JPH0560562A - 振動ジヤイロ - Google Patents
振動ジヤイロInfo
- Publication number
- JPH0560562A JPH0560562A JP3244057A JP24405791A JPH0560562A JP H0560562 A JPH0560562 A JP H0560562A JP 3244057 A JP3244057 A JP 3244057A JP 24405791 A JP24405791 A JP 24405791A JP H0560562 A JPH0560562 A JP H0560562A
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- JP
- Japan
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- variable resistor
- piezoelectric elements
- driving
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- piezoelectric element
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動圧電素子自体の出力電圧を帰還させるこ
とにより、温度変化等によって圧電素子のインピーダン
ス変化に差が生じても、圧電素子の出力電圧と駆動用交
流電圧との位相関係を安定化し、角速度に対する感度を
安定化し得るようにした振動ジャイロを提供する。 【構成】 横断面形状が多角形の振動体１の少なくとも
隣接する２側面に圧電素子９および１０を貼着して振動
子５を構成し、この振動体１の隣接する側面に貼着した
圧電素子９および１０に可変抵抗器６の２つの固定端子
をそれぞれ接続し、この可変抵抗器６の２つの固定端子
を帰還用および検出用端子として用い、この可変抵抗器
６の可動端子を駆動用端子として用いるようにする。
とにより、温度変化等によって圧電素子のインピーダン
ス変化に差が生じても、圧電素子の出力電圧と駆動用交
流電圧との位相関係を安定化し、角速度に対する感度を
安定化し得るようにした振動ジャイロを提供する。 【構成】 横断面形状が多角形の振動体１の少なくとも
隣接する２側面に圧電素子９および１０を貼着して振動
子５を構成し、この振動体１の隣接する側面に貼着した
圧電素子９および１０に可変抵抗器６の２つの固定端子
をそれぞれ接続し、この可変抵抗器６の２つの固定端子
を帰還用および検出用端子として用い、この可変抵抗器
６の可動端子を駆動用端子として用いるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は振動ジャイロ、特に、角
速度を検出するための非回転体の機械式振動ジャイロに
関するものである。
速度を検出するための非回転体の機械式振動ジャイロに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の振動ジャイロは、ジャイ
ロ特有の回転素子を有しない機械式の振動ジャイロであ
り、例えば図４に示すものがある。即ち、この振動ジャ
イロは、横断面が三角形状の振動体１の３つの側面に駆
動用の圧電素子２および３と、帰還用の圧電素子４とが
貼着された振動子５を具え、これら駆動用の圧電素子
２、３に可変抵抗器６の両固定端子を接続し、駆動回路
７から駆動用交流電圧を可変抵抗器６の可動端子に加え
るとともに帰還用の圧電素子４の出力電圧を駆動回路７
に帰還し、駆動用交流電圧と、帰還用の圧電素子４の出
力電圧との位相関係を一定に保つようにして自励振動を
生ぜしめるような構成がとられている。
ロ特有の回転素子を有しない機械式の振動ジャイロであ
り、例えば図４に示すものがある。即ち、この振動ジャ
イロは、横断面が三角形状の振動体１の３つの側面に駆
動用の圧電素子２および３と、帰還用の圧電素子４とが
貼着された振動子５を具え、これら駆動用の圧電素子
２、３に可変抵抗器６の両固定端子を接続し、駆動回路
７から駆動用交流電圧を可変抵抗器６の可動端子に加え
るとともに帰還用の圧電素子４の出力電圧を駆動回路７
に帰還し、駆動用交流電圧と、帰還用の圧電素子４の出
力電圧との位相関係を一定に保つようにして自励振動を
生ぜしめるような構成がとられている。
【０００３】かかる振動子５は、それ自体を振動中に回
転させると、振動方向と回転方向との双方向に直交する
方向にコリオリの力が発生するので、この力を変位、歪
みまたは容量変化として検出することで回転角速度を計
測し得るようにしている。
転させると、振動方向と回転方向との双方向に直交する
方向にコリオリの力が発生するので、この力を変位、歪
みまたは容量変化として検出することで回転角速度を計
測し得るようにしている。
【０００４】従って、上記コリオリの力が発生すると、
前記駆動用圧電素子２、３間には電圧差を生じるため、
駆動用圧電素子２および３の電圧を検出回路８にそれぞ
れ接続して差動するなどの手段により角速度の測定がで
き、また、駆動用の圧電素子２および３の静電容量値に
差がある場合、および駆動用の圧電素子２および３を貼
着した振動子１の２つの側面にそれぞれ直交する方向の
共振周波数に差がある場合には、駆動用の圧電素子２お
よび３間の電圧に位相ずれを生じ、角速度の正確な測定
が困難となるため、駆動用の圧電素子２および３に接続
される抵抗値を可変抵抗器６によって調整し、出力電圧
が同位相となるようにして使用している。
前記駆動用圧電素子２、３間には電圧差を生じるため、
駆動用圧電素子２および３の電圧を検出回路８にそれぞ
れ接続して差動するなどの手段により角速度の測定がで
き、また、駆動用の圧電素子２および３の静電容量値に
差がある場合、および駆動用の圧電素子２および３を貼
着した振動子１の２つの側面にそれぞれ直交する方向の
共振周波数に差がある場合には、駆動用の圧電素子２お
よび３間の電圧に位相ずれを生じ、角速度の正確な測定
が困難となるため、駆動用の圧電素子２および３に接続
される抵抗値を可変抵抗器６によって調整し、出力電圧
が同位相となるようにして使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成の振動ジャイロでは、帰還用の圧電素子４が駆動
用の圧電素子２および３とは独立した別の圧電素子で構
成されているため、温度変化等により各圧電素子２およ
び３のインピーダンス変化に差を生じると、駆動用交流
電圧と帰還用の圧電素子４の出力電圧との位相関係が変
動し、振動子５の自励振動の条件が変化することにな
り、角速度に対する感度が変化する等の欠点がある。ま
た、最小限３つの圧電素子を貼着する必要があるため、
組立作業が面倒である。
た構成の振動ジャイロでは、帰還用の圧電素子４が駆動
用の圧電素子２および３とは独立した別の圧電素子で構
成されているため、温度変化等により各圧電素子２およ
び３のインピーダンス変化に差を生じると、駆動用交流
電圧と帰還用の圧電素子４の出力電圧との位相関係が変
動し、振動子５の自励振動の条件が変化することにな
り、角速度に対する感度が変化する等の欠点がある。ま
た、最小限３つの圧電素子を貼着する必要があるため、
組立作業が面倒である。
【０００６】本発明の目的は、駆動圧電素子自体の出力
電圧を帰還させることにより、温度変化等によって圧電
素子のインピーダンス変化に差が生じても、圧電素子の
出力電圧と駆動用交流電圧との位相関係を安定化し、角
速度に対する感度を安定化し得るようにした上述した種
類の振動ジャイロを提供せんとすることにある。
電圧を帰還させることにより、温度変化等によって圧電
素子のインピーダンス変化に差が生じても、圧電素子の
出力電圧と駆動用交流電圧との位相関係を安定化し、角
速度に対する感度を安定化し得るようにした上述した種
類の振動ジャイロを提供せんとすることにある。
【０００７】本発明の他の目的は、振動体に対し最小限
２つの圧電素子で振動子を構成し、組立工程を簡略化し
得るようにした上述した種類の振動ジャイロを提供せん
とすることにある。
２つの圧電素子で振動子を構成し、組立工程を簡略化し
得るようにした上述した種類の振動ジャイロを提供せん
とすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる振動ジャ
イロは、横断面形状が多角形の振動体の少なくとも隣接
する２側面に、圧電素子を貼着して振動子を構成し、前
記振動体の隣接する各側面に貼着した圧電素子に、可変
抵抗器の２つの固定端子をそれぞれ接続し、この可変抵
抗器の２つの固定端子を帰還用および検出用端子とし、
この可変抵抗器の可動端子を駆動用端子として用いるよ
うにしたことを特徴とするものである。
イロは、横断面形状が多角形の振動体の少なくとも隣接
する２側面に、圧電素子を貼着して振動子を構成し、前
記振動体の隣接する各側面に貼着した圧電素子に、可変
抵抗器の２つの固定端子をそれぞれ接続し、この可変抵
抗器の２つの固定端子を帰還用および検出用端子とし、
この可変抵抗器の可動端子を駆動用端子として用いるよ
うにしたことを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明にかかる他の振動ジャイロ
は、横断面形状が多角形の振動体の少なくとも平行でな
い２側面に圧電素子を貼着して振動子を構成し、前記振
動子のそれぞれ平行な側面に貼着した圧電素子の組に共
通して可変抵抗器の２つの固定端子の一端を接続し、こ
の固定端子の他端を、平行する側面とは平行しないもの
の、互いは平行する側面に貼着した圧電素子の組に共通
して接続し、前記可変抵抗器の可動端子を駆動用端子と
し、前記可変抵抗器の２つの固定端子を帰還用および検
出用端子として用いるようにしたことを特徴とするもの
である。
は、横断面形状が多角形の振動体の少なくとも平行でな
い２側面に圧電素子を貼着して振動子を構成し、前記振
動子のそれぞれ平行な側面に貼着した圧電素子の組に共
通して可変抵抗器の２つの固定端子の一端を接続し、こ
の固定端子の他端を、平行する側面とは平行しないもの
の、互いは平行する側面に貼着した圧電素子の組に共通
して接続し、前記可変抵抗器の可動端子を駆動用端子と
し、前記可変抵抗器の２つの固定端子を帰還用および検
出用端子として用いるようにしたことを特徴とするもの
である。
【００１０】
【作用】本発明においては、横断面形状が多角形, 例え
ば、三角形や四角形の振動体１の少なくとも隣接する２
側面に、圧電素子９および10を貼着して振動子５を構成
し、この振動体１の隣接する各側面に貼着した圧電素子
９, 10に、可変抵抗器６の２つの固定端子をそれぞれ接
続し、この可変抵抗器６の２つの固定端子を帰還用およ
び検出用端子とし、この可変抵抗器６の可動端子を駆動
用端子として用いるようにする。
ば、三角形や四角形の振動体１の少なくとも隣接する２
側面に、圧電素子９および10を貼着して振動子５を構成
し、この振動体１の隣接する各側面に貼着した圧電素子
９, 10に、可変抵抗器６の２つの固定端子をそれぞれ接
続し、この可変抵抗器６の２つの固定端子を帰還用およ
び検出用端子とし、この可変抵抗器６の可動端子を駆動
用端子として用いるようにする。
【００１１】また、本発明においては、横断面が多角形
形状の振動体１の少なくとも平行でない２側面に圧電素
子（９，10；13，14）を貼着して振動子５を構成し、こ
の振動体１のそれぞれ平行な側面に貼着した圧電素子の
組（９，13）に共通して可変抵抗器の２つの固定端子の
一端を接続し、この固定端子の他端を前記平行な側面と
は平行しないものの、互いがそれぞれ平行となる他の側
面に貼着した圧電素子の組（10，14）に共通して接続
し、前記可変抵抗器６の可動端子を駆動用端子とし、前
記可変抵抗器の２つの固定端子を帰還用および検出用端
子として用いるようにする。
形状の振動体１の少なくとも平行でない２側面に圧電素
子（９，10；13，14）を貼着して振動子５を構成し、こ
の振動体１のそれぞれ平行な側面に貼着した圧電素子の
組（９，13）に共通して可変抵抗器の２つの固定端子の
一端を接続し、この固定端子の他端を前記平行な側面と
は平行しないものの、互いがそれぞれ平行となる他の側
面に貼着した圧電素子の組（10，14）に共通して接続
し、前記可変抵抗器６の可動端子を駆動用端子とし、前
記可変抵抗器の２つの固定端子を帰還用および検出用端
子として用いるようにする。
【００１２】このように構成された本発明振動ジャイロ
によれば、可変抵抗器６を調整することで位相を一致さ
せた圧電素子（９，10，13，14）の出力電圧自体を帰還
用及び検出用として用いるので、駆動用交流電圧と帰還
させる電圧との間の位相関係が一定に保たれた自励振動
を実現させることができ、温度変化による角速度に対す
る感度の変化を抑えることができる。
によれば、可変抵抗器６を調整することで位相を一致さ
せた圧電素子（９，10，13，14）の出力電圧自体を帰還
用及び検出用として用いるので、駆動用交流電圧と帰還
させる電圧との間の位相関係が一定に保たれた自励振動
を実現させることができ、温度変化による角速度に対す
る感度の変化を抑えることができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明振動ジャイロの一実施例を示す
図であり、図中図４に示す従来技術で説明した部分と同
一部分にはそれらと同一の番号を付して示す。横断面が
四角形の振動体１の側面に圧電素子９を貼着し、さらに
これと隣接する側面に圧電素子10を貼着して振動子５を
構成する。これら圧電素子９および10に可変抵抗器６の
両固定端子をそれぞれ接続し、駆動回路11から駆動用交
流電圧を可変抵抗器６の可動端子に印加する。そして、
圧電素子９および10と可変抵抗器６の両固定端子との接
続部の出力電圧を駆動回路11にそれぞれ帰還し、駆動用
交流電圧と出力電圧との位相関係を一定に保つようにし
て自励振動を発生させるようにする。この際、２つの出
力電圧の位相を一致させるように可変抵抗器６の可動端
子を調整する。さらに、これら圧電素子９および10と可
変抵抗器６の両固定端子との接続部の出力電圧を検出回
路12にそれぞれ供給して、出力電圧の差を角速度として
測定する。
明する。図１は、本発明振動ジャイロの一実施例を示す
図であり、図中図４に示す従来技術で説明した部分と同
一部分にはそれらと同一の番号を付して示す。横断面が
四角形の振動体１の側面に圧電素子９を貼着し、さらに
これと隣接する側面に圧電素子10を貼着して振動子５を
構成する。これら圧電素子９および10に可変抵抗器６の
両固定端子をそれぞれ接続し、駆動回路11から駆動用交
流電圧を可変抵抗器６の可動端子に印加する。そして、
圧電素子９および10と可変抵抗器６の両固定端子との接
続部の出力電圧を駆動回路11にそれぞれ帰還し、駆動用
交流電圧と出力電圧との位相関係を一定に保つようにし
て自励振動を発生させるようにする。この際、２つの出
力電圧の位相を一致させるように可変抵抗器６の可動端
子を調整する。さらに、これら圧電素子９および10と可
変抵抗器６の両固定端子との接続部の出力電圧を検出回
路12にそれぞれ供給して、出力電圧の差を角速度として
測定する。
【００１４】次に、本発明にかかる振動ジャイロの他の
例を図２に示す。本例では、図１に示す例とは次に示す
点が相違する。即ち、横断面形状が四角形の振動体１の
側面に圧電素子９を貼着し、これと平行な側面に圧電素
子13を貼着し、さらに、これら圧電素子に隣接しこれと
平行でない側面に圧電素子10を貼着し、これと平行な側
面に圧電素子14を貼着して振動子５を構成する点であ
る。その他の点は図１に示すものと同一である。すなわ
ち、可変抵抗器６の固定端子の１端を圧電素子９および
13にそれぞれ接続し、固定端子の他端を圧電素子10およ
び14にそれぞれ接続して図１に示す例と同様に自励振動
を発生させ、これによって角速度の検出を行うようにす
る。
例を図２に示す。本例では、図１に示す例とは次に示す
点が相違する。即ち、横断面形状が四角形の振動体１の
側面に圧電素子９を貼着し、これと平行な側面に圧電素
子13を貼着し、さらに、これら圧電素子に隣接しこれと
平行でない側面に圧電素子10を貼着し、これと平行な側
面に圧電素子14を貼着して振動子５を構成する点であ
る。その他の点は図１に示すものと同一である。すなわ
ち、可変抵抗器６の固定端子の１端を圧電素子９および
13にそれぞれ接続し、固定端子の他端を圧電素子10およ
び14にそれぞれ接続して図１に示す例と同様に自励振動
を発生させ、これによって角速度の検出を行うようにす
る。
【００１５】本発明にかかる振動ジャイロのさらに他の
例を図３に示す。本例では、横断面形状が三角形の振動
体１の互いに隣接する側面に図１に示す例の場合と同様
に圧電素子９および10を貼着し、これら圧電素子に可変
抵抗器６の両固定端子を接続し、その可変端子に駆動回
路11から駆動用交流電圧を供給して振動子５を自励振動
させ、これによって角速度の検出を行なわせるようす
る。上述したように本例では、振動体１の横断面形状が
異なる点以外は図１に示す例と全く同様であるので、そ
の詳細な説明は省略する。
例を図３に示す。本例では、横断面形状が三角形の振動
体１の互いに隣接する側面に図１に示す例の場合と同様
に圧電素子９および10を貼着し、これら圧電素子に可変
抵抗器６の両固定端子を接続し、その可変端子に駆動回
路11から駆動用交流電圧を供給して振動子５を自励振動
させ、これによって角速度の検出を行なわせるようす
る。上述したように本例では、振動体１の横断面形状が
異なる点以外は図１に示す例と全く同様であるので、そ
の詳細な説明は省略する。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上述した構成とすることによ
り、温度変化等によって圧電素子のインピーダンス変化
に差を生じても駆動している圧電素子自体の出力電圧を
帰還させるので駆動用交流電圧との位相関係が安定し、
角速度に対する感度を著しく安定化させることができ
る。また、振動体に対し最小限２つの圧電素子により振
動子を構成することができるので、組立工程を簡略化す
ることができる。また、貼着する圧電素子の数を増大さ
せた場合、そのすべての圧電素子を駆動させることがで
きるので、振動の振幅が大きくなり検出感度をも向上さ
せることができる。
り、温度変化等によって圧電素子のインピーダンス変化
に差を生じても駆動している圧電素子自体の出力電圧を
帰還させるので駆動用交流電圧との位相関係が安定し、
角速度に対する感度を著しく安定化させることができ
る。また、振動体に対し最小限２つの圧電素子により振
動子を構成することができるので、組立工程を簡略化す
ることができる。また、貼着する圧電素子の数を増大さ
せた場合、そのすべての圧電素子を駆動させることがで
きるので、振動の振幅が大きくなり検出感度をも向上さ
せることができる。
【図１】本発明振動ジャイロの一実施例の構成を示す説
明図である。
明図である。
【図２】本発明振動ジャイロの他の実施例の構成を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】本発明振動ジャイロの更に他の実施例の構成を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】従来の振動ジャイロの例を示す説明図である。
１ 振動体 ２、３ 駆動用圧電素子 ４ 帰還用圧電素子 ５ 振動子 ６ 可変抵抗器 ７ 駆動回路 ８ 検出回路 ９、10、13、14 圧電素子 11 駆動回路 12 検出回路
Claims (2)
- 【請求項１】 横断面形状が多角形の振動体の少なくと
も隣接する２側面に圧電素子を貼着して振動子を構成
し、前記振動体の隣接する各側面に貼着した圧電素子に
可変抵抗器の２つの固定端子をそれぞれ接続し、この可
変抵抗器の２つの固定端子を帰還用および検出用端子と
し、この可変抵抗器の可動端子を駆動用端子として用い
るようにしたことを特徴とする振動ジャイロ。 - 【請求項２】 横断面形状が多角形の振動体の少なくと
も平行でない２側面に圧電素子を貼着して振動子を構成
し、前記振動体のそれぞれ平行な側面に貼着した圧電素
子の組に共通して可変抵抗器の２つの固定端子の一端を
接続し、この固定端子の他端を、平行する前記側面とは
平行しないものの、互いは平行する側面に貼着した圧電
素子の組に共通して接続し、前記可変抵抗器の可動端子
を駆動用端子とし、前記可変抵抗器の２つの固定端子を
帰還用端子および検出用端子として用いるようにしたこ
とを特徴とする振動ジャイロ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3244057A JPH0560562A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 振動ジヤイロ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3244057A JPH0560562A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 振動ジヤイロ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560562A true JPH0560562A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=17113088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3244057A Pending JPH0560562A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 振動ジヤイロ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0560562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696721A3 (en) * | 1994-08-10 | 1996-04-03 | Akai Electric | Vibration control system with regulation of the oscillation frequency |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02266215A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | 振動子 |
| JPH02293620A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-04 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JPH0359414A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-14 | Yazaki Corp | 角速度センサ |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3244057A patent/JPH0560562A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| JPH02266215A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | 振動子 |
| JPH02293620A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-04 | Murata Mfg Co Ltd | 振動ジャイロ |
| JPH0359414A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-14 | Yazaki Corp | 角速度センサ |
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| EP0696721A3 (en) * | 1994-08-10 | 1996-04-03 | Akai Electric | Vibration control system with regulation of the oscillation frequency |
| US5594168A (en) * | 1994-08-10 | 1997-01-14 | Akai Electric Co. | Vibration control apparatus having oscillation frequency regulation |
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