JPS5937727Y2 - レ−トジヤイロ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はストラップダウン形式のレートジャイロに関
するものである。

レートジャイロとして種々の構造のものが使用されてい
るが、例えば高精度のものとしてはジャイロ構造を持っ
たものが利用されている。

しかし現在多く使用されているものは、機械的回転部を
もつジンバル構造のものである。

このような機械的回転部を持つ構造のものでは、製作上
非常に精密な技術を必要とし、また、高速回転ロータや
水平安定基準装置が必要であり、構造が複雑となる欠点
がある。

また回転部分を持っているため、これが正常な回転状態
となるまでに所要時間がかかり、電源を入れてから実際
に使用可能になるまで数分から数十分の準備時間が必要
であった。

これに対し近年ジャイロ構造のように機械的回転部分を
持たない各種のレートジャイロが提案されている。

例えば超音波振動子を用いて、加熱された２本のタング
ステン線にガスを吹きつけるような構成である。

このような構造において角速度が加わった場合に２本の
タングステン線に対するガスの吹き付は状態が変化し、
各タングステン線に生ずる温度差を利用して角速度を検
出する方式である。

しかし、この方式は、タングステン線の温度変化を利用
しているため、検出時間の応答性即ち感度が荒い欠点が
ある。

そしてタングステン線を加熱する必要があるため、装置
が動作するまでの準備時間が必要である。

そしてタングステン線の温度変化を利用するため、タン
グステン線に温度変化を生じさせるためにタングステン
線よりガスの温度が十分に低いという条件が必要であっ
た。

この考案は、上記の欠点を除去するため角速度検知用に
圧力検知器を用い、耐振動性、耐衝撃性がよく、信頼性
が高い上、作動準備時間の短いレートジャイロを提供す
ることを目的とする。

図面に従い本考案の一実施例について説明する。

２は円筒状の容器であり、この容器２の一端部に振動子
１例えば超音波振動子や電歪振動子が固定される。

一方、容器２の内部には円筒状の隔壁７が設けられ、と
の隔壁７の外側と内側とで循環路３が形成される。

この循環路３に気体や液体のような流体が充填される。

このような構成において振動子１が振動すると振動子は
ポンプのピストンの役目を果し充填されている流体が循
環を始める。

流体は隔壁７の外側の通路３を通り隔壁Ｉの内側の中央
通路４に入る。

中央通路４を流れる流体は中央通路４内に突出した突壁
６に固定された圧力検知器５に当る。

この圧力検知器５は第２図の断面図に示すように中央通
路４に沿って互いに平行で向い合った位置に固定されて
いる。

この圧力検知器５は、半導体ストレインゲージ素子で吹
き付けられる液体の圧力に応じて抵抗値が変化するよう
な特性を有している。

この２つの圧力検知器は、例えば第３図に示すようにホ
イトストーンブリッジ回路の２辺をなすように接続され
る。

上記構成で検出器本体に回転力が加わらない時は２つの
圧力検知器に等しい圧力が加わり、圧力検知器の抵抗値
がブリッジ内でバランスがとれるように可変抵抗器８で
調整されている。

この状態ではブリッジの中点ＢＣ間に電流が流れない。

このような状態において第１図のＣ図を中心に本体が回
転すると、中央通路４内の流体に偏りが起きる。

この結果Ａ−Ａ’面において２つの圧力検知器５に均等
に圧力が加わらず、回転方向即ち加速度の加わる方向に
よって圧力検知器５の各々に加わる流体の圧力が異なり
圧力検知器５の電気抵抗が圧力に比例して変る。

このように圧力検知器の電気抵抗が変化するとブリッジ
回路のバランスがくずれ、本体に加わる加速度の向きに
よってＢＣ間に流れる電流の向きが変り、加速度に比例
してＢＣ間に電流が流れる。

従ってＢＣ間に流れる電流の方向と電流量を加速度信号
として増幅しその信号を目的に応じた処理を行えばよい
。

なお、圧力検知器を利用して角速度を検出する方法とし
ては第３図のようなブリッジ回路に限らず、例えば第４
図の如く２つの圧力検知器５を電源＋Ｖと接地間に接地
する回路も利用できる。

即ち第４図の回路において２つの半導体圧力検知器の出
力Ｄ−Ｅ点の電位差とＤとＥのいずれが高いかを示す出
力電圧をＦ点より読み出してもよし）。

以上の説明のようにこの考案によれば、流体の回転によ
る片寄りによって生ずる圧力差を半導体圧力検知器によ
って検知しているので循環する流体は気体でも液体でも
よく半導体圧力検知器や内壁が腐蝕しなければどんな流
体でもよい。

圧力検知器に半導体圧力検知器を用いているため電源を
入れるとすぐに動作状態に入れる。

機械的消耗部分あるいは電熱フィラメントのような化学
的消耗部分がなく長寿命である。

また、機械的回転部分や電熱フィラメントのような部分
がなく、全部固定化されているので、耐振動性耐衝撃性
が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す断面図、第２図は第
１図におけるＡ−Ａ線による断面図、第３図及び第４図
は圧力差検知の例を示す回路図。 １・・・・・・電歪振動子、２・・・・・・容器、３・
・・・・・循環路、５・・・・・・固体圧力検知器、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気信号により振動し、循環通路内に流体を循環させる
   電歪振動子と、循環する流体の圧力を検知する固体圧力
   検知器と、この固体圧力検知器にて加速度により生じた
   流体の圧力差を検出する手段とから構成されたレートジ
   ャイロ。