KR970028443A

KR970028443A - 기계적 공진기를 구비한 속도 자이로스코프

Info

Publication number: KR970028443A
Application number: KR1019960053647A
Authority: KR
Inventors: 클라우드 챠르코쎄트; 알렉산드르 스테판스키; 로제르 부르퀸; 크리스티앙 봉쥬르; 길레스 마리안노
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1997-06-24
Also published as: FR2741151A1; EP0773429B1; FR2741151B1; ATE204073T1; EP0773429A1; DE69614340D1; DE69614340T2; JPH10160476A

Abstract

공통 부재(3, 10a, 10b)로부터 동일평면상에 연장되어 있는 다수의 아암(2)을 구비한 기계적 공진기(1)와, 상기 공진기의 평면에 수직방향인 제1굴곡진동모드에서 진동하도록 상기 아암(2)을 가진시키는 가진수단(4)과, 코리올리스 효과에 의해 상기 평면에서의 상기 공진기의 아암(2)상에 발생된 굴곡 진동을 검출하는 검출수단(5, 12, 13)과, 상기 검출수단(5)에 의해 출력된 측정 신호(M1, M2, M3)을 수신하고 상기 측정치의 함수로서 상기 공진기(1)의 회전 속도(Ω)의 상기 공진기(1)의 평면방향성분(Ωx, Ωy)을 결정하는 처리수단(21, T)을 포함하며, 상기 공진기는 적어도 3방향을 따라 성형 구성으로 된 적어도 6개의 아암(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 속도 자이로스코프.

Description

기계적 공진기를 구비한 속도 자이로스코프

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명의 일실시예의 속도 자이로스코프의 기계적 공진기의 사시도.

제2도는 제1도에 도시한 타입의 공진기를 포함하는 속도 자이로스코프의 부분 절결 사시도.

제3a도 및 제3b도는 수정결정 사용시, 재료 결정의 광학축 및 전기축에 대한 공진기의 배열을 도시한 일예.

제4a도 내지 제4c도은 전극 구성의 일예를 도시한 도면.

제5a도 및 제5b도는 제4a도 내지 제4c도에서처럼 구성된 검출 전극들의 전기접속의 일예를 도시한 도면.

제6도는 제4a도 내지 제4c도에서처럼 구성된 가진(加振) 전극들의 접 속의 일예를 도시한 도면.

제7a도 및 제7b도는 또다른 전극 구성의 일예를 도시한 도면.

제8도는 공진기의 여러 아암에 미치는 제1 및 제2진동의 성분분석을 도시한 도면.

제9도는 측정된 제2진동을 처리하는 전기 회로의 일예를 도시한 도면.

제10도 및 제11도는 본 발명의 속도 자이로스코프의 2개의 다른 실시예를 도시한 개략적인 단면도.

제12도 및 제13도는 각각 본 발명에 적합한 2개의 또다른 공진기 변형예를 도시한 사시도 및 평면도.

제14a도 및 제14b도는 제13도의 공진기 아암의 제1 및 제2진동을 도시한 도면.

제15도는 제12도 및 제13도의 공진기들을 고정시키는 방식을 도시한 축방향 단면도이다.

Claims

공통 부재(3, 10a, 10b)로부터 동일평면상에 연장되어 있는 다수의 아암(2)을 구비한 기계적 공진기(1)와, 상기 공진기의 평면에 수직방향인 제1굴곡진동모드에서 진동하도록 상기 아암(2)을 가진시키는 가진수단(4)과, 코리올리스 효과에 의해 상기 평면에서의 상기 공진기의 아암(2)상에 발생된 굴곡 진동을 검출하는 검출수단(5, 12, 13)과, 상기 검출수단(5)에 의해 출력된 측정 신호(M1, M2, M3)을 수신하고 상기 측정치의 함수로서 상기 공진기(1)의 회전 속도(Ω)의 상기 공진기(1)의 평면방향성분(Ωx, Ωy)을 결정하는 처리수단(21, T)을 포함하며, 상기 공진기는 적어도 3방향을 따라 성형 구성으로 된 적어도 6개의 아암(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 속도 자이로스코프.
제1항에 있어서, 상기 처리수단(21, T)은 상기 검출수단(5, 12, 13)으로부터의 출력 측정값들의 선형 조합을 행한 후 그 결과의 선형 조합을 처리하여 상기 자이로스코프의 작동을 모니터하는 신호(Ve)를 보내는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제2항에 있어서, 상기 처리수단은 상기 검출수단(5, 12, 13)의 출력 측정값의 합인 작동 모니터 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적 공진기(1)는 모놀리식이며, 고유 압전성 단결정 물질로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아암(2)은 공통부재로 되어 있는 중심코어(3)로부터 반경방향으로 되어 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제5항에 있어서, 상기 공통부재는 상기 공진기(1)의 평면에서 상기 코어(3)로부터, 상기 아암(2) 및 상기 코어(3) 둘레의 고정 구조체(10b)까지 연장되어 있는 다수의 빔(10a)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제6항에 있어서, 상기 고정 구조체(10b)는 상기 빔(10a), 상기 코어(3) 및 상기 아암(2)과 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가진수단은 상기 공진기(1)의 여러 아암(2)간의 기계적 결합에 의해 자체의 가진으로부터 유도된 아암(2b)의 1차 진동으로써 상기 공진기의 다른 아암(2a)을 가진시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진기는 2개의 인접 아암(2)이 비대칭 반대 위상으로 작동되게 가진되도록 짝수개의 상기 아암(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제9항에 있어서, 상기 공진기(1)는 3 이상의 정수인 n차 대칭을 가지는 물질로 되어 있으며, n의 배수인 다수의 아암으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제10항에 있어서, 상기 공진기(1)는 수정과 같이 3대칭을 가지는 물질로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제11항에 있어서, 상기 공진기는 6개 또는 그 배수개의 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제5항 또는 제11항에 있어서, 상기 코어는 6각형상인 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제6항, 제11항, 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 고정 구조체는 6각형상인 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리수단(T)은 상기 검출수단(5)으로부터의 출력 측정값(M1, M2, M3)에 대한 연산을 행함으로써 회전속도(Ω)의 공진기(1)의 평면에서의 성분(Ωx, Ωy)에 대응하는 결과를 산출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제6항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 구조체(10b)는 상기 공진기(1)의 서로 다른 한 쪽에 각각 배치된 2개의 평판(17a, 17b)상의 돌출부(16a, 16b) 사이에 클램핑되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공통부재는 탄성적으로 변형가능한 물질로 된 2개의 층(9a)사이에 클램핑되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제1항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공통부재(3)를 견고히 고정시키고 또 상기 기계적 공진기(1)를 이동체(M)에 고정시키는 고정부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아암(2)은 대체로 4각형의 단면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리수단(T)의 적어도 일부와 함께 상기 공진기(1)를 내장하고 있는 하우징(7)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아암(2)은 평형 질량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제11항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 결정의 광학축(Z1)은 상기 공진기(1)의 평면에 수직이고, 그 전기축(X1)은 상기 아암(2)의 연장방향(Y1)에 수직인 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가진수단 및 검출수단은 상기 공진기(1)의 평면에 평행인 아암(2)의 표면위에 배치된 전극(4,5)들로 이루어진 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 검출수단은 상기 공진기의 평면에 평행한 아암(2)의 표면상에서 그 길이의 일부에 걸쳐서 폭을 가로질러 평행하게 연장되어 있는 적어도 3개의 검출수단(5)으로 이루어지며, 상기 검출수단은 상기 중심의 검출 전극과 한 측부의 검출전극간의 전압을 측정하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제22항, 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 가진수단은 상기 공진기(1)의 평면에 평행한 아암(2)의 표면상에 그 길이방향으로 평행하게 연장되어 있는 적어도 2개의 전극(4)과, 상기 2개의 전극간에 가진전압을 가하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제22항, 제23항, 제24항 또는 제25항에 있어서, 4각단면인 아암(2)에 있어서, 상기 아암상의 검출수단은 상기 아암(2)의 표면중의 하나에 각각 구비되어 있는 적어도 4개의 전극(5)을 포함하며, 상기 공진기(1)의 평면에 평행한 상기 아암(2)의 표면상에 있는 상기 전극(5)과 그에 수직인 상기 아암 표면상에 있는 상기 전극(5)간의 전압을 측정하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제22항, 제23항, 제24항, 제25항 또는 제26항에 있어서, 상기 가진수단은 상기 공진기(1)의 평면에 수직인 2개의 대향 표면에 구비되어 있는 적어도 2개의 전극(4)과, 상기 전극(4)들사이에 가진전압을 가하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출수단은 상기 아암이 연장되는 기점인 공통부재(3)와 상기 아암(2)의 접속부에 근접하여 배치된 상기 아암상의 전극(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
제7항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서, 가진전극 또는 검출 전극은 아암의 거의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.
전술한 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진기(1)는 상기 가진수단 및/또는 검출수단의 전극(4, 5)들과 상기 처리수단(21)간의 접속부를 제공하는 금속 트랙을 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.