JPH0921825A - 加速度センサの他軸干渉出力の補正方法 - Google Patents
加速度センサの他軸干渉出力の補正方法Info
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- JPH0921825A JPH0921825A JP7196012A JP19601295A JPH0921825A JP H0921825 A JPH0921825 A JP H0921825A JP 7196012 A JP7196012 A JP 7196012A JP 19601295 A JP19601295 A JP 19601295A JP H0921825 A JPH0921825 A JP H0921825A
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- G01P2015/084—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass the mass being suspended at more than one of its sides, e.g. membrane-type suspension, so as to permit multi-axis movement of the mass
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加速度に対するＸ，Ｙ，Ｚ軸間の干渉のない
出力が得られる３軸加速度センサを実現する静電容量型
加速度センサの他軸干渉出力の補正方法。 【解決手段】 静電容量素子Ｃ1〜Ｃ5の電気信号を各々
ＣＶ変換して電圧Ｖを得るに際し、Ｘ軸出力はＶ1とＶ3
の差をとることにより、Ｚ軸出力はＶ5により得られ、
加速度０（初期状態）でＣ1≠Ｃ3の場合など、Ｖ1−Ｖ3
には、Ｚ軸出力Ｖ5に応じた他軸干渉出力が現れるが、
Ｖ1−Ｖ3と適当に調整したＺ軸出力ｋ・Ｖ5の差をとる
ことによりＺ軸に応じた他軸干渉出力をキャンセルでき
る。
出力が得られる３軸加速度センサを実現する静電容量型
加速度センサの他軸干渉出力の補正方法。 【解決手段】 静電容量素子Ｃ1〜Ｃ5の電気信号を各々
ＣＶ変換して電圧Ｖを得るに際し、Ｘ軸出力はＶ1とＶ3
の差をとることにより、Ｚ軸出力はＶ5により得られ、
加速度０（初期状態）でＣ1≠Ｃ3の場合など、Ｖ1−Ｖ3
には、Ｚ軸出力Ｖ5に応じた他軸干渉出力が現れるが、
Ｖ1−Ｖ3と適当に調整したＺ軸出力ｋ・Ｖ5の差をとる
ことによりＺ軸に応じた他軸干渉出力をキャンセルでき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車等の姿勢
制御、衝突検出等に利用される２軸以上の加速度を同時
に検出できる静電容量変化又は圧電素子の電圧変化を利
用した加速度センサの出力の補正方法に係り、構造上の
非対称性が原因となる他軸干渉出力の補正を、Ｘ，Ｙ軸
方向の各出力よりＺ軸方向出力に応じた補正値を加減し
て他軸干渉出力をなくした静電容量型加速度センサの他
軸干渉出力の補正方法に関する。
制御、衝突検出等に利用される２軸以上の加速度を同時
に検出できる静電容量変化又は圧電素子の電圧変化を利
用した加速度センサの出力の補正方法に係り、構造上の
非対称性が原因となる他軸干渉出力の補正を、Ｘ，Ｙ軸
方向の各出力よりＺ軸方向出力に応じた補正値を加減し
て他軸干渉出力をなくした静電容量型加速度センサの他
軸干渉出力の補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】静電容量型加速度センサとして、例え
ば、特開平４−１４８８３３号、特開平４−３３７４３
１号、特開平５−１８８０７９号には、固定基板と可撓
基板との各対向面に電極を着設して対向配置される静電
容量素子を複数対設け、該基板面に平行なＸＹ平面を設
定しこれと直交するＺ軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３次元方向の加
速度の変化を、複数対の静電容量素子間の静電容量変化
に基づき各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向成分の検出を行う構成が提
案されている。
ば、特開平４−１４８８３３号、特開平４−３３７４３
１号、特開平５−１８８０７９号には、固定基板と可撓
基板との各対向面に電極を着設して対向配置される静電
容量素子を複数対設け、該基板面に平行なＸＹ平面を設
定しこれと直交するＺ軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３次元方向の加
速度の変化を、複数対の静電容量素子間の静電容量変化
に基づき各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向成分の検出を行う構成が提
案されている。
【０００３】例えば、図４Ｂの縦断面に示すごとく、円
筒１０内に直径方向に配置された固定基板１１と、これ
に所定の間隔を設けて可撓基板１２を平行に配置し、固
定基板１１の下面を示す図４Ａに示すごとく、この固定
基板１１と可撓基板１２との各対向面にそれぞれ電極１
〜５を着設して静電容量素子Ｃ1〜Ｃ5を形成する構成か
らなる。可撓基板１２の下面には適当な質量を有する作
動子１３を設けてある。
筒１０内に直径方向に配置された固定基板１１と、これ
に所定の間隔を設けて可撓基板１２を平行に配置し、固
定基板１１の下面を示す図４Ａに示すごとく、この固定
基板１１と可撓基板１２との各対向面にそれぞれ電極１
〜５を着設して静電容量素子Ｃ1〜Ｃ5を形成する構成か
らなる。可撓基板１２の下面には適当な質量を有する作
動子１３を設けてある。
【０００４】詳述するとここでは、該対向面間の外周部
に４対、中央部に１対の電極を設けて、静電容量素子Ｃ
1〜Ｃ5を形成した構成、すなわち、電極面にて直交する
Ｘ，Ｙの２軸上に配置された各々２つの静電容量素子Ｃ
1〜Ｃ4と、前２軸の中央に静電容量素子Ｃ5を配置した
構成からなる。上記の構成において、Ｘ軸方向に加速度
が加わった場合、作動子１３を有する可撓基板１２が変
形することにより、固定基板１１と可撓基板１２との対
向面間の各電極１〜５間距離が変化することから、各静
電容量素子Ｃ1〜Ｃ4の静電容量が変化する。また、Ｚ軸
方向に加速度が加わった場合も同様に各静電容量素子Ｃ
1〜Ｃ5の静電容量が変化する。
に４対、中央部に１対の電極を設けて、静電容量素子Ｃ
1〜Ｃ5を形成した構成、すなわち、電極面にて直交する
Ｘ，Ｙの２軸上に配置された各々２つの静電容量素子Ｃ
1〜Ｃ4と、前２軸の中央に静電容量素子Ｃ5を配置した
構成からなる。上記の構成において、Ｘ軸方向に加速度
が加わった場合、作動子１３を有する可撓基板１２が変
形することにより、固定基板１１と可撓基板１２との対
向面間の各電極１〜５間距離が変化することから、各静
電容量素子Ｃ1〜Ｃ4の静電容量が変化する。また、Ｚ軸
方向に加速度が加わった場合も同様に各静電容量素子Ｃ
1〜Ｃ5の静電容量が変化する。
【０００５】静電容量の変化より加速度の各成分の検出
は、例えば、Ｘ軸方向の加速度に対する出力として、静
電容量素子Ｃ1とＣ3の静電容量差（Ｃ1−Ｃ3）、Ｙ軸方
向の加速度に対する出力として、静電容量素子Ｃ2とＣ4
の静電容量差（Ｃ2−Ｃ4）、Ｚ軸方向の加速度に対する
出力として、静電容量素子Ｃ5の静電容量（Ｃ5）あるい
はＣ1＋Ｃ2＋Ｃ3＋Ｃ4として検出する。加わった加速度
に対し、各電極間距離ｄ1〜ｄ5の変化量が加速度に比例
する量となる。すなわち、静電容量Ｃｊは下記式で表す
ことができる。但し、ε；誘電率、Ｓ；電極面積、ｄ；
電極ギャップの距離である。
は、例えば、Ｘ軸方向の加速度に対する出力として、静
電容量素子Ｃ1とＣ3の静電容量差（Ｃ1−Ｃ3）、Ｙ軸方
向の加速度に対する出力として、静電容量素子Ｃ2とＣ4
の静電容量差（Ｃ2−Ｃ4）、Ｚ軸方向の加速度に対する
出力として、静電容量素子Ｃ5の静電容量（Ｃ5）あるい
はＣ1＋Ｃ2＋Ｃ3＋Ｃ4として検出する。加わった加速度
に対し、各電極間距離ｄ1〜ｄ5の変化量が加速度に比例
する量となる。すなわち、静電容量Ｃｊは下記式で表す
ことができる。但し、ε；誘電率、Ｓ；電極面積、ｄ；
電極ギャップの距離である。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の静
電容量型加速度センサにおいて、静電容量素子Ｃ1〜Ｃ5
を構成している電極の非対称性や信号処理回路間の差を
なくすことは実現不可能である。また、この場合、Ｘ，
Ｙ軸出力がＺ軸出力に依存することになる問題がある。
すなわち、加速度０でＣ1≠Ｃ3、Ｃ2≠Ｃ4、の場合、
Ｘ、Ｙ軸出力にＺ軸方向加速度に応じた他軸干渉出力が
現れ、精度良く測れないという問題がある。また、加速
度０で完全にＣ1＝Ｃ3、Ｃ2＝Ｃ4にするには、高精度の
加工が必要になるなど、量産に適した構成とは言い難い
ものであった。
電容量型加速度センサにおいて、静電容量素子Ｃ1〜Ｃ5
を構成している電極の非対称性や信号処理回路間の差を
なくすことは実現不可能である。また、この場合、Ｘ，
Ｙ軸出力がＺ軸出力に依存することになる問題がある。
すなわち、加速度０でＣ1≠Ｃ3、Ｃ2≠Ｃ4、の場合、
Ｘ、Ｙ軸出力にＺ軸方向加速度に応じた他軸干渉出力が
現れ、精度良く測れないという問題がある。また、加速
度０で完全にＣ1＝Ｃ3、Ｃ2＝Ｃ4にするには、高精度の
加工が必要になるなど、量産に適した構成とは言い難い
ものであった。
【０００８】この発明は、上述の従来の静電容量型加速
度センサが有する問題を解消し、加速度に対するＸ，
Ｙ，Ｚ軸間の干渉のない出力が得られる３軸加速度セン
サを実現できる静電容量型加速度センサの他軸干渉出力
の補正方法の提供を目的としている。
度センサが有する問題を解消し、加速度に対するＸ，
Ｙ，Ｚ軸間の干渉のない出力が得られる３軸加速度セン
サを実現できる静電容量型加速度センサの他軸干渉出力
の補正方法の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸
間の干渉のない、３軸加速度センサが実現できる静電容
量型加速度センサの他軸干渉出力の補正方法を目的に種
々検討した結果、前述の静電容量素子Ｃ1〜Ｃ4の電気信
号を各々ＣＶ変換して電圧Ｖを得るが、例えば、Ｘ軸出
力はＶ1とＶ3の差をとることにより、Ｚ軸出力はＶ5に
より得られ、加速度０（初期状態）でＣ1≠Ｃ3の場合な
ど、Ｖ1−Ｖ3には、Ｚ軸出力Ｖ5に応じた他軸干渉出力
が現れることに着目し、Ｖ1−Ｖ3と適当に調整したＺ軸
出力ｋ・Ｖ5の差をとることによりＺ軸に応じた他軸干
渉出力をキャンセルできることを知見し、この発明を完
成した。また、発明者は、同様構成において静電容量素
子に代えて圧電素子を用いた加速度センサとしても、同
じ補正方法で全く同様の作用効果が得られることを確認
し、この発明を完成した。
間の干渉のない、３軸加速度センサが実現できる静電容
量型加速度センサの他軸干渉出力の補正方法を目的に種
々検討した結果、前述の静電容量素子Ｃ1〜Ｃ4の電気信
号を各々ＣＶ変換して電圧Ｖを得るが、例えば、Ｘ軸出
力はＶ1とＶ3の差をとることにより、Ｚ軸出力はＶ5に
より得られ、加速度０（初期状態）でＣ1≠Ｃ3の場合な
ど、Ｖ1−Ｖ3には、Ｚ軸出力Ｖ5に応じた他軸干渉出力
が現れることに着目し、Ｖ1−Ｖ3と適当に調整したＺ軸
出力ｋ・Ｖ5の差をとることによりＺ軸に応じた他軸干
渉出力をキャンセルできることを知見し、この発明を完
成した。また、発明者は、同様構成において静電容量素
子に代えて圧電素子を用いた加速度センサとしても、同
じ補正方法で全く同様の作用効果が得られることを確認
し、この発明を完成した。
【００１０】すなわち、この発明は、固定基板と可撓基
板との各対向面に電極を着設して対向配置される静電容
量素子を複数対設け、該基板面に平行なＸＹ平面を設定
してこれと直交するＺ軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３次元方向の加
速度の変化を、複数対の静電容量素子間の静電容量変化
に基づき各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向成分の検出を行う静電容量
型加速度センサにおいて、各容量素子の電気信号を軸方
向で対になる素子間の差分演算して各Ｘ，Ｙ軸方向成分
の検出を行うに際し、得られた各軸出力よりＺ軸方向出
力に応じた他軸干渉成分を加減する静電容量型加速度セ
ンサの他軸干渉出力の補正方法である。
板との各対向面に電極を着設して対向配置される静電容
量素子を複数対設け、該基板面に平行なＸＹ平面を設定
してこれと直交するＺ軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３次元方向の加
速度の変化を、複数対の静電容量素子間の静電容量変化
に基づき各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向成分の検出を行う静電容量
型加速度センサにおいて、各容量素子の電気信号を軸方
向で対になる素子間の差分演算して各Ｘ，Ｙ軸方向成分
の検出を行うに際し、得られた各軸出力よりＺ軸方向出
力に応じた他軸干渉成分を加減する静電容量型加速度セ
ンサの他軸干渉出力の補正方法である。
【００１１】また、この発明は、対向面に電極を着設し
た基板状圧電素子を複数設け、該素子基板面に平行なＸ
Ｙ平面を設定してこれと直交するＺ軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３
次元方向の加速度の変化を、複数対の電極間の電圧変化
に基づき各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向成分の検出を行う圧電素子
型加速度センサにおいて、各圧電素子の電気信号を軸方
向で対になる素子間の差分演算して各Ｘ，Ｙ軸方向成分
の検出を行うに際し、得られた各軸出力よりＺ軸方向出
力に応じた他軸干渉成分を加減する圧電素子型加速度セ
ンサの他軸干渉出力の補正方法である。
た基板状圧電素子を複数設け、該素子基板面に平行なＸ
Ｙ平面を設定してこれと直交するＺ軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３
次元方向の加速度の変化を、複数対の電極間の電圧変化
に基づき各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向成分の検出を行う圧電素子
型加速度センサにおいて、各圧電素子の電気信号を軸方
向で対になる素子間の差分演算して各Ｘ，Ｙ軸方向成分
の検出を行うに際し、得られた各軸出力よりＺ軸方向出
力に応じた他軸干渉成分を加減する圧電素子型加速度セ
ンサの他軸干渉出力の補正方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の対象となる静電容量型
加速度センサにおける他軸干渉出力の発生原理を以下に
説明する。図５は、静電容量型加速度センサにおける容
量ギャップの初期距離ｄ0とＺ方向加速度によるＺ方向
変化量ｄzを示す説明図である。まず、電極面積Ｓjに差
がある場合で、Ｚ方向の加速度０の場合は次の式で表す
ことができる。なお、Ｃ10，Ｃ30は加速度０の時の容
量、εは誘電率、Ｓjはｊが１〜５の各電極面積を示
す。
加速度センサにおける他軸干渉出力の発生原理を以下に
説明する。図５は、静電容量型加速度センサにおける容
量ギャップの初期距離ｄ0とＺ方向加速度によるＺ方向
変化量ｄzを示す説明図である。まず、電極面積Ｓjに差
がある場合で、Ｚ方向の加速度０の場合は次の式で表す
ことができる。なお、Ｃ10，Ｃ30は加速度０の時の容
量、εは誘電率、Ｓjはｊが１〜５の各電極面積を示
す。
【００１３】
【数２】
【００１４】Ｘ軸方向の出力は次式で表すことができ
る。なお、ｋ；ＣＶ変換係数、α；オフセット、Ｖx0；
加速度０の時のＸ軸出力電圧 である。
る。なお、ｋ；ＣＶ変換係数、α；オフセット、Ｖx0；
加速度０の時のＸ軸出力電圧 である。
【００１５】
【数３】
【００１６】Ａz≠０ ｄz≠０の時の出力をＶx1とする
と、次式で表すことができる。
と、次式で表すことができる。
【００１７】
【数４】
【００１８】今、Ｓ1≠Ｓ3ならば Ｖx0＝Ｖx1＝αとな
り、他軸干渉は現れない。Ｓ1≠Ｓ3の場合、Ｖx0≠Ｖx1
となり、Ａz（ｄz）に同期した他軸干渉が現れる。
り、他軸干渉は現れない。Ｓ1≠Ｓ3の場合、Ｖx0≠Ｖx1
となり、Ａz（ｄz）に同期した他軸干渉が現れる。
【００１９】
【数５】
【００２０】ＣＶ変換係数に差がある場合で、ｋ1≠ｋ3
の場合、Ｖx1−Ｖx0は次の式で表すことができる。
の場合、Ｖx1−Ｖx0は次の式で表すことができる。
【００２１】
【数６】
【００２２】ギャップ距離ｄjに差がある場合は以下の
とおりである。なお、ｄ10、ｄ30は加速度０の時の
Ｃ1、Ｃ3の容量ギャップ距離である。 ｄ10＝ｄ0＋Δ、ｄ30＝ｄ0−Δ
とおりである。なお、ｄ10、ｄ30は加速度０の時の
Ｃ1、Ｃ3の容量ギャップ距離である。 ｄ10＝ｄ0＋Δ、ｄ30＝ｄ0−Δ
【００２３】
【数７】
【００２４】加速度０（初期状態）でＣ1≠Ｃ3の場合な
ど、Ｖ1−Ｖ3には、Ｚ軸出力Ｖ5に応じた他軸干渉出力
が現れることが分かる。
ど、Ｖ1−Ｖ3には、Ｚ軸出力Ｖ5に応じた他軸干渉出力
が現れることが分かる。
【００２５】以下に、この発明による補正方法について
詳述する。まず、電極面積Ｓjに差がある場合およびＣ
Ｖ変換係数に差がある場合は、他軸干渉出力、Ｖ
x（ｄz）は、以下となる。
詳述する。まず、電極面積Ｓjに差がある場合およびＣ
Ｖ変換係数に差がある場合は、他軸干渉出力、Ｖ
x（ｄz）は、以下となる。
【００２６】
【数８】
【００２７】ところで、静電容量Ｃ5に比例した電圧Ｖz
は以下のようになる。なお、αはオフセットである。
は以下のようになる。なお、αはオフセットである。
【００２８】
【数９】
【００２９】また、Ｖz｜ｄz=0＝０と０点を調整する
と、
と、
【００３０】
【数１０】
【００３１】よって、Ｘ軸、Ｙ軸の出力電圧Ｖx、Ｖ
yに、Ｖzをある割合で加えるまたは引くことにより、他
軸干渉を完全にキャンセルできる。
yに、Ｖzをある割合で加えるまたは引くことにより、他
軸干渉を完全にキャンセルできる。
【００３２】次に、ギャップ距離ｄjに差がある場合の
他軸干渉出力Ｖx（ｄz）は以下のとおりとなる。
他軸干渉出力Ｖx（ｄz）は以下のとおりとなる。
【００３３】
【数１１】
【００３４】ｄz及びΔがｄ0に比べある程度小さい場合
には、Ｘ軸、Ｙ軸の出力電圧Ｖx、ＶyにＶzをある割合
で加えるまたは引くことにより、他軸干渉を低減するこ
とができる。
には、Ｘ軸、Ｙ軸の出力電圧Ｖx、ＶyにＶzをある割合
で加えるまたは引くことにより、他軸干渉を低減するこ
とができる。
【００３５】
【実施例】図４に示す構成からなる静電容量型３軸加速
度センサを製作し、信号処理回路のＣＶ変換として、静
電容量の変化量に比例する電圧を出力するＣＶ変換回路
を用いた。また、図１のブロック図に示すごとく、Ｘ軸
方向の加速度に対する出力として、静電容量素子Ｃ1と
Ｃ3の静電容量差（Ｃ1−Ｃ3）を用いるが、先にＣＶ変
換回路にてＣＶ変換後出力Ｖ1、Ｖ3となし、差分回路を
出た（Ｖ1−Ｖ3）を補正回路にかけて出力電圧（ＶX）
としている。同様に、Ｙ軸方向の加速度に対する出力
も、静電容量素子Ｃ2とＣ4の静電容量をＣＶ変換回路に
てＶ2、Ｖ4となし、差分回路を出た（Ｖ2−Ｖ4）を補正
回路にかけて出力電圧（ＶY）とする。Ｚ軸方向の加速
度に対する出力は、静電容量素子Ｃ5の静電容量をＣＶ
変換した出力Ｖ5である。
度センサを製作し、信号処理回路のＣＶ変換として、静
電容量の変化量に比例する電圧を出力するＣＶ変換回路
を用いた。また、図１のブロック図に示すごとく、Ｘ軸
方向の加速度に対する出力として、静電容量素子Ｃ1と
Ｃ3の静電容量差（Ｃ1−Ｃ3）を用いるが、先にＣＶ変
換回路にてＣＶ変換後出力Ｖ1、Ｖ3となし、差分回路を
出た（Ｖ1−Ｖ3）を補正回路にかけて出力電圧（ＶX）
としている。同様に、Ｙ軸方向の加速度に対する出力
も、静電容量素子Ｃ2とＣ4の静電容量をＣＶ変換回路に
てＶ2、Ｖ4となし、差分回路を出た（Ｖ2−Ｖ4）を補正
回路にかけて出力電圧（ＶY）とする。Ｚ軸方向の加速
度に対する出力は、静電容量素子Ｃ5の静電容量をＣＶ
変換した出力Ｖ5である。
【００３６】この３軸加速度センサをＸ、Ｙ軸平面を動
方向に垂直にした状態から、Ｙ軸回りに３６０°回転し
た時のＸ、Ｙ、Ｚ軸出力と回転角との関係を調べてグラ
フを作製した。まず、この発明による上記の補正回路を
パスさせた場合、Ｙ軸回りに回転しているために、Ｙ軸
方向には常に０Ｇとなっているはずであるが、実際に
は、図２に示すごとく、Ｚ軸出力に同期した他軸干渉が
現れていることが分かる。なお、図２のＸ軸出力は□
印、Ｙ軸出力は◇印、Ｚ軸出力は△印である。
方向に垂直にした状態から、Ｙ軸回りに３６０°回転し
た時のＸ、Ｙ、Ｚ軸出力と回転角との関係を調べてグラ
フを作製した。まず、この発明による上記の補正回路を
パスさせた場合、Ｙ軸回りに回転しているために、Ｙ軸
方向には常に０Ｇとなっているはずであるが、実際に
は、図２に示すごとく、Ｚ軸出力に同期した他軸干渉が
現れていることが分かる。なお、図２のＸ軸出力は□
印、Ｙ軸出力は◇印、Ｚ軸出力は△印である。
【００３７】次に、この発明による上記の補正回路を作
動させて、図１のブロック図に示す制御を行った場合
は、図３に示すごとく、Ｙ軸方向には常に０Ｇとなって
おり、他軸干渉が排除されたことが分かる。なお、図１
の補正回路のＫ、Ｋ’は補正の係数である。
動させて、図１のブロック図に示す制御を行った場合
は、図３に示すごとく、Ｙ軸方向には常に０Ｇとなって
おり、他軸干渉が排除されたことが分かる。なお、図１
の補正回路のＫ、Ｋ’は補正の係数である。
【００３８】
【発明の効果】この発明による静電容量型加速度センサ
の出力の補正方法は、当該センサの構造上の非対称性が
原因となるＺ軸出力に応じた他軸干渉出力を、Ｘ，Ｙ軸
方向の各出力よりＺ軸方向出力に応じた補正値を加減し
て他軸干渉出力を排除しており、他軸干渉出力がなくな
り精度良く測定することが可能になり、また、ある程度
の加工バラツキが発生したとしても、実施例に示すごと
く、容易に他軸干渉出力を排除でき、ある程度の加工バ
ラツキが許容され、量産が可能となる利点がある。
の出力の補正方法は、当該センサの構造上の非対称性が
原因となるＺ軸出力に応じた他軸干渉出力を、Ｘ，Ｙ軸
方向の各出力よりＺ軸方向出力に応じた補正値を加減し
て他軸干渉出力を排除しており、他軸干渉出力がなくな
り精度良く測定することが可能になり、また、ある程度
の加工バラツキが発生したとしても、実施例に示すごと
く、容易に他軸干渉出力を排除でき、ある程度の加工バ
ラツキが許容され、量産が可能となる利点がある。
【図１】この発明による静電容量型加速度センサのＸ，
Ｙ，Ｚ軸出力の他軸干渉出力の補正回路を組み込んだブ
ロック図である。
Ｙ，Ｚ軸出力の他軸干渉出力の補正回路を組み込んだブ
ロック図である。
【図２】加速度センサをＹ軸を中心に回転したときの回
転角と出力の関係を示す補正前のグラフである。
転角と出力の関係を示す補正前のグラフである。
【図３】加速度センサをＹ軸を中心に回転したときの回
転角と出力の関係を示す補正後のグラフである。
転角と出力の関係を示す補正後のグラフである。
【図４】Ａは静電容量型加速度センサの固定基板の下面
を示す説明図であり、Ｂは静電容量型加速度センサの縦
断説明図である。
を示す説明図であり、Ｂは静電容量型加速度センサの縦
断説明図である。
【図５】静電容量型加速度センサにおける容量ギャップ
の初期距離ｄ0とＺ方向加速度によるＺ方向変化量ｄzを
示す説明図である。
の初期距離ｄ0とＺ方向加速度によるＺ方向変化量ｄzを
示す説明図である。
１，２，３，４，５ 電極 １０ 円筒 １１ 固定基板 １２ 可撓基板 １３ 作動子 Ｃ1〜Ｃ5 静電容量素子
Claims (2)
- 【請求項１】 固定基板と可撓基板との各対向面に電極
を着設して対向配置される静電容量素子を複数対設け、
該基板面に平行なＸＹ平面を設定してこれと直交するＺ
軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３次元方向の加速度の変化を、複数対
の静電容量素子間の静電容量変化に基づき各Ｘ，Ｙ，Ｚ
軸方向成分の検出を行う静電容量型加速度センサにおい
て、各容量素子の電気信号を軸方向で対になる素子間の
差分演算して各Ｘ，Ｙ軸方向成分の検出を行うに際し、
得られた各軸出力よりＺ軸方向出力に応じた他軸干渉成
分を加減する静電容量型加速度センサの他軸干渉出力の
補正方法。 - 【請求項２】 対向面に電極を着設した基板状圧電素子
を複数設け、該素子基板面に平行なＸＹ平面を設定して
これと直交するＺ軸のＸ，Ｙ，Ｚ軸３次元方向の加速度
の変化を、複数対の電極間の電圧変化に基づき各Ｘ，
Ｙ，Ｚ軸方向成分の検出を行う圧電素子型加速度センサ
において、各圧電素子の電気信号を軸方向で対になる素
子間の差分演算して各Ｘ，Ｙ軸方向成分の検出を行うに
際し、得られた各軸出力よりＺ軸方向出力に応じた他軸
干渉成分を加減する圧電素子型加速度センサの他軸干渉
出力の補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7196012A JP3036679B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 加速度センサの他軸干渉出力の補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7196012A JP3036679B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 加速度センサの他軸干渉出力の補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921825A true JPH0921825A (ja) | 1997-01-21 |
| JP3036679B2 JP3036679B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=16350767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7196012A Expired - Fee Related JP3036679B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 加速度センサの他軸干渉出力の補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3036679B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6474134B1 (en) * | 1999-03-26 | 2002-11-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for adjusting sensitivity of acceleration sensor |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP7196012A patent/JP3036679B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6474134B1 (en) * | 1999-03-26 | 2002-11-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for adjusting sensitivity of acceleration sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3036679B2 (ja) | 2000-04-24 |
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