JPH05118859A - 振動制御装置 - Google Patents
振動制御装置Info
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- JPH05118859A JPH05118859A JP3285016A JP28501691A JPH05118859A JP H05118859 A JPH05118859 A JP H05118859A JP 3285016 A JP3285016 A JP 3285016A JP 28501691 A JP28501691 A JP 28501691A JP H05118859 A JPH05118859 A JP H05118859A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一つの圧電素子に駆動および帰還の二つの機
能を持たせて、かつ振動子の駆動効率を有効に向上でき
る振動制御装置を提供する。 【構成】 共振点を有する振動体２１の側面に圧電素子
２３を貼着してなる振動子２４と、圧電素子２３にイン
ピーダンス素子を介して駆動電圧を印加する駆動装置３
５と、圧電素子２３およびインピーダンス素子の接続点
２７における出力と基準交流電圧との差を演算する演算
手段２９とを具え、この演算手段２９の出力を駆動装置
３５に帰還して振動子２４を自励振動させる振動制御装
置であって、駆動装置３５の出力を演算手段２９の出力
に対して微分値的位相角関係に設定する位相調整手段４
０を設ける。
能を持たせて、かつ振動子の駆動効率を有効に向上でき
る振動制御装置を提供する。 【構成】 共振点を有する振動体２１の側面に圧電素子
２３を貼着してなる振動子２４と、圧電素子２３にイン
ピーダンス素子を介して駆動電圧を印加する駆動装置３
５と、圧電素子２３およびインピーダンス素子の接続点
２７における出力と基準交流電圧との差を演算する演算
手段２９とを具え、この演算手段２９の出力を駆動装置
３５に帰還して振動子２４を自励振動させる振動制御装
置であって、駆動装置３５の出力を演算手段２９の出力
に対して微分値的位相角関係に設定する位相調整手段４
０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば振動ジャイロ
において、振動子を効率良く自励振動させるための振動
制御装置に関するものである。
において、振動子を効率良く自励振動させるための振動
制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電形振動ジャイロに用いられる従来の
振動制御装置としては、図７に示すようなものが知られ
ている。この振動制御装置は、振動体１の側面に駆動用
圧電素子２および帰還用圧電素子３をそれぞれ貼着して
なる振動子４を自励振動させるもので、駆動装置５の出
力を駆動用圧電素子２に供給し、帰還用圧電素子３の出
力を駆動装置５に帰還するようにしている。
振動制御装置としては、図７に示すようなものが知られ
ている。この振動制御装置は、振動体１の側面に駆動用
圧電素子２および帰還用圧電素子３をそれぞれ貼着して
なる振動子４を自励振動させるもので、駆動装置５の出
力を駆動用圧電素子２に供給し、帰還用圧電素子３の出
力を駆動装置５に帰還するようにしている。
【０００３】駆動装置５は、帰還用圧電素子３の出力を
直流化する平滑回路６と、その出力を基準電圧源７の基
準レベルと比較する比較器８と、この比較器８の出力と
帰還用圧電素子３の出力とを掛け算する掛け算器９と、
この掛け算器９の出力を微分する微分器１０とをもって
構成され、微分器１０により駆動装置５の出力が帰還用
圧電素子３の出力に対して微分値的な位相角関係となる
ようにすることによって、振動子４を効率良く自励振動
させるようにしている。
直流化する平滑回路６と、その出力を基準電圧源７の基
準レベルと比較する比較器８と、この比較器８の出力と
帰還用圧電素子３の出力とを掛け算する掛け算器９と、
この掛け算器９の出力を微分する微分器１０とをもって
構成され、微分器１０により駆動装置５の出力が帰還用
圧電素子３の出力に対して微分値的な位相角関係となる
ようにすることによって、振動子４を効率良く自励振動
させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の振動制御装置にあっては、振動体１に駆動用お
よび帰還用の二枚の圧電素子２および３を設けるように
しているため、振動子４の組み立て作業が面倒になると
いう問題がある。また、駆動用圧電素子２によって発生
される振動は、その圧電素子用の接着層１１を経て振動
体１に伝達され、同様に振動体１の振動は、帰還用圧電
素子３にその接着層１２を経て伝達されるため、両圧電
素子２，３間の特性差や、接着層１１，１２の温度依存
性等の影響を受け易く、これがため振動子４の振動が不
安定になるという問題がある。
た従来の振動制御装置にあっては、振動体１に駆動用お
よび帰還用の二枚の圧電素子２および３を設けるように
しているため、振動子４の組み立て作業が面倒になると
いう問題がある。また、駆動用圧電素子２によって発生
される振動は、その圧電素子用の接着層１１を経て振動
体１に伝達され、同様に振動体１の振動は、帰還用圧電
素子３にその接着層１２を経て伝達されるため、両圧電
素子２，３間の特性差や、接着層１１，１２の温度依存
性等の影響を受け易く、これがため振動子４の振動が不
安定になるという問題がある。
【０００５】このような問題を解決するものとして、本
願人は、特願平３−１６２３２９号において、図８に示
すような、一つの圧電素子に駆動および帰還の二つの機
能を持たせた振動制御装置を提案していると共に、同様
の作用効果を有する図９に示すような振動制御装置を開
発している。
願人は、特願平３−１６２３２９号において、図８に示
すような、一つの圧電素子に駆動および帰還の二つの機
能を持たせた振動制御装置を提案していると共に、同様
の作用効果を有する図９に示すような振動制御装置を開
発している。
【０００６】図８に示す振動制御装置においては、共振
点を有する振動体２１の一側面に接着層２２を介して一
つの圧電素子２３を貼着して振動子２４を構成し、その
圧電素子２３をインピーダンス素子Ｚ1 を介して駆動装
置２５に接続すると共に、該駆動装置２５に他のインピ
ーダンス素子Ｚ2 を介して容量素子２６を接続して、圧
電素子２３および容量素子２６に同時に所要の交流電圧
を印加するようにしている。また、圧電素子２３および
インピーダンスＺ1 の接続点２７における出力と、イン
ピーダンス素子Ｚ2 および容量素子２６の接続点２８に
おける出力（基準交流電圧）との差を、差動増幅器２９
で演算し、その出力を駆動装置２５に帰還するようにし
ている。
点を有する振動体２１の一側面に接着層２２を介して一
つの圧電素子２３を貼着して振動子２４を構成し、その
圧電素子２３をインピーダンス素子Ｚ1 を介して駆動装
置２５に接続すると共に、該駆動装置２５に他のインピ
ーダンス素子Ｚ2 を介して容量素子２６を接続して、圧
電素子２３および容量素子２６に同時に所要の交流電圧
を印加するようにしている。また、圧電素子２３および
インピーダンスＺ1 の接続点２７における出力と、イン
ピーダンス素子Ｚ2 および容量素子２６の接続点２８に
おける出力（基準交流電圧）との差を、差動増幅器２９
で演算し、その出力を駆動装置２５に帰還するようにし
ている。
【０００７】また、図９に示す振動制御装置において
は、共振点を有する振動体２１の一側面に接着層２２を
介して一つの圧電素子２３を貼着して振動子２４を構成
し、その圧電素子２３を容量素子３１を介して駆動装置
２５に接続すると共に、該駆動装置２５に直列接続した
抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 を接続して、圧電素子２３および抵
抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 に同時に所要の交流電圧を印加するよ
うにしている。また、圧電素子２３および容量素子３１
の接続点３２における出力と、抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ 2 の接
続点３３における出力、すなわち駆動装置２５の出力を
抵抗分割した出力（基準交流電圧）との差を、差動増幅
器２９で演算し、その出力を駆動装置２５に帰還するよ
うにしている。
は、共振点を有する振動体２１の一側面に接着層２２を
介して一つの圧電素子２３を貼着して振動子２４を構成
し、その圧電素子２３を容量素子３１を介して駆動装置
２５に接続すると共に、該駆動装置２５に直列接続した
抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 を接続して、圧電素子２３および抵
抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 に同時に所要の交流電圧を印加するよ
うにしている。また、圧電素子２３および容量素子３１
の接続点３２における出力と、抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ 2 の接
続点３３における出力、すなわち駆動装置２５の出力を
抵抗分割した出力（基準交流電圧）との差を、差動増幅
器２９で演算し、その出力を駆動装置２５に帰還するよ
うにしている。
【０００８】図８および図９に示した振動制御装置は、
本願人が開発した新規なもので、図７に示した従来の振
動制御装置における問題点を有効に解決することができ
るが、かかる振動制御装置において振動子を効率良く自
励振動させるためには、その好適条件を検討し、設定す
る必要がある。
本願人が開発した新規なもので、図７に示した従来の振
動制御装置における問題点を有効に解決することができ
るが、かかる振動制御装置において振動子を効率良く自
励振動させるためには、その好適条件を検討し、設定す
る必要がある。
【０００９】この発明は、以上の点に鑑みてなされたも
ので、一つの圧電素子に駆動および帰還の二つの機能を
持たせた振動制御装置において、振動子の駆動効率を有
効に向上できるよう適切に構成した振動制御装置を提供
することを目的とする。
ので、一つの圧電素子に駆動および帰還の二つの機能を
持たせた振動制御装置において、振動子の駆動効率を有
効に向上できるよう適切に構成した振動制御装置を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、共振点を有する振動体の側面に圧電
素子を貼着してなる振動子と、前記圧電素子にインピー
ダンス素子を介して駆動電圧を印加する駆動装置と、前
記圧電素子およびインピーダンス素子の接続点における
出力と基準交流電圧との差を演算する演算手段とを具
え、この演算手段の出力を前記駆動装置に帰還して前記
振動子を自励振動させる振動制御装置であって、前記駆
動装置の出力を前記演算手段の出力に対して微分値的位
相角関係に設定する位相調整手段を設ける。
め、この発明では、共振点を有する振動体の側面に圧電
素子を貼着してなる振動子と、前記圧電素子にインピー
ダンス素子を介して駆動電圧を印加する駆動装置と、前
記圧電素子およびインピーダンス素子の接続点における
出力と基準交流電圧との差を演算する演算手段とを具
え、この演算手段の出力を前記駆動装置に帰還して前記
振動子を自励振動させる振動制御装置であって、前記駆
動装置の出力を前記演算手段の出力に対して微分値的位
相角関係に設定する位相調整手段を設ける。
【００１１】
【作用】図８および図９に示す構成において、振動子２
４の駆動効率の良い条件を検討するために、圧電素子２
３に交流電圧を印加して振動子２４を振動させたとこ
ろ、振動子２４は、特定の周波数域において、振動に対
する抵抗を内在した物理的な振幅共振現象を生じ、圧電
素子２３に印加した交流電圧に対して、振動に対する抵
抗を内在することに基づく位相の遅れを伴う運動となっ
て、差動増幅器２９からは、位相的にその運動に対応し
た交流電圧が得られることが確認された。しかも、振動
子２４の振幅と、差動増幅器２９の出力の振幅とに比例
的関係があり、振動子２４の物理的な振幅共振現象を生
じる周波数域で、差動増幅器２９の出力の振幅は極大を
示すことが確認された。
４の駆動効率の良い条件を検討するために、圧電素子２
３に交流電圧を印加して振動子２４を振動させたとこ
ろ、振動子２４は、特定の周波数域において、振動に対
する抵抗を内在した物理的な振幅共振現象を生じ、圧電
素子２３に印加した交流電圧に対して、振動に対する抵
抗を内在することに基づく位相の遅れを伴う運動となっ
て、差動増幅器２９からは、位相的にその運動に対応し
た交流電圧が得られることが確認された。しかも、振動
子２４の振幅と、差動増幅器２９の出力の振幅とに比例
的関係があり、振動子２４の物理的な振幅共振現象を生
じる周波数域で、差動増幅器２９の出力の振幅は極大を
示すことが確認された。
【００１２】このことは、図７に示した従来構成の振動
子４と同様の運動をしており、振動子４の振幅共振現象
に伴って、駆動用の交流電圧が帰還用圧電素子３の出力
に対して微分値的な位相角関係になるのと同様に、図８
および図９に例示した振動子２４の振幅共振現象におい
ても、駆動用の交流電圧が差動増幅器２９の出力に対し
て微分値的な位相角関係になることを意味する。したが
って、振動子２４の形状、材質等によって決定づけられ
る振幅共振現象を生じる周波数域において、駆動装置２
５を、その出力が差動増幅器２９の出力に対して微分値
的な位相角関係となるように構成すれば、振動子２４を
振幅共振現象を生じた状態で、継続的に自励振動させる
ことができ、駆動効率を向上させることが可能となる。
子４と同様の運動をしており、振動子４の振幅共振現象
に伴って、駆動用の交流電圧が帰還用圧電素子３の出力
に対して微分値的な位相角関係になるのと同様に、図８
および図９に例示した振動子２４の振幅共振現象におい
ても、駆動用の交流電圧が差動増幅器２９の出力に対し
て微分値的な位相角関係になることを意味する。したが
って、振動子２４の形状、材質等によって決定づけられ
る振幅共振現象を生じる周波数域において、駆動装置２
５を、その出力が差動増幅器２９の出力に対して微分値
的な位相角関係となるように構成すれば、振動子２４を
振幅共振現象を生じた状態で、継続的に自励振動させる
ことができ、駆動効率を向上させることが可能となる。
【００１３】
【実施例】図１はこの発明の第１実施例を示すもので、
図８に示す符号と同一符号は同一作用を成すものを示
す。振動子２４は、共振点を有する振動体２１の一側面
に接着層２２を介して一つの圧電素子２３を貼着して構
成し、その圧電素子２３をインピーダンス素子Ｚ1 を介
して駆動装置３５に接続する。また、駆動装置３５に
は、他のインピーダンス素子Ｚ2 を介して容量素子２６
を接続し、該駆動装置３５により圧電素子２３および容
量素子２６に同時に所要の交流電圧を印加する。圧電素
子２３とインピーダンスＺ1 との接続点２７は、差動増
幅器２９の反転入力端子に接続し、インピーダンス素子
Ｚ2 と容量素子２６との接続点２８は、差動増幅器２９
の非反転入力端子に接続して、接続点２７における出力
と、接続点２８における基準交流電圧との差を演算し、
その差動出力を駆動装置３５に帰還する。
図８に示す符号と同一符号は同一作用を成すものを示
す。振動子２４は、共振点を有する振動体２１の一側面
に接着層２２を介して一つの圧電素子２３を貼着して構
成し、その圧電素子２３をインピーダンス素子Ｚ1 を介
して駆動装置３５に接続する。また、駆動装置３５に
は、他のインピーダンス素子Ｚ2 を介して容量素子２６
を接続し、該駆動装置３５により圧電素子２３および容
量素子２６に同時に所要の交流電圧を印加する。圧電素
子２３とインピーダンスＺ1 との接続点２７は、差動増
幅器２９の反転入力端子に接続し、インピーダンス素子
Ｚ2 と容量素子２６との接続点２８は、差動増幅器２９
の非反転入力端子に接続して、接続点２７における出力
と、接続点２８における基準交流電圧との差を演算し、
その差動出力を駆動装置３５に帰還する。
【００１４】駆動装置３５は、差動増幅器２９の出力を
直流化する平滑回路３６と、その出力を基準電圧源３７
の基準レベルと比較する比較器３８と、この比較器３８
の出力と差動増幅器２９の出力とを掛け算する掛け算器
３９と、この掛け算器３９の出力を微分する微分器４０
とをもって構成し、この微分器４０の出力を上述したよ
うに、圧電素子２３および容量素子２６に同時に印加す
る。ここで、微分器４０の時定数は、振動子２４の形
状、材質等で決定づけられる振幅共振現象を生じる周波
数域において、所定の位相角となるように設定する。
直流化する平滑回路３６と、その出力を基準電圧源３７
の基準レベルと比較する比較器３８と、この比較器３８
の出力と差動増幅器２９の出力とを掛け算する掛け算器
３９と、この掛け算器３９の出力を微分する微分器４０
とをもって構成し、この微分器４０の出力を上述したよ
うに、圧電素子２３および容量素子２６に同時に印加す
る。ここで、微分器４０の時定数は、振動子２４の形
状、材質等で決定づけられる振幅共振現象を生じる周波
数域において、所定の位相角となるように設定する。
【００１５】このように、駆動装置３５において、掛け
算器３９の出力を、振動子２４の形状、材質等で決定づ
けられる振幅共振現象を生じる周波数域において、所定
の位相角となるように時定数を設定した微分器４０で微
分して振動子２４を駆動すれば、振動子２４は振幅共振
現象を生じた状態で、差動増幅器２９の出力の振幅が一
定となるように継続的に自励振動させることができ、駆
動効率を向上させることができる。
算器３９の出力を、振動子２４の形状、材質等で決定づ
けられる振幅共振現象を生じる周波数域において、所定
の位相角となるように時定数を設定した微分器４０で微
分して振動子２４を駆動すれば、振動子２４は振幅共振
現象を生じた状態で、差動増幅器２９の出力の振幅が一
定となるように継続的に自励振動させることができ、駆
動効率を向上させることができる。
【００１６】図２はこの発明の第２実施例を示すもの
で、図９に示す符号と同一符号は同一作用を成すものを
示す。振動子２４は、共振点を有する振動体２１の一側
面に接着層２２を介して一つの圧電素子２３を貼着して
構成し、その圧電素子２３を容量素子３１を介して図１
と同様の構成の駆動装置３５に接続する。また、駆動装
置３５には、直列接続した抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 を接続
し、該駆動装置３５により圧電素子２３および抵抗素子
Ｒ1 ，Ｒ2 に同時に所要の交流電圧を印加する。圧電素
子２３と容量素子３１との接続点３２は、差動増幅器２
９の反転入力端子に接続し、抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 の接続
点３３は、差動増幅器２９の非反転入力端子に接続し
て、接続点３２における出力と、駆動装置３５の出力を
抵抗素子Ｒ1，Ｒ2 で抵抗分割した接続点３３における
基準交流電圧との差を演算し、その差動出力を駆動装置
３５に帰還する。
で、図９に示す符号と同一符号は同一作用を成すものを
示す。振動子２４は、共振点を有する振動体２１の一側
面に接着層２２を介して一つの圧電素子２３を貼着して
構成し、その圧電素子２３を容量素子３１を介して図１
と同様の構成の駆動装置３５に接続する。また、駆動装
置３５には、直列接続した抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 を接続
し、該駆動装置３５により圧電素子２３および抵抗素子
Ｒ1 ，Ｒ2 に同時に所要の交流電圧を印加する。圧電素
子２３と容量素子３１との接続点３２は、差動増幅器２
９の反転入力端子に接続し、抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 の接続
点３３は、差動増幅器２９の非反転入力端子に接続し
て、接続点３２における出力と、駆動装置３５の出力を
抵抗素子Ｒ1，Ｒ2 で抵抗分割した接続点３３における
基準交流電圧との差を演算し、その差動出力を駆動装置
３５に帰還する。
【００１７】この実施例においても、駆動装置３５にお
いて、掛け算器３９の出力を、振動子２４の形状、材質
等で決定づけられる振幅共振現象を生じる周波数域にお
いて、所定の位相角となるように時定数を設定した微分
器４０で微分して振動子２４を駆動することにより、振
動子２４を振幅共振現象を生じた状態で、差動増幅器２
９の出力の振幅が一定となるように継続的に自励振動さ
せることができ、駆動効率を向上させることができる。
いて、掛け算器３９の出力を、振動子２４の形状、材質
等で決定づけられる振幅共振現象を生じる周波数域にお
いて、所定の位相角となるように時定数を設定した微分
器４０で微分して振動子２４を駆動することにより、振
動子２４を振幅共振現象を生じた状態で、差動増幅器２
９の出力の振幅が一定となるように継続的に自励振動さ
せることができ、駆動効率を向上させることができる。
【００１８】図３はこの発明の第３実施例を示すもので
ある。この実施例では、図１において、接続点２７にお
ける出力を差動増幅器２９の非反転入力端子に供給し、
接続点２８における出力を差動増幅器２９の反転入力端
子に供給して、それらの差動出力を得、これを駆動装置
３５に帰還する。この場合、差動増幅器２９の出力は、
図１の場合と位相が１８０°ずれるので、駆動装置３５
の掛け算器３９の出力を積分器４１で積分し、この積分
器４１の出力を上述したように、圧電素子２３および容
量素子２６に同時に印加するようにする。その他の構成
は、第１実施例と同様である。
ある。この実施例では、図１において、接続点２７にお
ける出力を差動増幅器２９の非反転入力端子に供給し、
接続点２８における出力を差動増幅器２９の反転入力端
子に供給して、それらの差動出力を得、これを駆動装置
３５に帰還する。この場合、差動増幅器２９の出力は、
図１の場合と位相が１８０°ずれるので、駆動装置３５
の掛け算器３９の出力を積分器４１で積分し、この積分
器４１の出力を上述したように、圧電素子２３および容
量素子２６に同時に印加するようにする。その他の構成
は、第１実施例と同様である。
【００１９】この実施例においても、積分器４１によ
り、その出力が差動増幅器２９の出力に対して微分値的
な位相角関係となるように設定することにより、第１実
施例と同様の効果を得ることができる。
り、その出力が差動増幅器２９の出力に対して微分値的
な位相角関係となるように設定することにより、第１実
施例と同様の効果を得ることができる。
【００２０】図４は、この発明の第４実施例を示すもの
である。この実施例では、図５に斜視図をも示すよう
に、横断面形状が四角形の振動体４５の隣接する側面
に、それぞれ接着層４６ａ，４６ｂを介して圧電素子４
７ａ，４７ｂを貼着して振動子４８を構成する。圧電素
子４７ａ，４７ｂは、それぞれのインピーダンス素子Ｚ
1,Ｚ2 を介して駆動装置４９の出力側に接続すると共
に、この駆動装置４９の出力側にそれぞれ他のインピー
ダンス素子Ｚ3,Ｚ4 を介して容量素子Ｃ1,Ｃ2 を接続し
て、これら圧電素子４７ａ，４７ｂおよび容量素子Ｃ1,
Ｃ2 に駆動装置４９から同時に交流電圧を印加するよう
にする。
である。この実施例では、図５に斜視図をも示すよう
に、横断面形状が四角形の振動体４５の隣接する側面
に、それぞれ接着層４６ａ，４６ｂを介して圧電素子４
７ａ，４７ｂを貼着して振動子４８を構成する。圧電素
子４７ａ，４７ｂは、それぞれのインピーダンス素子Ｚ
1,Ｚ2 を介して駆動装置４９の出力側に接続すると共
に、この駆動装置４９の出力側にそれぞれ他のインピー
ダンス素子Ｚ3,Ｚ4 を介して容量素子Ｃ1,Ｃ2 を接続し
て、これら圧電素子４７ａ，４７ｂおよび容量素子Ｃ1,
Ｃ2 に駆動装置４９から同時に交流電圧を印加するよう
にする。
【００２１】また、インピーダンス素子Ｚ1,Ｚ2 と圧電
素子４７ａ，４７ｂとのそれぞれの接続点５０ａ，５０
ｂにおける出力は、差動増幅器５１ａ，５１ｂのそれぞ
れの反転入力端子に供給し、これら差動増幅器５１ａ，
５１ｂのそれぞれの非反転入力端子には、インピーダン
ス素子Ｚ3,Ｚ4 と容量素子Ｃ1,Ｃ2 とのそれぞれの接続
点５０ｃ，５０ｄにおける出力を基準交流電圧として供
給して、差動増幅器５１ａで接続点５０ａ，５０ｃから
の出力を差動増幅し、差動増幅器５１ｂで接続点５０
ｂ，５０ｄからの出力を差動増幅する。これら差動増幅
器５１ａ，５１ｂの出力は、加算器５２で加算して駆動
装置４９に帰還する。
素子４７ａ，４７ｂとのそれぞれの接続点５０ａ，５０
ｂにおける出力は、差動増幅器５１ａ，５１ｂのそれぞ
れの反転入力端子に供給し、これら差動増幅器５１ａ，
５１ｂのそれぞれの非反転入力端子には、インピーダン
ス素子Ｚ3,Ｚ4 と容量素子Ｃ1,Ｃ2 とのそれぞれの接続
点５０ｃ，５０ｄにおける出力を基準交流電圧として供
給して、差動増幅器５１ａで接続点５０ａ，５０ｃから
の出力を差動増幅し、差動増幅器５１ｂで接続点５０
ｂ，５０ｄからの出力を差動増幅する。これら差動増幅
器５１ａ，５１ｂの出力は、加算器５２で加算して駆動
装置４９に帰還する。
【００２２】駆動装置４９は、加算器５２の出力を直流
化する平滑回路５３と、その出力を基準電圧源５４の基
準レベルと比較する比較器５５と、この比較器５５の出
力と加算器５２の出力とを掛け算する掛け算器５６と、
この掛け算器５６の出力を微分する微分器５７とをもっ
て構成し、この微分器５７の出力を上述したように、圧
電素子４７ａ，４７ｂおよび容量素子Ｃ1,Ｃ2 に同時に
印加する。ここで、微分器５７の時定数は、上述した実
施例と同様に、振動子４８の形状、材質等で決定づけら
れる振幅共振現象を生じる周波数域において、所定の位
相角となるように設定する。
化する平滑回路５３と、その出力を基準電圧源５４の基
準レベルと比較する比較器５５と、この比較器５５の出
力と加算器５２の出力とを掛け算する掛け算器５６と、
この掛け算器５６の出力を微分する微分器５７とをもっ
て構成し、この微分器５７の出力を上述したように、圧
電素子４７ａ，４７ｂおよび容量素子Ｃ1,Ｃ2 に同時に
印加する。ここで、微分器５７の時定数は、上述した実
施例と同様に、振動子４８の形状、材質等で決定づけら
れる振幅共振現象を生じる周波数域において、所定の位
相角となるように設定する。
【００２３】このように構成することにより、複数の圧
電素子４７ａ，４７ｂを貼着した振動子４８であって
も、振幅共振現象を生じた状態で、加算器５２の出力の
振幅が一定となるように継続的に自励振動させることが
でき、駆動効率を有効に向上することができる。また、
かかる振動状態の下で、振動子４８をその軸線の廻りに
回転させると、振動子４８はその振動方向と直交する方
向に発生するコリオリの力によって振動方向が変化し
て、差動増幅器５１ａ，５１ｂの出力が変化するが、加
算器５２による加算出力においては、非回転時の振幅共
振現象と同様の位相角関係が維持されるので、継続的な
自励振動および駆動効率には何らの影響も及ぼさない。
なお、振動ジャイロとしての、コリオリの力の検出は、
差動増幅器５１ａ，５１ｂの出力の差に基づいて検出す
ることができる。
電素子４７ａ，４７ｂを貼着した振動子４８であって
も、振幅共振現象を生じた状態で、加算器５２の出力の
振幅が一定となるように継続的に自励振動させることが
でき、駆動効率を有効に向上することができる。また、
かかる振動状態の下で、振動子４８をその軸線の廻りに
回転させると、振動子４８はその振動方向と直交する方
向に発生するコリオリの力によって振動方向が変化し
て、差動増幅器５１ａ，５１ｂの出力が変化するが、加
算器５２による加算出力においては、非回転時の振幅共
振現象と同様の位相角関係が維持されるので、継続的な
自励振動および駆動効率には何らの影響も及ぼさない。
なお、振動ジャイロとしての、コリオリの力の検出は、
差動増幅器５１ａ，５１ｂの出力の差に基づいて検出す
ることができる。
【００２４】図６は、この発明に適用し得る振動子の他
の三つの例を示すものである。図６（ａ）に示す振動子
６１は、横断面形状が三角形を成す振動体６２の二つの
側面に圧電素子６３ａ，６３ｂを接着層６４ａ，６４ｂ
を介して貼着して構成したものである。また、図６
（ｂ）に示す振動子７１は、横断面形状が四角形をなす
振動体７２の一側面に、振動体７２の幅方向に二分割し
た分割電極で構成された圧電素子７３ａ，７３ｂを、接
着層７４を介して貼着して構成したものである。なお、
このような分割は、電極のみならず、圧電素子全体に亘
って行い得ることはもちろんである。また、図６（ｃ）
に示す振動子８１は、横断面形状が四角形を成す振動体
８２の四側面に、圧電素子８３ａ，８３ｂ．８３ｃ，８
３ｄを、それぞれ接着層８４ａ，８４ｂ．８４ｃ，８４
ｄを介して貼着して構成し、対向する圧電素子８４ａと
８４ｃ，８４ｂと８４ｄとをそれぞれ接続するようにし
たものである。
の三つの例を示すものである。図６（ａ）に示す振動子
６１は、横断面形状が三角形を成す振動体６２の二つの
側面に圧電素子６３ａ，６３ｂを接着層６４ａ，６４ｂ
を介して貼着して構成したものである。また、図６
（ｂ）に示す振動子７１は、横断面形状が四角形をなす
振動体７２の一側面に、振動体７２の幅方向に二分割し
た分割電極で構成された圧電素子７３ａ，７３ｂを、接
着層７４を介して貼着して構成したものである。なお、
このような分割は、電極のみならず、圧電素子全体に亘
って行い得ることはもちろんである。また、図６（ｃ）
に示す振動子８１は、横断面形状が四角形を成す振動体
８２の四側面に、圧電素子８３ａ，８３ｂ．８３ｃ，８
３ｄを、それぞれ接着層８４ａ，８４ｂ．８４ｃ，８４
ｄを介して貼着して構成し、対向する圧電素子８４ａと
８４ｃ，８４ｂと８４ｄとをそれぞれ接続するようにし
たものである。
【００２５】図６（ａ）〜（ｃ）に示す振動子６１，７
１，８１は、図４と同様に接続して振動制御装置を構成
することにより、振幅共振現象を生じた状態で、継続的
に自励振動させることができ、駆動効率を有効に向上す
ることができる。
１，８１は、図４と同様に接続して振動制御装置を構成
することにより、振幅共振現象を生じた状態で、継続的
に自励振動させることができ、駆動効率を有効に向上す
ることができる。
【００２６】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、上述した実施例では、掛け算器の出力
側に微分器や積分器を接続して位相角を調整するように
したが、この微分器や積分器は駆動装置内の他の部分に
接続して同様の作用を行わせるよう構成することもでき
る。また、駆動装置自体の構成も、上述した位相角関係
が実現できる構成であれば、任意に変更することができ
る。
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、上述した実施例では、掛け算器の出力
側に微分器や積分器を接続して位相角を調整するように
したが、この微分器や積分器は駆動装置内の他の部分に
接続して同様の作用を行わせるよう構成することもでき
る。また、駆動装置自体の構成も、上述した位相角関係
が実現できる構成であれば、任意に変更することができ
る。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、位相
調整手段を設けて、振動子を駆動する駆動装置の出力
を、振動子からの帰還信号に対して微分値的位相角関係
となるように設定するようにしたので、振動子を振幅共
振現象を生じた状態で、継続的に自励振動させることが
でき、駆動効率を有効に向上させることができる。
調整手段を設けて、振動子を駆動する駆動装置の出力
を、振動子からの帰還信号に対して微分値的位相角関係
となるように設定するようにしたので、振動子を振幅共
振現象を生じた状態で、継続的に自励振動させることが
でき、駆動効率を有効に向上させることができる。
【図１】この発明の第１実施例を示す図である。
【図２】同じく第２実施例を示す図である。
【図３】同じく第３実施例を示す図である。
【図４】同じく第４実施例を示す図である。
【図５】図４に示す振動子の斜視図である。
【図６】この発明に適用し得る振動子の他の三つの例を
示す図である。
示す図である。
【図７】従来の駆動制御装置を示す図である。
【図８】本願人が先に開発した振動制御装置の一例の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図９】同じく本願人が先に開発した振動制御装置の他
の例の構成を示す図である。
の例の構成を示す図である。
２１ 振動体 ２２ 接着層 ２３ 圧電素子 ２４ 振動子 ２６，３１ 容量素子 ２７，２８，３２，３３ 接続点 ２９ 差動増幅器 ３５ 駆動装置 ３６ 平滑回路 ３７ 基準電圧源 ３８ 比較器 ３９ 掛け算器 ４０ 微分器 ４１ 積分器 ４５ 振動体 ４６ａ，４６ｂ 接着層 ４７ａ，４７ｂ 圧電素子 ４８ 振動子 ４９ 駆動装置 ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 接続点 ５１ａ，５１ｂ 差動増幅器 ５２ 加算器 ５３ 平滑回路 ５４ 基準電圧源 ５５ 比較器 ５６ 掛け算器 ５７ 微分器 ６１，７１，８１ 振動子 ６２，７２，８２ 振動体 ６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂ，８３ａ，８３ｂ．８
３ｃ，８３ｄ 圧電素子 ６４ａ，６４ｂ，７４，８４ａ，８４ｂ．８４ｃ，８４
ｄ 接着層
３ｃ，８３ｄ 圧電素子 ６４ａ，６４ｂ，７４，８４ａ，８４ｂ．８４ｃ，８４
ｄ 接着層
Claims (3)
- 【請求項１】 共振点を有する振動体の側面に圧電素子
を貼着してなる振動子と、前記圧電素子にインピーダン
ス素子を介して駆動電圧を印加する駆動装置と、前記圧
電素子およびインピーダンス素子の接続点における出力
と基準交流電圧との差を演算する演算手段とを具え、こ
の演算手段の出力を前記駆動装置に帰還して前記振動子
を自励振動させる振動制御装置であって、前記駆動装置
の出力を前記演算手段の出力に対して微分値的位相角関
係に設定する位相調整手段を設けたことを特徴とする振
動制御装置。 - 【請求項２】 前記駆動装置にインピーダンス素子を介
して容量素子を接続し、これらインピーダンス素子と容
量素子との接続点における出力を、前記基準交流電圧と
したことを特徴とする請求項１記載の振動制御装置。 - 【請求項３】 前記圧電素子を容量素子を介して前記駆
動装置に接続すると共に、該駆動装置の出力を抵抗分割
して前記基準交流電圧としたことを特徴とする請求項１
記載の振動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3285016A JPH05118859A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 振動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3285016A JPH05118859A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 振動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118859A true JPH05118859A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17686064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3285016A Pending JPH05118859A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 振動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05118859A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160809A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-09-24 | ナシヨナル・リサ−チ・デイベロツプメント・コ−ポレイシヨン | ジヤイロスコ−プ |
| JPH02223818A (ja) * | 1989-02-25 | 1990-09-06 | Murata Mfg Co Ltd | 発振回路 |
| JPH0310113A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-17 | Tokimec Inc | ジャイロ装置 |
| JPH03172714A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Murata Mfg Co Ltd | 検出回路 |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP3285016A patent/JPH05118859A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58160809A (ja) * | 1981-12-08 | 1983-09-24 | ナシヨナル・リサ−チ・デイベロツプメント・コ−ポレイシヨン | ジヤイロスコ−プ |
| JPH02223818A (ja) * | 1989-02-25 | 1990-09-06 | Murata Mfg Co Ltd | 発振回路 |
| JPH0310113A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-17 | Tokimec Inc | ジャイロ装置 |
| JPH03172714A (ja) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Murata Mfg Co Ltd | 検出回路 |
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