JPH0478947B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0478947B2 JPH0478947B2 JP62131330A JP13133087A JPH0478947B2 JP H0478947 B2 JPH0478947 B2 JP H0478947B2 JP 62131330 A JP62131330 A JP 62131330A JP 13133087 A JP13133087 A JP 13133087A JP H0478947 B2 JPH0478947 B2 JP H0478947B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- sensor
- pressure
- rate
- airtight container
- 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
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 49
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 14
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 18
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 150000002371 helium Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、特に検出精度が向上したガスレー
トセンサに関するものである。
トセンサに関するものである。
ガスレートセンサは、本体内に設けられたフロ
ーセンサの感温素子（ヒートワイヤ）に向けてガ
ス流を噴出させておき、外部から加わる角速度の
影響により上記ガス流が偏向した時に生じるフロ
ーセンサの出力からその角速度（レート）を検出
するようにしたものである。この時、上記センサ
本体は気密容器となつており、この容器内にはフ
ローセンサと共に通常ヘリウムガスが封入されて
いる。そして、同じく気密容器内に設けられたピ
エゾプレートのポンプ作用によりヘリウムガスの
層流が形成され、上述の感温素子に向けて一定の
ガス流が供給されるようになつている。この気密
容器内に封入するヘリウムガスの圧力は、ピエゾ
プレートポンプの駆動電圧、ノイズあるいは製造
上の面から従来1.1Kg／cm2程度となつている。
ーセンサの感温素子（ヒートワイヤ）に向けてガ
ス流を噴出させておき、外部から加わる角速度の
影響により上記ガス流が偏向した時に生じるフロ
ーセンサの出力からその角速度（レート）を検出
するようにしたものである。この時、上記センサ
本体は気密容器となつており、この容器内にはフ
ローセンサと共に通常ヘリウムガスが封入されて
いる。そして、同じく気密容器内に設けられたピ
エゾプレートのポンプ作用によりヘリウムガスの
層流が形成され、上述の感温素子に向けて一定の
ガス流が供給されるようになつている。この気密
容器内に封入するヘリウムガスの圧力は、ピエゾ
プレートポンプの駆動電圧、ノイズあるいは製造
上の面から従来1.1Kg／cm2程度となつている。
従来のガスレートセンサは、上記のように気密
容器（センサ本体）内に1.1Kg／cm2程度の圧力で
ガスが封入されているが、そのガス圧ではレート
に対する出力が小さく増巾器利得を大きくとる必
要があり、ノイズ、ドリフトも大きく増巾され、
検出精度が良くないという問題点があつた。
容器（センサ本体）内に1.1Kg／cm2程度の圧力で
ガスが封入されているが、そのガス圧ではレート
に対する出力が小さく増巾器利得を大きくとる必
要があり、ノイズ、ドリフトも大きく増巾され、
検出精度が良くないという問題点があつた。
この発明は、このような問題点に着目してなさ
れたもので、ノイズ及びドリフトの増幅を抑制
し、検出精度を向上させたガスレートセンサを提
供するものである。
れたもので、ノイズ及びドリフトの増幅を抑制
し、検出精度を向上させたガスレートセンサを提
供するものである。
この発明のガスレートセンサは、気密容器内に
フローセンサを設けると共にガスを封入し、その
フローセンサの感温素子に向けて前記ガスを一定
の流れで噴出させるようにしたガスレートセンサ
において、前記気密容器内にヘリウム又はヘリウ
ムと他の不活性ガスとの混合ガスを1.2Kg／cm2〜
2.0Kg／cm2の範囲の圧力で封入したものである。
フローセンサを設けると共にガスを封入し、その
フローセンサの感温素子に向けて前記ガスを一定
の流れで噴出させるようにしたガスレートセンサ
において、前記気密容器内にヘリウム又はヘリウ
ムと他の不活性ガスとの混合ガスを1.2Kg／cm2〜
2.0Kg／cm2の範囲の圧力で封入したものである。
この発明のガスレートセンサにおいては、フロ
ーセンサを内蔵した気密容器内に1.2Kg／cm2〜2.0
Kg／cm2の範囲の高い圧力でガスが封入されている
ので、レート検出部の感度が高く、検出精度が向
上する。
ーセンサを内蔵した気密容器内に1.2Kg／cm2〜2.0
Kg／cm2の範囲の高い圧力でガスが封入されている
ので、レート検出部の感度が高く、検出精度が向
上する。
以下、この発明の一実施例を図面について説明
する。
する。
第１図はガスレートセンサの主要構成を示す断
面図である。図中、１はセンサ本体を構成する気
密容器（ケース）で、開口部がハーメチツクシー
ルで閉塞され、内部に２本のヒートワイヤ２ａ，
２ｂから成るフローセンサが配置されている。こ
の気密容器１内には、他にポンプ機能を有したピ
エゾプレート３がホルダ４に支持されながら固定
され、そのホルダ４の一端側にはノズル５が形成
されている。また、気密容器１内にヘリウムガス
が1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2の範囲の圧力で封入され
ており、上記ピエゾプレート３によつてヘリウム
ガスの層流が形成され、ノズル５を通して図の矢
印の如くフローセンサのヒートワイヤ２ａ，２ｂ
に向けて一定の流れでヘリウムガスが噴出されて
いる。なお、この運動体としてのガスは、ヘリウ
ムあるいは、その他の不活性ガスとの混合ガスで
あつても良い。
面図である。図中、１はセンサ本体を構成する気
密容器（ケース）で、開口部がハーメチツクシー
ルで閉塞され、内部に２本のヒートワイヤ２ａ，
２ｂから成るフローセンサが配置されている。こ
の気密容器１内には、他にポンプ機能を有したピ
エゾプレート３がホルダ４に支持されながら固定
され、そのホルダ４の一端側にはノズル５が形成
されている。また、気密容器１内にヘリウムガス
が1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2の範囲の圧力で封入され
ており、上記ピエゾプレート３によつてヘリウム
ガスの層流が形成され、ノズル５を通して図の矢
印の如くフローセンサのヒートワイヤ２ａ，２ｂ
に向けて一定の流れでヘリウムガスが噴出されて
いる。なお、この運動体としてのガスは、ヘリウ
ムあるいは、その他の不活性ガスとの混合ガスで
あつても良い。
第２図は、レート検出系の回路構成を示すブロ
ツク図である。図示のように、電源回路６から制
御回路７及び増幅器８に電源が供給され、センサ
本体検出部９の検出信号が増幅されて出力され
る。このセンサ本体検出部９の出力を処理する回
路は、センサ本体と共に恒温槽（外筒）内に設け
られている。
ツク図である。図示のように、電源回路６から制
御回路７及び増幅器８に電源が供給され、センサ
本体検出部９の検出信号が増幅されて出力され
る。このセンサ本体検出部９の出力を処理する回
路は、センサ本体と共に恒温槽（外筒）内に設け
られている。
また、第３図は上記検出部９の一例を示す回路
図である。ピエゾプレート３によりガスポンプが
構成され、また、２本のヒートワイヤ（抵抗体）
２ａ，２ｂと抵抗体１０ａ，１０ｂによりブリツ
ジ回路が構成されている。
図である。ピエゾプレート３によりガスポンプが
構成され、また、２本のヒートワイヤ（抵抗体）
２ａ，２ｂと抵抗体１０ａ，１０ｂによりブリツ
ジ回路が構成されている。
上記のように構成されたガスレートセンサにお
いては、ピエゾプレート３のポンプ作用により第
１図のＸ方向（矢印方向）にガス流が発生し、こ
のガス流で第３図のブリツジの二辺のヒートワイ
ヤ２ａ，２ｂが等分に冷却されている。この時、
センサ本体がＺ方向に軸に角速度Ｗで回転する
と、ガス分子が次式で示されるコリオリの力Ｆを
受けてガス流がＹ方向に偏流し、二本のヒートワ
イヤ２ａ，２ｂの抵抗値が不平衡になる。
いては、ピエゾプレート３のポンプ作用により第
１図のＸ方向（矢印方向）にガス流が発生し、こ
のガス流で第３図のブリツジの二辺のヒートワイ
ヤ２ａ，２ｂが等分に冷却されている。この時、
センサ本体がＺ方向に軸に角速度Ｗで回転する
と、ガス分子が次式で示されるコリオリの力Ｆを
受けてガス流がＹ方向に偏流し、二本のヒートワ
イヤ２ａ，２ｂの抵抗値が不平衡になる。
Ｆ＝2m（Ｖ×Ｗ）
この不平衡によつて生じる電圧は角速度Ｗに比
例し、従つてその電圧を検出することにより角速
度Ｗの大きさを知ることができる。なお、上式で
ｍは運動体（ヘリウムガス）の質量、Ｖは運動体
の相対速度である。
例し、従つてその電圧を検出することにより角速
度Ｗの大きさを知ることができる。なお、上式で
ｍは運動体（ヘリウムガス）の質量、Ｖは運動体
の相対速度である。
ここで、気密容器１に封入したヘリウムガスの
圧力は1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2と高くしてある。こ
のヘリウムガスの圧力は高い程ガス密度も高くな
るので、熱伝導率が高くなり、容器内に張架され
ているヒートワイヤ２ａ，２ｂの放熱特性が向上
する。しかし、粘性係数については、この程度の
圧力変化ではほとんど変化せず、層流形状にはほ
とんど変化を与えない。これらの条件を基にして
ガス圧のみを変化させると、第４図に示すような
感度曲線が得られる。第４図はガス圧1.1Kg／cm2
の時を100とした時のガス圧による出力感度の変
化率を示したものである。
圧力は1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2と高くしてある。こ
のヘリウムガスの圧力は高い程ガス密度も高くな
るので、熱伝導率が高くなり、容器内に張架され
ているヒートワイヤ２ａ，２ｂの放熱特性が向上
する。しかし、粘性係数については、この程度の
圧力変化ではほとんど変化せず、層流形状にはほ
とんど変化を与えない。これらの条件を基にして
ガス圧のみを変化させると、第４図に示すような
感度曲線が得られる。第４図はガス圧1.1Kg／cm2
の時を100とした時のガス圧による出力感度の変
化率を示したものである。
上記ガス圧を高めていくと、感度直線性の得ら
れるピエゾプレート３の駆動電圧の範囲が狭くな
り、ノイズも増大する。また、製造面から見て
も、ガス置換装置に使用する真空バルブの耐圧に
限界がある。これらの条件を考慮し、上記第４図
に示した実験結果から従来より高感度のレート検
出を得るには、1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2の範囲の圧
力でガスを封入すれば良いことがわかる。この範
囲内で封入ガスの圧力を上げることにより、セン
サ本体のレート検出感度が高くなり、レート
1deg／sec当りの最終電圧（入力電圧と増幅器利
得率の積）を一定とすれば、増幅器利得率を低く
することができる。従つて、センサ本体のレート
検出部、ブリツジ回路、増幅器のノイズ及びドリ
フトの増幅が抑えられ、オフセツト電圧が安定
し、検出精度が向上する。
れるピエゾプレート３の駆動電圧の範囲が狭くな
り、ノイズも増大する。また、製造面から見て
も、ガス置換装置に使用する真空バルブの耐圧に
限界がある。これらの条件を考慮し、上記第４図
に示した実験結果から従来より高感度のレート検
出を得るには、1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2の範囲の圧
力でガスを封入すれば良いことがわかる。この範
囲内で封入ガスの圧力を上げることにより、セン
サ本体のレート検出感度が高くなり、レート
1deg／sec当りの最終電圧（入力電圧と増幅器利
得率の積）を一定とすれば、増幅器利得率を低く
することができる。従つて、センサ本体のレート
検出部、ブリツジ回路、増幅器のノイズ及びドリ
フトの増幅が抑えられ、オフセツト電圧が安定
し、検出精度が向上する。
以上説明したように、この発明によれば、フロ
ーセンサを有した気密容器内に封入するガスの圧
力を1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2の範囲としたため、セ
ンサ本体のレート検出感度が高くなると共に、ノ
イズ及びドリフトの増幅が抑えられ、検出精度が
向上するという効果が得られる。
ーセンサを有した気密容器内に封入するガスの圧
力を1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2の範囲としたため、セ
ンサ本体のレート検出感度が高くなると共に、ノ
イズ及びドリフトの増幅が抑えられ、検出精度が
向上するという効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第
２図はレート検出系の回路構成を示すブロツク
図、第３図は第２図の検出部の一例を示す回路
図、第４図はガス圧による出力感度の変化率を示
す特性図である。 １……気密容器、２ａ，２ｂ……ヒートワイ
ヤ、３……ピエゾプレート、４……ホルダ、５…
…ノズル。
２図はレート検出系の回路構成を示すブロツク
図、第３図は第２図の検出部の一例を示す回路
図、第４図はガス圧による出力感度の変化率を示
す特性図である。 １……気密容器、２ａ，２ｂ……ヒートワイ
ヤ、３……ピエゾプレート、４……ホルダ、５…
…ノズル。
Claims (1)
- １ 気密容器内にフローセンサを設けると共にガ
スを封入し、そのフローセンサの感温素に向けて
前記ガスを一定の流れで噴出させるようにしたガ
スレートセンサにおいて、前記気密容器内にヘリ
ウム又はヘリウムと他の不活性ガスとの混合ガス
を1.2Kg／cm2〜2.0Kg／cm2の範囲の圧力で封入した
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 |
|---|---|---|---|
| JP62131330A JPS63298068A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | ガスレ−トセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62131330A JPS63298068A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | ガスレ−トセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63298068A JPS63298068A (ja) | 1988-12-05 |
| JPH0478947B2 true JPH0478947B2 (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=15055424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62131330A Granted JPS63298068A (ja) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | ガスレ−トセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63298068A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5719333A (en) * | 1994-01-20 | 1998-02-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Acceleration sensor |
| JP3244208B2 (ja) * | 1994-02-07 | 2002-01-07 | 本田技研工業株式会社 | ガスレート検出器 |
| US5786744A (en) * | 1994-03-24 | 1998-07-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hybrid sensor |
| JP3281169B2 (ja) * | 1994-03-24 | 2002-05-13 | 本田技研工業株式会社 | 多軸型ガスレートセンサ |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62131330A patent/JPS63298068A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63298068A (ja) | 1988-12-05 |
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