特許
J-GLOBAL ID:200903008083590021

角速度センサ

発明者:
出願人/特許権者:
代理人 (1件): 志村 浩
公報種別:公開公報
出願番号(国際出願番号):特願平7-113964
公開番号(公開出願番号):特開平8-285608
出願日: 1995年04月14日
公開日(公表日): 1996年11月01日
要約:
【要約】【目的】 小型で高感度の実用的な二軸角速度センサを提供する。【構成】 同心円状スリット31が形成された金属製の振動基板30を、2枚の圧電素子20,40で挟んで接着し、三層ダイヤフラムを構成する。圧電素子20の上面には4枚の電極E1〜E4が形成され、下面には対向電極E0が形成される。圧電素子40の両面にもそれぞれ電極が形成される。圧電素子40の下面には図示されていない重錘体が接合される。台座50は、三層ダイヤフラムの下面を、円周状ノード位置において支持するとともに、ワイヤ部材52,53によって回路基板10から吊り下げられる。圧電素子40の電極に発生する電荷をフィードバック信号として、電極E1〜E4に励振用交流電圧を供給し、重錘体を上下に振動させる。このとき、電極E1〜E4に発生する電荷により、重錘体に作用したコリオリ力を検出し、作用した角速度を求める。
請求項(抜粋):
XYZ三次元座標系におけるX軸まわりの角速度ωxおよびY軸まわりの角速度ωyを検出する角速度センサであって、XY平面に沿って延びた板状形状を有し、前記座標系の原点に位置する中心部を、所定の円周をノードとする振動モードでZ軸方向に振動させることができる可撓性をもった振動基板と、この振動基板に積層するように接合された板状の圧電素子と、前記振動基板の下面を前記ノード位置において直接もしくは他の構成要素を介して間接的に支持する台座と、前記振動基板の中心部に直接もしくは他の構成要素を介して間接的に接合された重錘体と、前記振動基板の上方に所定距離だけ離れて配置された支持基板と、所定の運動自由度を確保した状態で、前記台座を前記支持基板に対して吊着するワイヤ部材と、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより、前記重錘体がZ軸方向に振動するような周期的な撓みを前記圧電素子に生じさせる励振手段と、前記励振手段により前記重錘体をZ軸方向に振動させた状態において、前記重錘体に作用するX軸方向のコリオリ力およびY軸方向のコリオリ力を、前記圧電素子に発生する電荷の分布に基づいて検出するコリオリ力検出手段と、検出したX軸方向のコリオリ力に基づいてY軸まわりの角速度ωyを演算し、検出したY軸方向のコリオリ力に基づいてX軸まわりの角速度ωxを演算する演算手段と、を備えることを特徴とする角速度センサ。
IPC (2件):
G01C 19/56 ,  G01P 9/04
FI (2件):
G01C 19/56 ,  G01P 9/04

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