JPH0424663B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0424663B2 JPH0424663B2 JP56132295A JP13229581A JPH0424663B2 JP H0424663 B2 JPH0424663 B2 JP H0424663B2 JP 56132295 A JP56132295 A JP 56132295A JP 13229581 A JP13229581 A JP 13229581A JP H0424663 B2 JPH0424663 B2 JP H0424663B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature sensing
- sensor
- hole
- gold
- flow
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス流の偏向によつて物体の角速度を
検出するガスレートセンサの改良に関する。
検出するガスレートセンサの改良に関する。
一般にガスレートセンサと呼称されている角速
度センサは密閉したケーシング内でノズルからフ
ローセンサの感温素子に向けてガス流を噴出させ
ておき、ガスレートセンサに外部から加わる角速
度の影響によつてガス流が偏向したときに生ずる
フローセンサの出力値の変化により角速度（レー
ト）の大きさを検出するものである。この種のガ
スレートセンサはジヤイロコンパスに比して振動
に強く、高感度で且つ優れた応答性を有している
ために船舶や自動車等の針路調整或は姿勢制御等
に使用される。
度センサは密閉したケーシング内でノズルからフ
ローセンサの感温素子に向けてガス流を噴出させ
ておき、ガスレートセンサに外部から加わる角速
度の影響によつてガス流が偏向したときに生ずる
フローセンサの出力値の変化により角速度（レー
ト）の大きさを検出するものである。この種のガ
スレートセンサはジヤイロコンパスに比して振動
に強く、高感度で且つ優れた応答性を有している
ために船舶や自動車等の針路調整或は姿勢制御等
に使用される。
かかるガスレートセンサは第１図に示すように
ケーシング１内にセンサ本体２が嵌挿されてお
り、このセンサ本体２の前、後端側は端板３，４
により密閉されている。センサ本体２の一端には
ノズル孔５ａ及び整流孔５ｂが穿設されたノズル
ピース５が形成されており、他端部はホルダ６を
介してケーシング１に固定されている。ホルダ７
はセンサ本体２内に前記ホルダ６寄りに嵌挿され
ており、このホルダ７にはノズル孔５ａと対向す
る位置にフローセンサ８が配設されている。この
フローセンサ８は所定の間隔で配列された一対の
感温素子８ａ，８ｂで形成されている。
ケーシング１内にセンサ本体２が嵌挿されてお
り、このセンサ本体２の前、後端側は端板３，４
により密閉されている。センサ本体２の一端には
ノズル孔５ａ及び整流孔５ｂが穿設されたノズル
ピース５が形成されており、他端部はホルダ６を
介してケーシング１に固定されている。ホルダ７
はセンサ本体２内に前記ホルダ６寄りに嵌挿され
ており、このホルダ７にはノズル孔５ａと対向す
る位置にフローセンサ８が配設されている。この
フローセンサ８は所定の間隔で配列された一対の
感温素子８ａ，８ｂで形成されている。
ホルダ６と端板３との間にはポンプ室９が形成
されており、このポンプ室９内にはオリフイス１
０ａが穿設されたピエゾプレート１０が収納され
ている。ピエゾプレート１０は接続端子１１を介
して供給される電流により振動するようになつて
おり、この振動によるポンプ作用によりポンプ室
９内のガスを圧縮するようになつている。ケーシ
ング１とセンサ本体２との間には軸方向にガス流
通路１２が形成されており、このガス流通路１２
の一端は流路１３及びホルダ６の吐出孔６ａを介
してポンプ室９に、他端は流路１４を介してノズ
ル孔５ａ及び整流孔５ｂに夫々連通されている。
されており、このポンプ室９内にはオリフイス１
０ａが穿設されたピエゾプレート１０が収納され
ている。ピエゾプレート１０は接続端子１１を介
して供給される電流により振動するようになつて
おり、この振動によるポンプ作用によりポンプ室
９内のガスを圧縮するようになつている。ケーシ
ング１とセンサ本体２との間には軸方向にガス流
通路１２が形成されており、このガス流通路１２
の一端は流路１３及びホルダ６の吐出孔６ａを介
してポンプ室９に、他端は流路１４を介してノズ
ル孔５ａ及び整流孔５ｂに夫々連通されている。
かかる構成において、ピエゾプレート１０が付
勢されて振動するとポンプ室９のピエゾプレート
１０の左側部分内のガスが圧縮されてピエゾプレ
ート１０のオリフイス１０ａ及びホルダ６の吐出
孔６ａを通して流路１２内を軸方向に流れて流路
１４に至る。流路１４内のガスはノズル孔５ａよ
り内側流路１５内の感温素子８ａ，８ｂに向つて
噴出される。次いで、ホルダ７の通孔７ａ及び排
気室１６を経てポンプ室９のピエゾプレート１０
の右方向への変位によりオリフイス１０ａを通つ
てポンプ室９のピエゾプレート１０の左側部分に
戻される。ここで、ガスレートセンサに対して外
部から角速度が加わると、内側流路１５内でガス
流が偏向されて２つの感温素子８ａ，８ｂ間の出
力に微少な差異が発生する。この出力偏差により
当該ガスレートセンサに作用する角速度を検出す
る。
勢されて振動するとポンプ室９のピエゾプレート
１０の左側部分内のガスが圧縮されてピエゾプレ
ート１０のオリフイス１０ａ及びホルダ６の吐出
孔６ａを通して流路１２内を軸方向に流れて流路
１４に至る。流路１４内のガスはノズル孔５ａよ
り内側流路１５内の感温素子８ａ，８ｂに向つて
噴出される。次いで、ホルダ７の通孔７ａ及び排
気室１６を経てポンプ室９のピエゾプレート１０
の右方向への変位によりオリフイス１０ａを通つ
てポンプ室９のピエゾプレート１０の左側部分に
戻される。ここで、ガスレートセンサに対して外
部から角速度が加わると、内側流路１５内でガス
流が偏向されて２つの感温素子８ａ，８ｂ間の出
力に微少な差異が発生する。この出力偏差により
当該ガスレートセンサに作用する角速度を検出す
る。
この種のガスレートセンサは上述のように感温
素子対がガス流によつて受けるガスの放熱分布の
微少な差によつて角速度を検出するものであり、
検出精度を高めるためにはフローセンサ８の取付
精度を高めると共に感温素子８ａ，８ｂの微少な
抵抗値変化の検出に際し漏洩電流を極力小さくす
る等の電気的な諸特性を向上させることが必要不
可欠である。
素子対がガス流によつて受けるガスの放熱分布の
微少な差によつて角速度を検出するものであり、
検出精度を高めるためにはフローセンサ８の取付
精度を高めると共に感温素子８ａ，８ｂの微少な
抵抗値変化の検出に際し漏洩電流を極力小さくす
る等の電気的な諸特性を向上させることが必要不
可欠である。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ケ
ーシング内に収納されたセンサ本体のノズル孔か
ら感温素子を備えたフローセンサに向けて噴出さ
せたガス流に対して角速度が作用したときに生ず
るガス流の偏向に基づく前記フローセンサの出力
差から前記角速度を検出するガスレートセンサに
おいて、前記感温素子がスタツドを介して接続さ
れるベースをセラミツク部材で形成すると共に、
導電部材より成る前記感温素子及び前記ベースに
孔を穿設し該孔に嵌挿固定された導電部材より成
る前記スタツドに金メツキを施し、これらを金ボ
ンデイングにより接続固定するようにしたことを
特徴とするガスレートセンサを提供することによ
り検出感度及び検出精度の向上を図るものであ
る。
ーシング内に収納されたセンサ本体のノズル孔か
ら感温素子を備えたフローセンサに向けて噴出さ
せたガス流に対して角速度が作用したときに生ず
るガス流の偏向に基づく前記フローセンサの出力
差から前記角速度を検出するガスレートセンサに
おいて、前記感温素子がスタツドを介して接続さ
れるベースをセラミツク部材で形成すると共に、
導電部材より成る前記感温素子及び前記ベースに
孔を穿設し該孔に嵌挿固定された導電部材より成
る前記スタツドに金メツキを施し、これらを金ボ
ンデイングにより接続固定するようにしたことを
特徴とするガスレートセンサを提供することによ
り検出感度及び検出精度の向上を図るものであ
る。
以下本発明の一実施例を添付図明に基いて詳述
する。
する。
第２，３図において本発明の一実施例が示さ
れ、ホルダ２０はフローセンサのベースを形成す
るための円形盤体で、アルミナ等のセラミツク部
材で形成されており、中央部には通孔２１ａが、
半径方向の同心円上には複数例えば４個の通孔２
１ｂ〜２１ｅが等間隔に穿設されている。更に、
これらの通孔２１ａと２１ｂ〜２１ｅの間には同
心円上に４個の孔２２ａ〜２２ｄが穿設されてい
る。そして、これらの各孔２１ａ〜２１ｅ及び２
２ａ〜２２ｄは夫々ホルダ２０の壁面２０ａ，２
０ｂに対して垂直に穿設されている。ホルダ２０
の４つの孔２２ａ〜２２ｄには夫々スタツド２３
〜２６が嵌挿されている。これらの各スタツド２
３〜２６は例えばタングステンで形成されてお
り、表面には金メツキが施されている。尚、タン
グステンスタツドに金メツキを施す場合には下地
メツキとしてニツケルメツキを施した後表面金メ
ツキを行う。そして、各スタツド２３〜２６は接
合部材３０によりホルダ２０に強固にロー付け固
定されている。尚、ロー付けに限らずガラス付け
により固定してもよい。
れ、ホルダ２０はフローセンサのベースを形成す
るための円形盤体で、アルミナ等のセラミツク部
材で形成されており、中央部には通孔２１ａが、
半径方向の同心円上には複数例えば４個の通孔２
１ｂ〜２１ｅが等間隔に穿設されている。更に、
これらの通孔２１ａと２１ｂ〜２１ｅの間には同
心円上に４個の孔２２ａ〜２２ｄが穿設されてい
る。そして、これらの各孔２１ａ〜２１ｅ及び２
２ａ〜２２ｄは夫々ホルダ２０の壁面２０ａ，２
０ｂに対して垂直に穿設されている。ホルダ２０
の４つの孔２２ａ〜２２ｄには夫々スタツド２３
〜２６が嵌挿されている。これらの各スタツド２
３〜２６は例えばタングステンで形成されてお
り、表面には金メツキが施されている。尚、タン
グステンスタツドに金メツキを施す場合には下地
メツキとしてニツケルメツキを施した後表面金メ
ツキを行う。そして、各スタツド２３〜２６は接
合部材３０によりホルダ２０に強固にロー付け固
定されている。尚、ロー付けに限らずガラス付け
により固定してもよい。
感温素子３１，３２は例えばタングステンの細
線で表面には前記スタツド２３〜２６と同様に金
メツキが施されている。感温素子３１の両端は夫
夫スタツド２３，２４の端面２３ａ，２４の端面
２３ａ，２４ａに当接されており、金線３５によ
りこれらの端面２３ａ，２４ａにボンデイング接
続されている。すなわち、感温素子３１はスタツ
ド２３，２４に金ボンデイングにより接続されて
いる。金線によるボンデイングは例えば直径30μ
程度のオリフイス孔を有する筒状の治具を使用
し、この治具内に金の細線を挿通してオリフイス
孔の部分で溶融し、当該オリフイス孔から所定の
接合部分に溶出させてボンデイングを行う。同様
にして他の感温素子３２の両端も夫々スタツド２
５，２６の端面に金ボンデイングにより接続され
ている。勿論、これらの感温素子３１，３２はホ
ルダ２０の中心０からの水平距離及び盤面２０ａ
からの垂直距離が夫々等しく、且つ互いに平行と
なるように正確に配列されている。このようにし
てフローセンサ４０が形成されている。
線で表面には前記スタツド２３〜２６と同様に金
メツキが施されている。感温素子３１の両端は夫
夫スタツド２３，２４の端面２３ａ，２４の端面
２３ａ，２４ａに当接されており、金線３５によ
りこれらの端面２３ａ，２４ａにボンデイング接
続されている。すなわち、感温素子３１はスタツ
ド２３，２４に金ボンデイングにより接続されて
いる。金線によるボンデイングは例えば直径30μ
程度のオリフイス孔を有する筒状の治具を使用
し、この治具内に金の細線を挿通してオリフイス
孔の部分で溶融し、当該オリフイス孔から所定の
接合部分に溶出させてボンデイングを行う。同様
にして他の感温素子３２の両端も夫々スタツド２
５，２６の端面に金ボンデイングにより接続され
ている。勿論、これらの感温素子３１，３２はホ
ルダ２０の中心０からの水平距離及び盤面２０ａ
からの垂直距離が夫々等しく、且つ互いに平行と
なるように正確に配列されている。このようにし
てフローセンサ４０が形成されている。
かかる構成のフローセンサ４０を前述した第１
図のフローセンサ８に代えてセンサ本体２内に嵌
装してガスレートセンサを構成する。フローセン
サ４０のベースすなわち、ホルダ２０はセラミツ
クであるために絶縁性が非常に高く、従つて、感
温素子３１，３２の微少な抵抗値変化の検出に際
し漏洩電流が極めて小さく、検出感度が向上す
る。また、熱伝導が良く温度均一性が高いために
スタツド２３〜２６の温度を常時一定に保持し、
感温素子３１，３２の温度ムラが無くなり、しか
も加工精度が高く、フローセンサの同心ずれ或は
片寄りが極めて小さくなり、検出精度及び安定性
がよい。
図のフローセンサ８に代えてセンサ本体２内に嵌
装してガスレートセンサを構成する。フローセン
サ４０のベースすなわち、ホルダ２０はセラミツ
クであるために絶縁性が非常に高く、従つて、感
温素子３１，３２の微少な抵抗値変化の検出に際
し漏洩電流が極めて小さく、検出感度が向上す
る。また、熱伝導が良く温度均一性が高いために
スタツド２３〜２６の温度を常時一定に保持し、
感温素子３１，３２の温度ムラが無くなり、しか
も加工精度が高く、フローセンサの同心ずれ或は
片寄りが極めて小さくなり、検出精度及び安定性
がよい。
また、ボンデイングにより感温素子３１，３２
とスタツド２３，２４，２５，２６を接続してい
るために接触抵抗が低く、電気的及び温度的に安
定した接続が可能であり、且つ取付精度が高い。
更に、金メツキを施すためにスタツド２３〜２６
の材料を感温素子材料に合わせて選定することが
可能であり、例えば同一材料を使用することによ
り接続部分の熱起電力を極めて低く抑えることが
できる。しかも、スタツド２３〜２６及び感温素
子３１，３２に金メツキを施すことにより金ボン
デイングが可能であると共に、酸化が防止され耐
久性が向上する。
とスタツド２３，２４，２５，２６を接続してい
るために接触抵抗が低く、電気的及び温度的に安
定した接続が可能であり、且つ取付精度が高い。
更に、金メツキを施すためにスタツド２３〜２６
の材料を感温素子材料に合わせて選定することが
可能であり、例えば同一材料を使用することによ
り接続部分の熱起電力を極めて低く抑えることが
できる。しかも、スタツド２３〜２６及び感温素
子３１，３２に金メツキを施すことにより金ボン
デイングが可能であると共に、酸化が防止され耐
久性が向上する。
以上説明したように本発明によれば、感温素子
がスタツドを介して接続されるベースをセラミツ
ク部材で形成すると共に、導電部材より成る前記
感温素子及び前記べースに孔を穿設し該孔に嵌挿
固定された導電部材より成る前記スタツドに金メ
ツキを施し、これらを金ボンデイングにより接続
固定するようにしたことを特徴とするので、ベー
スにセラミツク部材を用いることにより検出感度
及び精度の向上と高い加工精度を得ることができ
ると共に、感温素子とスタツドに金メツキを施
し、且つこれらを金ボンデイングで接続すること
により、電気的及び温度的に安定した接続ができ
る。更には前記感温素子とスタツドとを同一材料
にすることが出来ることにより接続部分の熱起電
力を極めて低く抑えることができ、且つ取付精度
と耐久性も向上することができると云う優れた効
果を奏することができる。
がスタツドを介して接続されるベースをセラミツ
ク部材で形成すると共に、導電部材より成る前記
感温素子及び前記べースに孔を穿設し該孔に嵌挿
固定された導電部材より成る前記スタツドに金メ
ツキを施し、これらを金ボンデイングにより接続
固定するようにしたことを特徴とするので、ベー
スにセラミツク部材を用いることにより検出感度
及び精度の向上と高い加工精度を得ることができ
ると共に、感温素子とスタツドに金メツキを施
し、且つこれらを金ボンデイングで接続すること
により、電気的及び温度的に安定した接続ができ
る。更には前記感温素子とスタツドとを同一材料
にすることが出来ることにより接続部分の熱起電
力を極めて低く抑えることができ、且つ取付精度
と耐久性も向上することができると云う優れた効
果を奏することができる。
第１図はガスレートセンサの縦断面図、第２図
は本発明に係るガスレートセンサに使用するフロ
ーセンサの一実施例を示す平面図、第３図は第２
図のＡ−A′断面図である。 １……ケーシング、２……センサ本体、５ａ…
…ノズル孔、２０……ホルダ（ベース）、２３〜
２６……スタツド、３１，３２……感温素子、４
０……フローセンサ。
は本発明に係るガスレートセンサに使用するフロ
ーセンサの一実施例を示す平面図、第３図は第２
図のＡ−A′断面図である。 １……ケーシング、２……センサ本体、５ａ…
…ノズル孔、２０……ホルダ（ベース）、２３〜
２６……スタツド、３１，３２……感温素子、４
０……フローセンサ。
Claims (1)
- １ ケーシング内に収納されたセンサ本体のノズ
ル孔から感温素子を備えたフローセンサに向けて
噴出させたガス流に対して角速度が作用したとき
に生ずるガス流の偏向に基づく前記フローセンサ
の出力差から前記角速度を検出するガスレートセ
ンサにおいて、前記感温素子がスタツドを介して
接続されるベースをセラミツク部材で形成すると
共に、導電部材より成る前記感温素子及び前記ベ
ースに孔を穿設し該孔に嵌挿固定された導電部材
より成る前記スタツドに金メツキを施し、これら
を金ボンデイングにより接続固定するようにした
ことを特徴とするガスレートセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132295A JPS5833165A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | ガスレ−トセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56132295A JPS5833165A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | ガスレ−トセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833165A JPS5833165A (ja) | 1983-02-26 |
| JPH0424663B2 true JPH0424663B2 (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=15077944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56132295A Granted JPS5833165A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | ガスレ−トセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833165A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4026159A (en) * | 1976-02-23 | 1977-05-31 | United Technologies Corporation | Fluidic angular rate sensor null error compensation |
| JPS5421514A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-17 | Toshiba Corp | Torque controller for induction motor |
-
1981
- 1981-08-24 JP JP56132295A patent/JPS5833165A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833165A (ja) | 1983-02-26 |
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