JPS61193018A - 角速度センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ″　　〔発明の利用分野〕 本発明は、回転体の角速度を検出するための角速度セン
サに関する。

〔発明の背景〕

近年、自動車やロボットなどの分野において、角速度セ
ンサに対″′ｒる要望が高まっている。七の中でも、寿
命などの点から、特に、振動式のものが注目されている
。振動式の角速度センサの一例が、ＳＡＷ　　Ｔｅｃｈ
ｎｉｃａｊ　　Ｐａｐｅｒ　　５ｅｒｉｅｓ８３０７２
７　（Ａｐｒｉｊ　１２−１５１９８３）で「５ｏｊｉ
ｄ−８ｔａｔｅ　　Ｒａｔｅ　　ＳｅｎｓｏｒＴｅｃｈ
ｎｏｊｏｇｙ　ａｎｄ　ＡｐｐｊｉｃａｔｉｏｎｓＪと
題するＲｉｃｈａｒｄ　　０ａＡｙｒｅｓ　　ａ）論文
に紹介されている。この振動式角速度センサは圧電振動
板な用いるものであって、駆動用としての第１の圧型、
振動板の一端を基板に固定丁すとともに、その他端にセ
ンサ用としての第２の圧電振動板の一端を固定し、しか
も、ｆＪｉＩＪｌ、第２の圧電振動板の面？互いに直交
するようにしたものである。検出すべき角速度Ωの回転
軸は基板の面に垂直、すなわち、第１．第２の圧電振動
板の長手方向に沿っており、この角速度Ωで回転する第
１の圧電振動板？その面に垂直に振動させると、この面
に平行な方向にコリオリの力が生じて第２の圧電振動板
がその面に垂直な方向に振動する。

このコリオリの力ＦＣは、第１の圧電振動板の質量をｍ
。、振動による速度ｆｖとすると、Ｆ（＝２ｍ０ΩＶ で表わされ、第２の圧電振動板の振動を検出することＩ
ｃ！ってこのコリオリの力ＦＣが得られ、さらにこれか
ら角速度Ωｒ得ることができる。

この角速度センサは、応答特性や直線性に優れ、また、
ヒステリシス特性が生じないという特徴を有するが、駆
動用の第１の圧電振動板の振動によッテ生ずる音響エネ
ルギーがセンサ用の第２の圧電振動板の振動に影響ケ与
えるという問題がある。

この問題を解消するために、上記論文および特開昭５８
−１７４８５４号には、さらに、第１゜第２の圧電振動
板からなる振動体’ｒ２個用い、これらを基板の面上に
、互いに平行に設けるとともに、これら振動体の夫々の
第１の圧電振動板を互いに逆位相で振動させるようにし
た角速度センサが開示されている。かかる角速度センナ
においては、夫々の振動体の第２の圧電振動板は互いに
逆位相で振動し、これらＱ）振＠ｊＪｖ検出して減算処
理することにより、対象となる角速度を得ることができ
る。この場合、夫々の振動体ｃｖ第１の圧電振動板から
生じた音響エネルギーは、夫々の第２σつ圧電振動板の
振動に等しく作用−′ｒろから、上記の減算処理によっ
て相殺されることになる。第２　Ｔｖ圧電振動板の振動
への外部力の影響も同様にして除かねる。

しかしながら、かかる角速度センサは、構造が非常に複
雑であって量産性に難があった。特に、第１．第２の圧
電振動板の固着や第１σつ圧電振動板と基板との固着に
非常に高い精度が要求されるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明０目的は、上記従来技術の欠点？除き、構造が簡
単で量産性に優れた角速度センサを提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的な達成するために、本発明は、検出すべき角速
度で回転する２個の部材Ｙ互いに逆位相で回転する方向
に振動させ、該部材に生ずる遠心力の差でもって該角速
度？検出するようにしだ点に特徴がある。

〔発明の実施例〕

まず、第２図によって本発明による角度センサの原理を
説明する。

互いに直交するＹ軸。Ｙ軸、Ｚ軸からなる三次元座標系
において、Ｙ軸とＹ軸とからなる平面上ＹＺ軸軸中中心
して角速度Ωで２つの物体Ｍ１゜Ｍ２が回転しており、
これら物体Ｍ、、Ｍ２が画く軌道は原点Ｏからの半径「
の円軌道であるものとｆる。こねら物体Ｍ１０Ｍ２が単
に回転しているだけの場合には、これらの質量がともに
ｍとすると、夫々に作用する遠心力Ｆは互いに等しく、
Ｆ＝ｍｒΩ２ となる。

とｆ′１．に対して、物体Ｍ、、Ｍ、７その回転方向に
振動させると、夫々物体Ｍ１．Ｍ、の角速度は角速度Ω
にこの振動による角速度を加えたものとなる。いま、物
体Ｍ１．Ｍ、に加える振動の大きさおよび周波数ゲ等し
くし、かつ、振動の位相ケ物体Ｍ１．Ｍ２とで逆相にす
る。物体Ｍ１での振動による角速度ω五を、 ω、＝ω。５ｉｎ（αｔ） としたとき、物体Ｍ２での振動による角速度ω２は、 ω２＝−ω。５ｉｎ（αｔ） となる。但し、ω０は角速度の最大値、αは角周波数、
ｔは時間である。

そこで、このように回転しながら振動する物体Ｍ１に作
用ｆる遠心力Ｆ１は、 Ｆ１＝ｍｒ（Ω＋ω　）２ ＝ｍ「（Ω十ωｏｓｘｎ（αｔ））２ ＝ｍｒ（Ω２＋２Ωω。５ｉｎ（αｔ）＋ωｏ”　ｓｉ
ｎ　２（α１））　　　　−・・・・・（１）となり、
物体Ｍ２に作用する遠心力Ｆ２は。

Ｆ２＝ｍｒ（Ω＋ω２）２ ＝ｍｒ（Ω−ω。５ｉｎ（αｔ））２ ＝ｍ「（Ω２−２Ωω。５ｉｎ（αｔ）＋ＧＪ。”　ｓ
ｉｎ　２（αｔ　）　）　　　　−・−・−（２）とな
る。これら遠心力Ｆ、、Ｆ２の差ΔＦは次のように表わ
される。

ΔＦ＝Ｆ　、−Ｆ　２＝４ｍ　ｒΩωｏＳｉｎ（αｔ）
そこで、この差ΔＦｉ所定の同期信号で同期検波−する
と、大きさと向きとで表わされろ角速度Ωが検出できる
。

こσつ同期信号としては、物体Ｍ１．Ｍ２Ｙ振動させる
ための駆動源の信号？用いてもよいが、次に述べる方法
により、遠心力Ｆ１．Ｆ２から直接同期信号？得Φこと
ができる。

すなわち、遠心力Ｆ、、Ｆ２の和？とると、Ｆ、−１−
Ｆ２＝、２ｍｒ（Ω２＋ＧＪ。”　ｓｉｎ　２（ｃａｔ
　）　）となり、こｈｖさらに時間ｔで微分して交流成
分？と６と、 ｃｏｓ　（αｔ） ＝２　ｒｎ　ｒ　ω６′Ｌ’α５ｉｎ（２αｔ）となる
。この微分結果を所定σ〕しきい値で２値化して１ピッ
トリディジタル信号ＤＩとし、さらに、こσつ信号り、
Ｙ：１／２分周して信号Ｄ２？得、これら信号ＤＩ＊　
　Ｄ２の論理積（ＡＮＤ）ｙｒとると、ｓｉｎ　（αｔ
）に同期した所望の同期信号が得られろ。

さて、次にかかる原理にもとづく本発明の一実施例を第
１図および第２図によって説明する。

第１図はこの実施例の検出素子馨示す構成図であって、
１は圧電素子によるスプリットリング型の撮動子、２．
３は駆動用電極、４．５は検出用電極、６は固定部、７
．８は孔である。

同図において、振動子１の一方の面には、そのスリット
と中心点とを通ろ直線Ａに関して対象とな７ｂように、
駆動用電極２．３が設けられており、こねら駆動用電極
２，３は振動子の幅方向に配置さｔ’＋る。また、振動
子１の他方の面にも、図示しないが、駆動用電極２に対
向して駆動用電極２′が、駆動用電極３に対向して駆動
用電極３′が夫々設げられている。さらに、振動子１の
一方の面には、直線Ａに関して対称な位置に検出用電極
４．５が投げらね、振動子１の他方の面には、図示しな
いが、検出用電極４に対向して検出用電極４′が、検出
用電極５に対向して検出用電極５′が設けられている。

振動子１には、直線人に関して対称となるように、固定
部６が取りつけられており、その孔７に回転体（図示せ
ず）を嵌合６固定することにより、振動子１がこり回転
体に取りつけらね、回転体が角速度Ωで回転すると、振
動子１も同じ角速度Ωで回転する。

駆動用電極２．３′は電気的に接続さね、また、駆動用
電極３．２１も電気的に接続されており、駆動用電極２
．２′間に印加される駆動信号と駆動用′亀ｉ３．３’
間に印加さｆｌろ駆動信号との周波数および振幅を等し
くし、かつ、こわらの位相な互いに逆相として、振動子
１の直線Ａに関して左側の部分と右側の部分とで振幅１
周波数が等しく、互いに逆位相の振１２１を生じさせる
。すなわち、この振動により、振動子１０）直線ＡＫ関
して左側の部分が時計方向に変位するとき、右側の部分
は反時計方向に変位ｊろ。

撮動子１の検出用電極４．４′が設けられた部分は先の
第２図の物体Ｍ８に相当し、同じく検出用電極５．５′
が設けられた部分は物体Ｍ２に相当する。説明を簡単に
てろために、これらをやはり物体Ｍ、、Ｍ２とするが、
これら物体Ｍ１．Ｍ２には、回転体σり角速度Ωと先の
振動子１の振動により角速度とによって遠心力が生ずる
。振動子１の振動による物体Ｍ１の角速度をω。５ｉｎ
（αｔ）とすると、同じく物体Ｍ２σり角速度は−ω。

５ｉｎ（αｔ）であり、物体Ｍ１．Ｍ２１７Ｊ重心り回
転半径ケ「、質量’２ｍとすると、夫々に生ずる遠心力
Ｆ１．Ｆ２は夫々光の式（１）、　（２）で表わされる
。

検出用電極４．４′には、物体Ｍ１の遠心力Ｆ１に比例
した量の電荷が生じ、検出用電極５．５′には、物体Ｍ
２の遠心力Ｆ、に比例した量の電荷が生ずる。

なお、検出用電極４′、５′は電気的に接続されて接地
されている。

次に、検出用電極４．５に生じた電荷を先の原理にもと
づいて処理し、角速度ΩＹ得るようにしたこの実施例の
信号処理系ヶ第３図ＩＣよって説明する。なお、同図に
おいて、１ｏは発振器、１１は自動利得制御回路、１２
は位相同期ループ回路、１３．１４は電荷増幅器、１５
は差動増幅器、１６＋’！加ｊｌｉＷ、１７はバンドパ
スフィルタ、１８は同期検波器、１９は微分回路、２０
はバンドパスフィルタ、２１はコンパレータ、２２は基
準電圧発生回路、２３は１／２分周器、２４はアンドゲ
ート、２５は対数増幅器、２６は整流回路、２７は周波
数−電圧変換器、２８．２９は対数増幅器、３０．３１
は差動増幅器、３２は逆対数増幅器、３３は増幅器、３
４は出力端子であり、第１図に対応する部分には同一符
号？つけている。

第３図において、発振器１０の出力信号は、駆動信号と
して、先に説明したように、振動子１に設けられた駆動
用電極２．２′間および駆動用電極３．３′間（第１図
）に印加され、物体Ｍ１．Ｍ。

（第１図）を振動させる。かかる振動により、検出用電
極４．５に夫々光に説明した電荷が生ずる。

なお、自動利得制御回路１１および位相同期ループ回路
１２は発振器１０の出力信号の振幅と周波数を安定化す
るものである。

検出用電極４に生じた電荷は電荷増幅器】３に供給さね
、検出用電極５に生じた電荷は電荷増幅器１４に供給さ
れる。電荷増幅器１３からは先の遠心力Ｆ１に比例した
電圧ｖｓ１　が得られ、電荷増幅器１４からは先の遠心
力Ｆ２に比例した電圧■８□が得られる。したがって、
これら電圧ＶＢ！、Ｖ８□　は次のように表わさねる。

Ｖ、、ｏｅｍｒ（Ω２＋２Ωω。５ｉｎ（ａｔ）＋Ｏ）
ｏ　’ｓｉｎ　２（ａｔ　）　）Ｖｓ２ｏｃｍｒ（Ω２
−２Ωω。５ｉｎ（ａｔ）＋鴫；　’５ｉｎ２（ｃａｔ
）） こねら電圧ｖｓ１＃ｖｓ□は差動増幅器１５と加算器１
６とに供給される。

差動増幅器１５では、電圧ｖ８１　から電圧Ｖ８□ヶ減
算して差電圧ｖ８３が形成され、こり差電圧ｖ８．ｔ’
ｚバンドパスフィルタ１７を通して同期検波器１８に供
給されろ。バンドパスフィルタ１７は、その中心周波数
が角周波数でαに相当する値（α／２π）に設定されて
おり、差電圧ｖ８．に含まれる角加速度成分ケ除く。し
たがって、同期検波器１８に供給される電圧”８４　は
５ｉｎ（ａｔ）の成分だけであり、次のように表わされ
ろ。

Ｖｇ４ｏｃ４ｍｒΩω。ｓｉｎ　（ａｔ　）　　　　　
　−・・・−（３）一方、加算器１６では、電圧ｖ８１
　　と電圧ｖ８２とが加算され、次のように表わされる
和電圧ｖ８５が形成されろ。

ｖｌｉｓ”２ｍｒ（Ω２＋ω６’５ｔｎ２（α１））こ
の和電圧ｖ８．は微分回路１９で微分され、その出力電
圧ＶＢ６はバンドパスフィルタ２０を通ってコンパレー
タ２１、整流回路２６および周波数−電圧変換器２７に
供給される。バンドパスフィルタ２０は、その中心周波
数がバンドパスフィルタ１７σりそれ（１）　２倍に設
定されており、供給される電圧■８６ｇ）うちからｓｉ
ｎ　（２αｔ）の成分だｎｙｔ通、過させる。したがっ
て、バンドパスフィルタ２０の出力電圧Ｖ８？は、 ＶＳ　、ｏｅ２ｍｒ　（ｃｌ　：＊Ｃ１ｓｉｎ　（２ｃ
Ｅ　ｔ　）　　　　・・・・−・（４）となる。

コンパレータ２１においては、電圧ｖｓｙ’ｔ’基準電
田発生回路２２からの基準電圧ｖＲと比較して２値化し
、ｓｉｎ　（２αｔ）に同期して１／２周期以下の幅な
もつ方形波電圧ＶＤ、Ｙ形成する。こり方形波電圧ｖＤ
１　は直接アンドゲート２４に供給されるとともに、１
／２分周器２３にも供給されて５ｉｎ（ａｔ）に同期し
、デユーティ比が５０％の方形波電圧ＶＤ２　が形成さ
ｔｌろ。こσ）方形波電圧ｖＤ２はアンドゲート２４に
供給されて方形波電圧ＶＤ１　と論理積がとられ、５ｉ
ｎ（ａｔ）に同期して１／４周期以下の幅Ｙもつ方形波
電圧Ｖ。３が形成される。この方形波電圧■。、は同期
信号として同期検波器１８に供給され、これによってバ
ンドパスフィルタ１７からり上記式（３）で示す電圧Ｖ
Ｓ４　が同期検波さｔする。

検波出力電圧ｖ８□１　は対数増幅器２５で対数変換さ
れて差動増幅器３１に供給されろ。こり差動増幅器３１
に供給される電圧ｖ８，２　は次のようになる。

Ｖ８．２ｔｘｌｎ（４ｍｒΩωｏ　）　　　　　　　−
・−・−（５）また、整流回路２６は上記式（４）で示
すバンドパスフィルタ２０からの電圧Ｖｓ７　？！’整
流整流溝平滑七のエンベロープを表わす直流室ＥＥｖｓ
ｓ　　’ａ’出力する。この直流電圧ＶＳＳは対数増幅
器２８で対数変換されて差動増幅器３０に供給される。

対数増幅器２８が出力する電圧ｖ８．は上記式（４）か
ら次のようになり０ ■ｓｏ”ｊｎ（２ｍｒω、”α）　　　　　　　　・−
・−・（６）これに対し、周波数−電圧変換器２７は式
（４）で示す電子ｖｓ７σ〕角周波数（２α）Ｋ比例し
たレベルσ〕直流電圧ＶＦ１’ｉ’形成する。この直流
電圧ＶＦ１は対数増幅器２９で対数変換されて差動増幅
器３０に供給されろ。対数増幅器２９が出力する電圧Ｖ
Ｆ２は次のようになる。

Ｖ　Ｆ　、　（Ｘ：　ｌ　Ｈ（２α）　　　　　　　　
　　　−・−・（７）差動増幅器３０は式（６）で示す
電圧ＶＦ３．から式（７）で示す電圧ＶＦ２’減算し、
差電圧ｖｓｔｏ％’形成″′ｒる。この差電圧ｖｓ１゜
舎工次のように表わされる。

ｖｓｌ。ｏｃ　Ｉ　ｎ　（２ｍ　ｒωＪ１α）−１ｎ（
２α）＝ｊｎ（ｍｒωｒ″）　　　　　　　　　・・・
・・・（８＞この差電圧ｖｓ　ｔ　ｏ　　は差動増幅器
３１に供給される。差動増幅器３１は上記式（５）で示
す電圧Ｖｓ１２から式（８）で示す差電圧ｖｓ１゜？減
算し、次に示す差電圧ＶＳ１ａ’！？形成する。

ＶＢ　□３ｏｃｌｎ（４ｍｒΩＧＪｏ）−ｊｎ（ｍｒω
。）この差電圧Ｖ８□３　は逆対数増幅器３２で逆対数
変換され、増幅器３３で増幅さねて出力端子３４に供給
される。増幅器３３は利得および基準電圧の調整一部Ｙ
有しており、逆対数増幅器３２からの電圧Ｖ８１４　　
の基準レベルヶ調整ｊるとともにその電圧■８１４　　
ｋ増幅する。したがって、出力端子３４に得られる電圧
■。は、 となり、角速度Ωが得られる。ここで、対数増幅器２５
，２８．２９や差動増幅器３０．３１などＹ用い、同期
検波器１８の検波出力電圧ｖｓ　ｔ　ｔから物体Ｍ、−
Ｍｚ　（第１図）の質量ｍ、回転半径ｒ、角周波数αＹ
除いて出力ｔＦＥｖｏｖ得ているものであるから、角速
度Ωの検出精度は質量ｍ。

回転半径ｒ、角周波数αによって影響されることはない
。

以上のように、物体Ｍ１．Ｍ２に生ずる遠心力Ｆ１．Ｆ
２から対象となる角速度Ωを検出することができる。こ
の場合、スプリントリング型の振動子１に物体Ｍ、、Ｍ
２とともにこれらＹ振動させるための駆動手段乞形成し
、また、物体Ｍ１゜Ｍ２から直接遠心力？検出すること
ができるから、検出素子としては極めて構造が簡単であ
り、単に電極を振動子に形成するだけで物体Ｍ、、Ｍ２
−？それらの駆動手段が得られ、何等部材間の固着など
の手間のかかる工程を必要とせず、量産化に非常に優れ
たものである。

なお、式（９）に示す出力電圧Ｖ。はω。？含んでいる
が、これは本質的な問題ではない。このω。

は位相同期ループ回路１２があるので安定であって定数
とみな丁ことかでき、式（９）は比例式であるから、Ｖ
ｏ＝　ｋ　＠、Ω（但し、ｋは定数）と表わすことがで
きて、ω。はこの定数ｋに含まれてしまう。この定数に
は設計上からも具体値を知り得、あるいは、予じめ精度
よく角速度Ωが知られる試験用の回転体にこの実施例の
角速度センサを散りつけ、１（＝ｌとなるような検出出
力信号が得られろように調整することができる。同様の
理由により、同期検波器１８の出力電圧■８□１　Ｙ直
接増幅器３３に供給することもできろ。

また、同期信号ＶＤ３’ａ’発振器１０から得る場合に
は、第１図において、検出用電極５′の電気的接地を止
めて検出用電極４．５’Ｙ電気的に接続し、検出用電極
４’、５１に電気的に接続することにより、物体Ｍ１に
生ずる遠心力Ｆ１と物体Ｍ２に生ずる遠心力Ｆ２との差
に比例した量の電荷が検出用電極４．５間に得られるの
で、第３図において、こり電荷？電荷増幅器１３で増幅
し、しかる後、バンドパスフィルタ１７Ｆａ？介して同
期検波器１８に供給丁すことができる。こσ〕場合、遠
心力Ｆ１゜Ｆ２σ〕和に比例した量の電荷は得ることが
できないため、検出さｔｌだ電荷から電圧■ｓ６を得る
ことができず、したがって電圧ｖ８．なども得ることが
できないが、電圧ｖＦ□　に関しては、電圧ｖ８６　の
代用として発振器１０の出力信号電圧を用いることにエ
リ同様の電圧Ｖ　Ｆ　２　’　Ｙ得ろことができΦ。ま
た、電圧■６．に関しては、質ｔｍ、回転半径ｒ、振動
による角速度の最大値ω。のたとえば設計上の具体的な
数値から同様の電圧ｖｓ９′？発生させ、こｔｌを差動
増幅器３０に供給するようにすればよい。こねによって
、信号処理系の回路構成は大幅に簡略化される。

この簡略化した信号処理系の実施例馨第４図によって簡
単に説明する。なお、同図において、第３図と同一物は
同一番号とする。２０′はバンドパスフィルタ、３５は
補正信号発生器である。発振器１０の出力信号電圧■ｓ
６′はバンドパスフィルタ２０′Ｙ通ってコンパレータ
２１、整流回路２６お工び周波数−電圧変換器２７に供
給さｆ″ｌる。

バンドパスフィルタ２０’はバンドパスフィルタ１７と
同一仕様σ〕もので、供給さねろ電圧■ｓ、′のうちか
らｓｉｎ　（αｔ）の成分だけを通過させる。コンパレ
ータ２１は供給された電圧ｖ、　、／ｙ、基準電圧発生
回路２２からの基準電圧ｖＲと比較して２値化し、方形
波電圧ｖｏｔ’Ｙ形成して同期検波器１８に供給する。

−万、電荷増幅器１３の出力電圧ｖｓ１はバンドパスフ
ィルタ１７を通過し、５ｉｎ（αｔ）の成分である電圧
■Ｂ４　が同期検波器１８に供給さｔする。同期検波器
１８は電圧ＶＤＩ？同期信号として、電圧ｖ８４”同期
検波する。

また、周波数−電圧変換器２７はバンドパスフィルタ２
０′の出力電圧ｖ８７′の角周波数αに比例したレベル
の直流電圧ｖＦ□′？形成する。この直流電圧■Ｆ１′
は対数増幅器２９で対数変換されて差動増幅器３０に供
給さｔする。対数増幅器２９が出力する電圧ｖＦ□′は
次のようになる。

■２□’ｏｃｌＨα　　　　　　　　　　・・・・・・
αにねに対し、整流回路２６はバンドパスフィルタ２０
’からの電圧Ｖ　、　、　／　Ｙ整流、平滑し、そのエ
ンベロープ？表わす直流電圧Ｖ、、’ｖ補正信号発生器
３５ＶＣ供給する。この直流電圧■ｓ８′は発振器１０
の出力信号の振幅レベルに応じて変化するものである。

補正信号発生器３５は供給さ４た直流ｔＦｆＶ８８′と
具体的な数値から設計された次の関係にある電圧Ｖ、　
ｇ’％ｌ’差動増幅器３０に供給する。

Ｖｓ、’　ｏｃ　　ｌｎ　（ｍｒω０α）・・・・−ａ
υ差動増幅器３０は電圧■８．′から電圧ｖＦ２”’減
算し、差電圧Ｖ３ｔｏ”！？影形成る。ｍ看ｉ３−　−
　　　“　この差電圧■８、。′は次のように表わされ
る。

Ｖ　Ｂ　１　ｏ’　ｏｃ／　ｎ　（ｍ　ｒ　ωｏα）−
！ｎα＝　　ｌ　ｎ　（ｍｒωｏ）　　　　　　　　　
　−−（１３こσり差電圧ｖ８、。′は差動増幅器３１
に供給され差動増幅器３１は第３図で述べた式（５）で
示される１！王ｖ８１□　Ｙ対数増幅器２５から供給さ
れ、この電圧ｖ８１□　から式α２で示す差電圧ｖｓｔ
ｏ′？減算し、次に示す差電圧■Ｓｔａ’Ｙ形成する。

Ｖｓ　ｔ　ａ′ｏｅ−Ｉｎ（４ｍｒΩω。）−Ａｎ（ｍ
ｒω０）＝ｊｎ（４Ω） こり差電圧ｖ８．３′は逆対数増幅器３２で逆対数変換
され、増幅器３３で増幅されて出力端子３４に供給され
る。したがって、出力端子３４に得られる電圧Ｖ。′は
、 Ｖｏ’　ｏｃ　　４Ω となり、角速度Ωが得ら′ｉ′１ろ。

さらに、この実施例でを工、物体Ｍ１．Ｍ２Ｙ同−振動
子１に形成したが、夫々？同一構造の別々の振動子に形
成するようにしてもよい。あるいは、第１図に示した検
出素子を２個用い、これら？互いに逆向きに回転体に取
りつけてこれら検出素子から角速度？検出するようにし
てもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によねば、測定対象となり
角速度で回転する回転体とともに回転する２個の物体を
七〇）回転方向に振動させ、該物体の夫々に生ずる遠心
力を利用して該角速度？検出するものであるから、該物
体の夫々？振動させるための駆動手段は直接該物体の夫
々を振動させればよく、また、該物体の夫々に生ずる遠
心力は該物体の夫々から直接検出丁ねばよく、検出素子
の構造電極めて簡略化できてｔ産性に優れた角速度セン
サ乞安価に提供することができり。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による角速度センサσ〕一実施例におけ
る検出素子？示す構成図、第２図は本発明による角速度
上ンサの原理説明図、第３図および第４図は夫々第１図
の検出素子の検出出力？処理する信号処理手段の具体例
を示すブロック図であり０ １・・・・・・振動子、２．３・・・・・・駆動用電極
、４．５・・・・・・検出用電極、６・・・・・・固定
部、Ｍｌ、Ｍ２・・・・・・１／パ 代理人　弁理士　武　順次部（ほか１名）ｖト′・・−
１−第１図 箆２図 第３図 莞４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転体と一体に回転可能な第１、第２の物体と該第１、
   第２の物体を回転方向に沿ってかつ互いに逆方向に振動
   させる駆動手段と該第１、第２の物体に作用する遠心力
   を検出する検出手段とからなる検出素子と、該検出手段
   の検出出力を処理する信号処理手段とを有し、前記第１
   、第２の物体に作用する遠心力の差から前記回転体の角
   速度を検出可能に構成したことを特徴とする角速度セン
   サ。