JPS61118612A - 角速度センサ - Google Patents
角速度センサInfo
- Publication number
- JPS61118612A JPS61118612A JP59242072A JP24207284A JPS61118612A JP S61118612 A JPS61118612 A JP S61118612A JP 59242072 A JP59242072 A JP 59242072A JP 24207284 A JP24207284 A JP 24207284A JP S61118612 A JPS61118612 A JP S61118612A
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- JP
- Japan
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- detection
- piezoelectric
- angular velocity
- driving
- vibrators
- 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.)
- Granted
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- Gyroscopes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は２組の振動子を対称配置した圧電振動型の角速
度センサに関する。
度センサに関する。
従来、この種の角速度センサとして第１図に示すものが
ある。
ある。
このものの構成を説明すると、２枚の圧電体を張り合わ
せた駆動用圧電バイモルフ１．１’（駆動部）と、この
駆動用圧電バイモルフｌ、１′と同様２枚の圧電体を張
り合わせた検知用圧電バイモルフ２．２’（検知部）と
が、接着剤３，３′にてそれぞれ直交するように接着さ
れている。また、駆動用圧電バイモルフ１，１′の内側
の圧電体は金＠端子４に接着、半田等で固定されており
、この金属端子４を介して駆動用圧電バイモルフ１゜１
′に駆動電源から交流駆動電圧が印加されるようになっ
ている。そして、駆動用圧電バイモルフ１．１′に交流
駆動電圧が印加された時、駆動用圧電バイモルフ１，１
′の分極方向との関係により、駆動用圧電バイモルフ１
．１′は、図の矢印方向に、位相が１８０°ずれて振動
（対称振動）し、その振動時に、検知用圧電バイモルフ
２．２′の垂直方向の屈曲状態を検出して、角速度を得
るようにしている。すなわち、測定軸Ｓの回りに角速度
が生じると、コリオリの力によって検知用圧電バイモル
フ２，２′が屈曲するため、その屈曲状態を検出して角
速度を得るようにしている。
せた駆動用圧電バイモルフ１．１’（駆動部）と、この
駆動用圧電バイモルフｌ、１′と同様２枚の圧電体を張
り合わせた検知用圧電バイモルフ２．２’（検知部）と
が、接着剤３，３′にてそれぞれ直交するように接着さ
れている。また、駆動用圧電バイモルフ１，１′の内側
の圧電体は金＠端子４に接着、半田等で固定されており
、この金属端子４を介して駆動用圧電バイモルフ１゜１
′に駆動電源から交流駆動電圧が印加されるようになっ
ている。そして、駆動用圧電バイモルフ１．１′に交流
駆動電圧が印加された時、駆動用圧電バイモルフ１，１
′の分極方向との関係により、駆動用圧電バイモルフ１
．１′は、図の矢印方向に、位相が１８０°ずれて振動
（対称振動）し、その振動時に、検知用圧電バイモルフ
２．２′の垂直方向の屈曲状態を検出して、角速度を得
るようにしている。すなわち、測定軸Ｓの回りに角速度
が生じると、コリオリの力によって検知用圧電バイモル
フ２，２′が屈曲するため、その屈曲状態を検出して角
速度を得るようにしている。
第２図はその電気回路図である。駆動用圧電バイモルフ
１，１′は駆動電源からの交流駆動電圧を受けて振動す
る。検知用圧電バイモルス２，２′は屈曲状態に応じた
検知信号を発生し、それぞれの検知信号が加えられて端
子Ｔ ｌ ＋ ７２間に角速度検知信号を発生ずる。
１，１′は駆動電源からの交流駆動電圧を受けて振動す
る。検知用圧電バイモルス２，２′は屈曲状態に応じた
検知信号を発生し、それぞれの検知信号が加えられて端
子Ｔ ｌ ＋ ７２間に角速度検知信号を発生ずる。
なお、上記構成において、駆動部と検知部とで構成され
る振動子を２組対称配置したのは、外部振動による影響
等を除外するためである。
る振動子を２組対称配置したのは、外部振動による影響
等を除外するためである。
しかしながら、検知用圧電バイモルフ２．２′からの検
知信号には、製造上のばらつき等の種々の要因によって
オフセット信号ＶＲＭＳ （実効値）が発生する。しか
も、そのオフセット信号を測定してみると、オフセント
信号Ｖｏの大きさは、第３図に示すようにそれぞれの振
動子に対して大きくばらついている。
知信号には、製造上のばらつき等の種々の要因によって
オフセット信号ＶＲＭＳ （実効値）が発生する。しか
も、そのオフセット信号を測定してみると、オフセント
信号Ｖｏの大きさは、第３図に示すようにそれぞれの振
動子に対して大きくばらついている。
従って、そのオフセット信号の影響によって角速度検知
の精度が悪くなってしまうという問題がある。
の精度が悪くなってしまうという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みたもので、オフセット信号によ
る影響を少なくして正確なる角速度検知を行なうことが
できるようにしたものである。
る影響を少なくして正確なる角速度検知を行なうことが
できるようにしたものである。
本発明者等は、さらに第３図に示すオフセット信号につ
いて詳細に調べたところ、ある時点（第５図の１．時点
）での振幅値について、オフセット信号が、第４図に示
すように、互いに位相が１８０°異なったグループＡ、
Ｂに分かれることが判明し、グループＡに示すオフセッ
ト信号は第５図の実線のようになり、グループＢに示す
オフセット信号は第５図の一点鎖線のようになることが
わかった。従って、グループ八に属するオフセット信号
を有する振動子と、グループＢに属するオフセット信号
を有する振動子とを組合せ、それぞれの検知用圧電体か
らの検知信号を加えれば、それぞれの検知信号に含まれ
るオフセント信号が相 １殺されて、オフセ
ット信号による影響を少なくすることができる。
いて詳細に調べたところ、ある時点（第５図の１．時点
）での振幅値について、オフセット信号が、第４図に示
すように、互いに位相が１８０°異なったグループＡ、
Ｂに分かれることが判明し、グループＡに示すオフセッ
ト信号は第５図の実線のようになり、グループＢに示す
オフセット信号は第５図の一点鎖線のようになることが
わかった。従って、グループ八に属するオフセット信号
を有する振動子と、グループＢに属するオフセット信号
を有する振動子とを組合せ、それぞれの検知用圧電体か
らの検知信号を加えれば、それぞれの検知信号に含まれ
るオフセント信号が相 １殺されて、オフセ
ット信号による影響を少なくすることができる。
本発明は上記過程を経て提案されたものであり、上記し
た技術的課題を達成するため、 駆動用圧電体を有する駆動部と、検知用圧電体を有する
検知部とを直交して結合した振動子を２組対称に配置す
るとともに、前記それぞれの駆動用圧電体に交流駆動電
圧を印加して前記２組の振動子を対称駆動させ、その時
の前記それぞれの検知用圧電体からの検知信号を加えて
（又は差をとって）角速度検知信号を得るようにした角
速度センサにおいて、前記それぞれの検知用圧電体から
の検知信号に含まれるオフセント信号が逆相になる（又
は同相になる）組合せで前記２組の振動子を対称配置し
たことを特徴としている。
た技術的課題を達成するため、 駆動用圧電体を有する駆動部と、検知用圧電体を有する
検知部とを直交して結合した振動子を２組対称に配置す
るとともに、前記それぞれの駆動用圧電体に交流駆動電
圧を印加して前記２組の振動子を対称駆動させ、その時
の前記それぞれの検知用圧電体からの検知信号を加えて
（又は差をとって）角速度検知信号を得るようにした角
速度センサにおいて、前記それぞれの検知用圧電体から
の検知信号に含まれるオフセント信号が逆相になる（又
は同相になる）組合せで前記２組の振動子を対称配置し
たことを特徴としている。
角速度センサとしては第１図に示すような、駆動用圧電
バイモルフ１，１′と、検知用圧電バイモルフ２，２′
とをそれぞれ接着剤３．３′にて接着して構成したもの
、あるいは駆動部と検知部とが直交するように振動体を
金属板にて一体的に形成し、その金属板の上に駆動用圧
電体および検知用圧電体を張り合わせたもの等を用いる
ことができる。この角速度センサを構成するあたって、
まず検知用圧電体から発生する検知信号に含まれるオフ
セット信号の振幅値を測定し、それぞれの振動体を第４
図に示すように、ａ、 ｂ、 ｃ、 ａ’。
バイモルフ１，１′と、検知用圧電バイモルフ２，２′
とをそれぞれ接着剤３．３′にて接着して構成したもの
、あるいは駆動部と検知部とが直交するように振動体を
金属板にて一体的に形成し、その金属板の上に駆動用圧
電体および検知用圧電体を張り合わせたもの等を用いる
ことができる。この角速度センサを構成するあたって、
まず検知用圧電体から発生する検知信号に含まれるオフ
セット信号の振幅値を測定し、それぞれの振動体を第４
図に示すように、ａ、 ｂ、 ｃ、 ａ’。
ｂ′、Ｃ′の６つに層別する。そして、オフセット信号
が逆相になり、かつ振幅値の絶対値がほぼ同じレベルに
なる組合せ（ａとａ′、ｂとｂ′、ＣとＣ′）で、２つ
の振動子を組合せて角速度センサを構成する。そして、
第２図に示すように、それぞれの検知用圧電体から発生
する検知信号を加えるようにすれば、それぞれの振動子
から発生するオフセット信号が相殺されてオフセット信
号による影響が少なくなる。また、それぞれの検知用圧
電体から発生する検知信号を加えて端子Ｔ ＋ 。
が逆相になり、かつ振幅値の絶対値がほぼ同じレベルに
なる組合せ（ａとａ′、ｂとｂ′、ＣとＣ′）で、２つ
の振動子を組合せて角速度センサを構成する。そして、
第２図に示すように、それぞれの検知用圧電体から発生
する検知信号を加えるようにすれば、それぞれの振動子
から発生するオフセット信号が相殺されてオフセット信
号による影響が少なくなる。また、それぞれの検知用圧
電体から発生する検知信号を加えて端子Ｔ ＋ 。
Ｔ２間に角速度検知信号を発生する。
なお、ａとａ′、ｂとｂ′、ＣとＣ′という組合せでな
くても、グループＡに属する振動子とグループＢに属す
る振動子とを任意に組合せてもオフセット信号の影響を
少なくすることができるため、単なるＡ、Ｂの層別ある
いはＡ、Ｂの中を２段階に層別してそれぞれの組合せで
角速度センサを構成するようにしてもよい。
くても、グループＡに属する振動子とグループＢに属す
る振動子とを任意に組合せてもオフセット信号の影響を
少なくすることができるため、単なるＡ、Ｂの層別ある
いはＡ、Ｂの中を２段階に層別してそれぞれの組合せで
角速度センサを構成するようにしてもよい。
また、検知用圧電体の分極方向との関係で、検知用圧電
体からの検知信号をそれぞれ逆相とすることができる。
体からの検知信号をそれぞれ逆相とすることができる。
この場合には、第２図に示すように、検知用圧電体の検
知信号を加えるのでなく、差をとるようにして、角速度
検知信号を得るようにする。従って、このように検知信
号が逆相になる場合には、それぞれの振動子からのオフ
セント信号が互いに同相になるものを選別して角速度セ
ンサを構成するようにする。
知信号を加えるのでなく、差をとるようにして、角速度
検知信号を得るようにする。従って、このように検知信
号が逆相になる場合には、それぞれの振動子からのオフ
セント信号が互いに同相になるものを選別して角速度セ
ンサを構成するようにする。
なお、第２図に示すものにおいて、検知用圧電バイモル
フ２．２′の接続関係を直列接続としてもよい。
フ２．２′の接続関係を直列接続としてもよい。
以」二述べたように本発明によれば、２つの振動子を用
いた角速度センサにおいて、それぞれの振動子からのオ
フセット信号を相殺することにより、オフセット信号に
よる影響を少なくして、正確なる角速度検知を行なうこ
とができるという優れた効果がある。
いた角速度センサにおいて、それぞれの振動子からのオ
フセット信号を相殺することにより、オフセット信号に
よる影響を少なくして、正確なる角速度検知を行なうこ
とができるという優れた効果がある。
第１図は角速度センサの構成図、第２図は第１図にする
角速度センサの電気回路図、第３図はオフセント信号の
ばらつきを示す説明図、第４図はオフセット信号による
層別を示す説明図、第５図はオフセント信号の波形図で
ある。 １．１′・・・駆動用圧電バイモルフ、２．２′・・・
検知用圧電バイモルフ。
角速度センサの電気回路図、第３図はオフセント信号の
ばらつきを示す説明図、第４図はオフセット信号による
層別を示す説明図、第５図はオフセント信号の波形図で
ある。 １．１′・・・駆動用圧電バイモルフ、２．２′・・・
検知用圧電バイモルフ。
Claims (1)
- 駆動用圧電体を有する駆動部と、検知用圧電体を有する
検知部とを直交して結合した振動子を２組対称に配置す
るとともに、前記それぞれの駆動用圧電体に交流駆動電
圧を印加して前記２組の振動子を対称駆動させ、その時
の前記それぞれの検知用圧電体からの検知信号を加えて
（又は差をとって）角速度検知信号を得るようにした角
速度センサにおいて、前記それぞれの検知用圧電体から
の検知信号に含まれるオフセット信号が逆相になる（又
は同相になる）組合せで前記２組の振動子を対称配置し
たことを特徴とする角速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24207284A JPH0758196B2 (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 角速度センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24207284A JPH0758196B2 (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 角速度センサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61118612A true JPS61118612A (ja) | 1986-06-05 |
| JPH0758196B2 JPH0758196B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=17083862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24207284A Expired - Lifetime JPH0758196B2 (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 角速度センサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758196B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0636860A4 (en) * | 1992-11-17 | 1994-10-20 | Citizen Watch Co Ltd | ROTARY SPEED DETECTOR CIRCUIT. |
| WO2004010081A1 (ja) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 移動体の高精度姿勢検出方法及びその装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174854A (ja) * | 1982-01-21 | 1983-10-13 | ワトソン・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | 角度率センサ装置 |
| JPS59170772A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | Jeco Co Ltd | 角速度センサ |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP24207284A patent/JPH0758196B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174854A (ja) * | 1982-01-21 | 1983-10-13 | ワトソン・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | 角度率センサ装置 |
| JPS59170772A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | Jeco Co Ltd | 角速度センサ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0636860A4 (en) * | 1992-11-17 | 1994-10-20 | Citizen Watch Co Ltd | ROTARY SPEED DETECTOR CIRCUIT. |
| EP0636860A1 (en) * | 1992-11-17 | 1995-02-01 | Citizen Watch Co. Ltd. | Angular velocity detector circuit |
| WO2004010081A1 (ja) * | 2002-07-23 | 2004-01-29 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 移動体の高精度姿勢検出方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0758196B2 (ja) | 1995-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |