JPH06331361A - 角速度検出器 - Google Patents
角速度検出器Info
- Publication number
- JPH06331361A JPH06331361A JP5125945A JP12594593A JPH06331361A JP H06331361 A JPH06331361 A JP H06331361A JP 5125945 A JP5125945 A JP 5125945A JP 12594593 A JP12594593 A JP 12594593A JP H06331361 A JPH06331361 A JP H06331361A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- electrode
- ground
- detection
- piezoelectric ceramic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易な構成で大きな出力電圧を得る。
【構成】 振動体４は、圧電磁器６と、圧電磁器６の外
周面に周方向に分割して配置された電極７ａ〜７ｆとを
備えている。ここでは、電極７ａ〜７ｆのうち、駆動電
極７ｄと接地電極７ｃ，７ｅとの周方向の距離よりも、
検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７ｅとの周
方向の距離が長く設定されている。これにより、検出電
極７ｂ，７ｆから大きな出力電圧が得られる。
周面に周方向に分割して配置された電極７ａ〜７ｆとを
備えている。ここでは、電極７ａ〜７ｆのうち、駆動電
極７ｄと接地電極７ｃ，７ｅとの周方向の距離よりも、
検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７ｅとの周
方向の距離が長く設定されている。これにより、検出電
極７ｂ，７ｆから大きな出力電圧が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角速度検出器、特に、
棒状圧電磁器を用いた角速度検出器に関する。
棒状圧電磁器を用いた角速度検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のナビゲーション装置や姿勢制御
装置、カメラの手ぶれ防止機構等には、角速度検出器が
使用される。圧電振動ジャイロの技術思想を用いた角速
度検出器として、棒状圧電磁器と、その棒状圧電磁器の
外周面に配置された駆動電極及び１対の検出電極と、そ
れらの電極の間にそれぞれ配置された３個の接地電極と
を備えたものが知られている。圧電磁器の表面におい
て、前記電極は、周方向に等間隔となるように配置され
ている。
装置、カメラの手ぶれ防止機構等には、角速度検出器が
使用される。圧電振動ジャイロの技術思想を用いた角速
度検出器として、棒状圧電磁器と、その棒状圧電磁器の
外周面に配置された駆動電極及び１対の検出電極と、そ
れらの電極の間にそれぞれ配置された３個の接地電極と
を備えたものが知られている。圧電磁器の表面におい
て、前記電極は、周方向に等間隔となるように配置され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】等間隔に配置された電
極を有する前記従来の角速度検出器において、検出電極
の出力を大きくするためには、駆動電極に印加する駆動
電圧を大きくすればよい。ところが、大きな駆動電圧を
扱うためには、大容量の昇圧回路が必要になる等、回路
構成が複雑となり、コストアップの原因となる。
極を有する前記従来の角速度検出器において、検出電極
の出力を大きくするためには、駆動電極に印加する駆動
電圧を大きくすればよい。ところが、大きな駆動電圧を
扱うためには、大容量の昇圧回路が必要になる等、回路
構成が複雑となり、コストアップの原因となる。
【０００４】本発明の目的は、簡易な構成で大きな出力
電圧を得ることにある。
電圧を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る角速度検出
器は、棒状圧電磁器と、その圧電磁器の外周面に配置さ
れた駆動電極、検出電極及び接地電極とを備えている。
前記検出電極は、前記駆動電極から周方向に間隔を隔て
て配置されており、１対設けられている。前記接地電極
は、前記駆動電極と検出電極との間にそれぞれ配置され
ている。そして、駆動電極と接地電極との周方向の距離
よりも、検出電極と接地電極との周方向の距離が長く設
定されている。
器は、棒状圧電磁器と、その圧電磁器の外周面に配置さ
れた駆動電極、検出電極及び接地電極とを備えている。
前記検出電極は、前記駆動電極から周方向に間隔を隔て
て配置されており、１対設けられている。前記接地電極
は、前記駆動電極と検出電極との間にそれぞれ配置され
ている。そして、駆動電極と接地電極との周方向の距離
よりも、検出電極と接地電極との周方向の距離が長く設
定されている。
【０００６】
【作用】本発明に係る角速度検出器では、駆動電極に交
流信号を印加すると、棒状圧電磁器がそれに応じて振動
する。圧電磁器の振動の結果発生する出力電圧は、１対
の検出電極を通じて外部に出力される。１対の検出電極
からの出力電圧は、圧電磁器が回転することで変化する
ので、その変化に基づいて角速度が検出できる。
流信号を印加すると、棒状圧電磁器がそれに応じて振動
する。圧電磁器の振動の結果発生する出力電圧は、１対
の検出電極を通じて外部に出力される。１対の検出電極
からの出力電圧は、圧電磁器が回転することで変化する
ので、その変化に基づいて角速度が検出できる。
【０００７】ここでは、駆動電極と接地電極との周方向
の距離よりも、検出電極と接地電極との周方向の距離が
長く設定されているので、検出電極と接地電極との間に
形成される電界が強くなり、その結果高い出力電圧が検
出電極から得られる。したがって、本発明によれば、簡
易な構成で大きな出力電圧が得られる。
の距離よりも、検出電極と接地電極との周方向の距離が
長く設定されているので、検出電極と接地電極との間に
形成される電界が強くなり、その結果高い出力電圧が検
出電極から得られる。したがって、本発明によれば、簡
易な構成で大きな出力電圧が得られる。
【０００８】
【実施例】図１において、本発明の一実施例としての圧
電振動ジャイロ１は、平板状の絶縁基板２と、絶縁基板
２に基部が固定された１対の保持金具３と、絶縁基板２
の上方において保持金具３に保持された円柱状の振動体
４とを有している。絶縁基板２は、たとえばセラミック
ス製であり、その上面に外部配線用の電極パターン５が
形成されている。
電振動ジャイロ１は、平板状の絶縁基板２と、絶縁基板
２に基部が固定された１対の保持金具３と、絶縁基板２
の上方において保持金具３に保持された円柱状の振動体
４とを有している。絶縁基板２は、たとえばセラミック
ス製であり、その上面に外部配線用の電極パターン５が
形成されている。
【０００９】保持金具３は門状に折り曲げられた金属ワ
イヤ製であり、その両側部下端が絶縁基板２に固定され
ている。また、一方の保持金具３の絶縁基板２に固定さ
れた部分には、接地用の電極パターン５から延ばされた
延出部５ａが接続されている。保持金具３の上端中央部
は下方に突出するように折り曲げられており、その突出
部３ａに、後述する振動体４の接地電極１８ａがはんだ
により接続されている。振動体４の接地電極１８ａが突
出部３ａにはんだで接続固定されることにより、絶縁基
板２の上方において、振動体４は保持金具３の内側につ
り下げられた状態となっている。なお、保持金具３の突
出部３ａと接地電極１８ａとの接続点は、振動体４の長
さをＬとすると、両端からそれぞれ０．２２５Ｌの位置
（すなわち振動体４の振動ノード）にある。
イヤ製であり、その両側部下端が絶縁基板２に固定され
ている。また、一方の保持金具３の絶縁基板２に固定さ
れた部分には、接地用の電極パターン５から延ばされた
延出部５ａが接続されている。保持金具３の上端中央部
は下方に突出するように折り曲げられており、その突出
部３ａに、後述する振動体４の接地電極１８ａがはんだ
により接続されている。振動体４の接地電極１８ａが突
出部３ａにはんだで接続固定されることにより、絶縁基
板２の上方において、振動体４は保持金具３の内側につ
り下げられた状態となっている。なお、保持金具３の突
出部３ａと接地電極１８ａとの接続点は、振動体４の長
さをＬとすると、両端からそれぞれ０．２２５Ｌの位置
（すなわち振動体４の振動ノード）にある。
【００１０】振動体４は、ジルコンチタン酸鉛（ＰＺ
Ｔ）製の円柱状の圧電磁器６と、この圧電磁器６の外周
面に形成された６個の電極７ａ〜７ｆ（図２）とから構
成されている。電極７ａ〜７ｆのうち、電極７ａ，７
ｃ，７ｅは接地電極、電極７ｂ，７ｆは検出電極、電極
７ｄは駆動電極である。接地電極７ａ以外の各電極７ｂ
〜７ｆは、図１に示すようにボンディングワイヤ８によ
り所定の電極パターン５に接続されている。なお、電極
７ａ〜７ｆは、Ａｇペーストのスクリーン印刷及び焼き
付けにより形成される。あるいは、予めメッキ法等を用
いて電極を形成した後に、レジスト印刷等を施し、さら
にエッチングを行うことでも形成される。
Ｔ）製の円柱状の圧電磁器６と、この圧電磁器６の外周
面に形成された６個の電極７ａ〜７ｆ（図２）とから構
成されている。電極７ａ〜７ｆのうち、電極７ａ，７
ｃ，７ｅは接地電極、電極７ｂ，７ｆは検出電極、電極
７ｄは駆動電極である。接地電極７ａ以外の各電極７ｂ
〜７ｆは、図１に示すようにボンディングワイヤ８によ
り所定の電極パターン５に接続されている。なお、電極
７ａ〜７ｆは、Ａｇペーストのスクリーン印刷及び焼き
付けにより形成される。あるいは、予めメッキ法等を用
いて電極を形成した後に、レジスト印刷等を施し、さら
にエッチングを行うことでも形成される。
【００１１】図２に示すように、接地電極７ａと検出電
極７ｂ，７ｆとは、残りの電極７ｃ，７ｄ，７ｅよりも
細く形成されており、また各電極７ａ〜７ｆは、図２の
方向に見て６０°間隔に分割されて配置されている。こ
こでは、検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７
ｅとの間の距離がたとえば０．９ｍｍとなるように電極
７ａ，７ｂ，７ｆの線幅が決定されている。また、駆動
電極７ｄと接地電極７ｃ，７ｅとは、間隔がたとえば
０．５ｍｍとなるように線幅が決定されている。
極７ｂ，７ｆとは、残りの電極７ｃ，７ｄ，７ｅよりも
細く形成されており、また各電極７ａ〜７ｆは、図２の
方向に見て６０°間隔に分割されて配置されている。こ
こでは、検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７
ｅとの間の距離がたとえば０．９ｍｍとなるように電極
７ａ，７ｂ，７ｆの線幅が決定されている。また、駆動
電極７ｄと接地電極７ｃ，７ｅとは、間隔がたとえば
０．５ｍｍとなるように線幅が決定されている。
【００１２】ここでは、検出電極７ｂ，７ｆと接地電極
７ａ，７ｃ，７ｅとの間の周方向の距離が、駆動電極７
ｄと接地電極７ｃ，７ｅとの間の距離よりも長くなって
いるので、後述するように、駆動電極７ｄに交流電圧を
印加し振動体４が振動したときに発生する電界強度が、
検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７ｅとの間
でより強くなる。たとえば、上述のように電極間距離が
設定された場合には、電極が等間隔に配置されている従
来の構成に比較して、１．８倍の出力電圧が得られる。
７ａ，７ｃ，７ｅとの間の周方向の距離が、駆動電極７
ｄと接地電極７ｃ，７ｅとの間の距離よりも長くなって
いるので、後述するように、駆動電極７ｄに交流電圧を
印加し振動体４が振動したときに発生する電界強度が、
検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７ｅとの間
でより強くなる。たとえば、上述のように電極間距離が
設定された場合には、電極が等間隔に配置されている従
来の構成に比較して、１．８倍の出力電圧が得られる。
【００１３】さらに、細く形成された接地電極７ａと検
出電極７ｂ，７ｆとには、図１に示すように拡張部９が
それぞれ形成されている。拡張部９の位置は、振動体４
の振動ノード位置に一致している。この拡張部９にボン
ディングワイヤ８の先端が接続されるので、電極７ａ，
７ｂ，７ｆが細く形成されていても、ボンディングワイ
ヤ８の接続工程では確実な配線が行える。また、接地電
極７ａには、振動体３の両ノード位置に１対の拡張部９
が形成されており、その拡張部９に保持金具４の突出部
３ａがはんだにより接合固定されている。
出電極７ｂ，７ｆとには、図１に示すように拡張部９が
それぞれ形成されている。拡張部９の位置は、振動体４
の振動ノード位置に一致している。この拡張部９にボン
ディングワイヤ８の先端が接続されるので、電極７ａ，
７ｂ，７ｆが細く形成されていても、ボンディングワイ
ヤ８の接続工程では確実な配線が行える。また、接地電
極７ａには、振動体３の両ノード位置に１対の拡張部９
が形成されており、その拡張部９に保持金具４の突出部
３ａがはんだにより接合固定されている。
【００１４】なお、振動体４は、図２に矢印で示すよう
に分極処理が施されており、この結果、圧電横効果に基
づいて振動体４が振動し得るようになっている。上述の
圧電振動ジャイロ１は、図３に示すような回路構成に接
続されて使用される。図３では、接地電極７ａ，７ｃ，
７ｅと駆動電極７ｄとが発振回路２０に接続されてい
る。この発振回路２０は所定の交流信号を発振する。検
出電極７ｂ，７ｆは、作動増幅回路２１に接続される。
この差動増幅回路２１は、両電極７ｂ，７ｆからの出力
電圧を増幅し、その増幅結果を同期検波回路２２に出力
する。同期検波回路２２は、発振回路２０からの発振信
号に基づいて、差動増幅回路２１からの出力信号を同期
検波する。同期検波された後の出力信号は直流増幅回路
２３に入力される。直流増幅回路２３は、同期検波され
た出力を増幅し、それを角速度信号として出力する。こ
こでは、駆動電極７ｄと接地電極７ｃ，７ｅとの周方向
の距離よりも、検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７
ｃ，７ｅとの周方向の距離が長く設定されているで、高
い出力電圧が検出電極７ｂ，７ｆから得られる。その結
果、直流増幅回路２３から得られる出力信号においてＳ
／Ｎ比が向上する。
に分極処理が施されており、この結果、圧電横効果に基
づいて振動体４が振動し得るようになっている。上述の
圧電振動ジャイロ１は、図３に示すような回路構成に接
続されて使用される。図３では、接地電極７ａ，７ｃ，
７ｅと駆動電極７ｄとが発振回路２０に接続されてい
る。この発振回路２０は所定の交流信号を発振する。検
出電極７ｂ，７ｆは、作動増幅回路２１に接続される。
この差動増幅回路２１は、両電極７ｂ，７ｆからの出力
電圧を増幅し、その増幅結果を同期検波回路２２に出力
する。同期検波回路２２は、発振回路２０からの発振信
号に基づいて、差動増幅回路２１からの出力信号を同期
検波する。同期検波された後の出力信号は直流増幅回路
２３に入力される。直流増幅回路２３は、同期検波され
た出力を増幅し、それを角速度信号として出力する。こ
こでは、駆動電極７ｄと接地電極７ｃ，７ｅとの周方向
の距離よりも、検出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７
ｃ，７ｅとの周方向の距離が長く設定されているで、高
い出力電圧が検出電極７ｂ，７ｆから得られる。その結
果、直流増幅回路２３から得られる出力信号においてＳ
／Ｎ比が向上する。
【００１５】〔他の実施例〕駆動電極７ｄ及び接地電極
７ｃ，７ｅについても線幅を細くして図４〜図６に示す
電極パターンとすることでも、本発明を実施できる。こ
の実施例では、２分割された駆動電極７ｄ1 ，７ｄ2 が
形成されており、両駆動電極７ｄ1 ，７ｄ2 が接続部１
０によって接続されている。一方、両駆動電極７ｄ1 ，
７ｄ2 の間には、さらなる接地電極７ｇが形成されてい
る。接地電極７ｇと接地電極７ｃ，７ｅとは、接続部１
１により接続されている。
７ｃ，７ｅについても線幅を細くして図４〜図６に示す
電極パターンとすることでも、本発明を実施できる。こ
の実施例では、２分割された駆動電極７ｄ1 ，７ｄ2 が
形成されており、両駆動電極７ｄ1 ，７ｄ2 が接続部１
０によって接続されている。一方、両駆動電極７ｄ1 ，
７ｄ2 の間には、さらなる接地電極７ｇが形成されてい
る。接地電極７ｇと接地電極７ｃ，７ｅとは、接続部１
１により接続されている。
【００１６】この場合には、駆動電極７ｄ1 ，７ｄ2 と
接地電極７ｃ，７ｅ，７ｇとの周方向の距離よりも、検
出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７ｅとの周方
向の距離が長くなるので、高い出力電圧が得られる。
接地電極７ｃ，７ｅ，７ｇとの周方向の距離よりも、検
出電極７ｂ，７ｆと接地電極７ａ，７ｃ，７ｅとの周方
向の距離が長くなるので、高い出力電圧が得られる。
【００１７】
【発明の効果】本発明に係る角速度検出器では、駆動電
極と接地電極との周方向の距離よりも、検出電極と接地
電極との周方向の距離が長く設定されているので、簡易
な構成で大きな出力電圧を得ることができる。
極と接地電極との周方向の距離よりも、検出電極と接地
電極との周方向の距離が長く設定されているので、簡易
な構成で大きな出力電圧を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を採用した圧電振動ジャイロ
の斜視図。
の斜視図。
【図２】その縦断面部分図。
【図３】角速度検出回路に接続された圧電振動ジャイロ
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図４】別の実施例の振動体の斜視図。
【図５】図４の実施例の振動体の縦断面図。
【図６】図４及び図５の実施例に係る図３に相当する
図。
図。
１ 圧電振動ジャイロ ４ 振動体 ６ 圧電磁器 ７ａ，７ｃ，７ｅ 接地電極 ７ｂ，７ｆ 検出電極 ７ｄ 駆動電極
Claims (1)
- 【請求項１】棒状圧電磁器と、 前記圧電磁器の外周面に配置された駆動電極と、 前記圧電磁器の外周面で、前記駆動電極から周方向に間
隔を隔てて配置された１対の検出電極と、 前記圧電磁器の外周面で、前記駆動電極と検出電極との
間にそれぞれ配置された接地電極とを備え、 前記駆動電極と接地電極との周方向の距離よりも、前記
検出電極と接地電極との周方向の距離が長く設定されて
いる、ことを特徴とする角速度検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5125945A JPH06331361A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 角速度検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5125945A JPH06331361A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 角速度検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331361A true JPH06331361A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14922866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5125945A Pending JPH06331361A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 角速度検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331361A (ja) |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP5125945A patent/JPH06331361A/ja active Pending
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