JPS6246083B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6246083B2 JPS6246083B2 JP12872578A JP12872578A JPS6246083B2 JP S6246083 B2 JPS6246083 B2 JP S6246083B2 JP 12872578 A JP12872578 A JP 12872578A JP 12872578 A JP12872578 A JP 12872578A JP S6246083 B2 JPS6246083 B2 JP S6246083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alpo
- angle
- axis
- frequency
- side ratio
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/21—Crystal tuning forks
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はねじりAlpo4振動子の切り出し角度に
関する。
関する。
本発明の目的はねじりAlpo4振動子の周波数−
温度特性を理論的解析することによつて周波数−
温度特性の優れたねじりAlpo4振動子を提供する
ことにある。
温度特性を理論的解析することによつて周波数−
温度特性の優れたねじりAlpo4振動子を提供する
ことにある。
近年、腕時計の電子化が進められその高精度化
がはかれているが現在この一例として水晶振動子
を周波数標準として用いた水晶腕時計が実用化さ
れているが、水晶振動子は厚みすべり振動モード
のときは電気機械結合係数ｋが約10％と非常に小
さく、更に、温叉型屈曲振動子あるいはねじり水
晶振動子の場合は約４％ともつと小さくなり周波
数−容量特性を充分に満足できるものではなかつ
た。そこで、本発明は従来の水晶振動子よりも電
気機械結合係数が大きいAlpo4振動子に着目し、
特にねじり振動モードでの周波数−温度特性を理
論解析することによつて常温付近に於いて零温度
係数を有するカツト角度を見い出した。
がはかれているが現在この一例として水晶振動子
を周波数標準として用いた水晶腕時計が実用化さ
れているが、水晶振動子は厚みすべり振動モード
のときは電気機械結合係数ｋが約10％と非常に小
さく、更に、温叉型屈曲振動子あるいはねじり水
晶振動子の場合は約４％ともつと小さくなり周波
数−容量特性を充分に満足できるものではなかつ
た。そこで、本発明は従来の水晶振動子よりも電
気機械結合係数が大きいAlpo4振動子に着目し、
特にねじり振動モードでの周波数−温度特性を理
論解析することによつて常温付近に於いて零温度
係数を有するカツト角度を見い出した。
以下、本発明について説明する。
第１図は本発明を説明するためのＹ板を示し、
１はAlpo4の板である。
１はAlpo4の板である。
第２図は第１図のＹ板をＸ軸を回転軸としてθ
゜回転したとき、その板より形成された音叉型ね
じりAlpo4振動子２を示す。そして、信号ａ，
ｂ，ｃは各々音叉型ねじりAlpo4振動子の腕幅、
厚み、腕の長さである。更に、その共振周波数ｆ
は次のようになる。
゜回転したとき、その板より形成された音叉型ね
じりAlpo4振動子２を示す。そして、信号ａ，
ｂ，ｃは各々音叉型ねじりAlpo4振動子の腕幅、
厚み、腕の長さである。更に、その共振周波数ｆ
は次のようになる。
従つて、(1)式を温度ｔに関して微分して共振周
波数の一次温度係数を求めると次の形になる。
波数の一次温度係数を求めると次の形になる。
α＝１／ｆ ∂ｆ／∂ｔ
＝１／２（−Ｓ′５５／Ｓ′５５−ζ／ζ−Ｉ／Ｉ＋
Ｑ／Ｑ）＋Ｓ／Ｓ−Ｃ／Ｃ……(2) 但し、は温度ｔの一回微分を示す。
Ｑ／Ｑ）＋Ｓ／Ｓ−Ｃ／Ｃ……(2) 但し、は温度ｔの一回微分を示す。
S′55は座標回転による弾性コンプライアンス
ζはAlpo4の密度
Ｉ＝１＋（ｂ／ａ）２
Ｓ＝ｂ／ａ
Ｑは補正項で弾性コンプライアンスS′55
S′66の関数である。
(2)式を角度θと辺比（ｂ／ａ）について計算するこ
とによつて一次温度係数α＝０となるカツト角度
を見い出した。
を見い出した。
第３図は本発明の理論計算による辺比（ｂ／ａ）に
対する一次温度係数αと切り出し角度θとの関係
を示している。本理輪計算によると辺比（ｂ／ａ）＝ 0.1のとき、角度33゜でα＝−17.2×10-6／℃で
角度θが大きくなるとαも徐々に小さくなつてゆ
き、角度θが37゜〜38゜の間でα＝０となり、零
温度係数を提供することができる。更に角度θを
大きくするとαは大きくなり、更に、角度θを大
きくするとと角度θが108°でα＝＋5.1×10-6／
℃となりもつと角度θを大きくするとαは除々に
小さくなり角度θが111゜〜112゜の間でα＝０と
なり、零温度係数を提供することができ、前記カ
ツト角度に於いて周波数−温度特性はすばらしい
ものとなる。以上は辺比（ｂ／ａ）＝0.1場合について 述べたが、本理論計算によると同じカツト角度θ
（例えば、33゜〜42゜の範囲）のときは辺比
（ｂ／ａ）が大きくなるとαは除々に小さくなつてゆ く。又、カツト角度θ（例えば108゜〜117゜の範
囲）のときは辺比（ｂ／ａ）が大きくなるとαは徐々 に大きくなつてゆく傾向にある。即ち、本理論計
算によると零温度係数を与えるカツト角度θは振
動子の辺比（ｂ／ａ）と密接な関係を有することがわ かつた。換言するならば、辺比（ｂ／ａ）を0.01〜1.5 と変化させた場合に、そのカツト角度θは33゜〜
42゜、あるいは108゜〜117゜の範囲で選択するこ
とによつて零温度係数を有することがわかつた。
を示している。本理輪計算によると辺比（ｂ／ａ）＝ 0.1のとき、角度33゜でα＝−17.2×10-6／℃で
角度θが大きくなるとαも徐々に小さくなつてゆ
き、角度θが37゜〜38゜の間でα＝０となり、零
温度係数を提供することができる。更に角度θを
大きくするとαは大きくなり、更に、角度θを大
きくするとと角度θが108°でα＝＋5.1×10-6／
℃となりもつと角度θを大きくするとαは除々に
小さくなり角度θが111゜〜112゜の間でα＝０と
なり、零温度係数を提供することができ、前記カ
ツト角度に於いて周波数−温度特性はすばらしい
ものとなる。以上は辺比（ｂ／ａ）＝0.1場合について 述べたが、本理論計算によると同じカツト角度θ
（例えば、33゜〜42゜の範囲）のときは辺比
（ｂ／ａ）が大きくなるとαは除々に小さくなつてゆ く。又、カツト角度θ（例えば108゜〜117゜の範
囲）のときは辺比（ｂ／ａ）が大きくなるとαは徐々 に大きくなつてゆく傾向にある。即ち、本理論計
算によると零温度係数を与えるカツト角度θは振
動子の辺比（ｂ／ａ）と密接な関係を有することがわ かつた。換言するならば、辺比（ｂ／ａ）を0.01〜1.5 と変化させた場合に、そのカツト角度θは33゜〜
42゜、あるいは108゜〜117゜の範囲で選択するこ
とによつて零温度係数を有することがわかつた。
又、ここで辺比（ｂ／ａ）を0.01〜1.5にした理由
は、振動子の損失抵抗をできるだけ小さくするこ
とができ、消費電流を少なくできるためである。
本発明では、辺比（ｂ／ａ）を0.01〜1.5とした場合 に、α＝０となるカツト角を明らかにし、周波数
温度特性の優れたねじりAlpo4振動子を提供でき
るようにした。
とができ、消費電流を少なくできるためである。
本発明では、辺比（ｂ／ａ）を0.01〜1.5とした場合 に、α＝０となるカツト角を明らかにし、周波数
温度特性の優れたねじりAlpo4振動子を提供でき
るようにした。
以上述べたように本発明はねじりAlpo4振動子
の周波数−温度特性を理論的解析することによつ
て零温度係数を有するカツト角度を見い出した。
これにより周波数−温度特性の優れたねじり
Alpo4振動子を提供することができた。本発明で
は実施例として音叉形状について述べたが通常、
ねじり振動子として使われている棒状のものにつ
いても言えることは言うまでもない。
の周波数−温度特性を理論的解析することによつ
て零温度係数を有するカツト角度を見い出した。
これにより周波数−温度特性の優れたねじり
Alpo4振動子を提供することができた。本発明で
は実施例として音叉形状について述べたが通常、
ねじり振動子として使われている棒状のものにつ
いても言えることは言うまでもない。
第１図は本発明を説明するためのＹ板の概観図
を示す。第２図は第１図のＹ板をＸ軸を回転軸と
して回転したときできた板より形成された音叉型
ねじり振動子の概観図である。第３図は本発明の
理論計算による辺比（ｂ／ａ）に対する一次温度係数 αと切り出し角度θとの関係を示す。 １……Alpo4、ｃ……音叉腕の長さ、ｂ……音
叉の厚み、ａ……温叉腕の幅。
を示す。第２図は第１図のＹ板をＸ軸を回転軸と
して回転したときできた板より形成された音叉型
ねじり振動子の概観図である。第３図は本発明の
理論計算による辺比（ｂ／ａ）に対する一次温度係数 αと切り出し角度θとの関係を示す。 １……Alpo4、ｃ……音叉腕の長さ、ｂ……音
叉の厚み、ａ……温叉腕の幅。
Claims (1)
- １ Alpo4を使用したねじりAlpo4振動子に於い
てＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を各々Alpo4の電気軸、機械
軸、光軸とするとＹ板をＸ軸を回転軸として33゜
〜42゜あるいは108゜〜117゜回転した板より切り
出されていることを特徴とするねじり振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12872578A JPS5555612A (en) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Torsion oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12872578A JPS5555612A (en) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Torsion oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5555612A JPS5555612A (en) | 1980-04-23 |
| JPS6246083B2 true JPS6246083B2 (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=14991892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12872578A Granted JPS5555612A (en) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Torsion oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5555612A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103376U (ja) * | 1986-12-20 | 1988-07-05 |
-
1978
- 1978-10-19 JP JP12872578A patent/JPS5555612A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103376U (ja) * | 1986-12-20 | 1988-07-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5555612A (en) | 1980-04-23 |
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