical properties | |
| KR100327481B1 (ko) | 마이크로 자이로스코프 | |
| KR100737708B1 (ko) | 마이크로메카니컬 각 가속도 센서 | |
| EP2192383B1 (en) | Uniaxial or biaxial microelectromechanical gyroscope with improved sensitivity to angular velocity detection | |
| CA2385873C (en) | Microfabricated tuning fork gyroscope and associated three-axis inertial measurement system to sense out-of-plane rotation | |
| US7155978B2 (en) | Micro angular rate sensor | |
| CN101501446B (zh) | 角速度传感器 | |
| TWI507347B (zh) | 微機械感測器元件 | |
| US20220404389A1 (en) | Inertial sensor and inertial measurement unit | |
| JPH116733A (ja) | 流体回転式角速度センサ | |
| CN106052669B (zh) | 一种微型双泵双轴循环射流陀螺 | |
| KR100408494B1 (ko) | 마이크로 자이로스코프 | |
| US6907782B2 (en) | Micromechanical inertial sensor | |
| US6374672B1 (en) | Silicon gyro with integrated driving and sensing structures | |
| JP2815712B2 (ja) | 角速度検出装置 | |
| JP4654667B2 (ja) | ジャイロセンサおよび角速度検出方法 | |
| JP2003518259A (ja) | 回転運動又は角加速度を検知するためのセンサ | |
| CN102798387A (zh) | 一种soi基巨压阻效应微陀螺 | |
| US4988908A (en) | Piezoelectric transducers for a ring laser gyroscope dither motor | |
| WO2006124061A2 (en) | Motion sensor and method for detecting motion | |
| JPH11325905A (ja) | 振動ジャイロ | |
| CN109387659B (zh) | 转速传感器，用于制造转速传感器的方法 | |
| JP4295260B2 (ja) | ジャイロセンサ | |
| KR100363784B1 (ko) | 마이크로 자이로스코프 | |
| US5105668A (en) | Hydrostatic bearing gyroscope with integral level sensor |