JP2007292743A - Tuning fork type vibration gyro - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は圧電体よりなる振動子を備えた音叉型の振動ジャイロに関し、特に故障等の異常を自己診断する機能を備えた音叉型振動ジャイロに関する。 The present invention relates to a tuning fork type vibration gyro provided with a vibrator made of a piezoelectric material, and more particularly to a tuning fork type vibration gyro having a function of self-diagnosis of an abnormality such as a failure.
振動ジャイロは振動子に角速度が入力すると、コリオリ力によって駆動振動方向と直交方向の振動が発生することを利用するものであり、この振動を電気的に取り出すことによって入力角速度を検知するものとなっている。
振動子は例えば圧電単結晶材料によって形成され、振動子を励振(共振駆動)するための駆動信号を供給する駆動電極とコリオリ力による振動を検出するための検出電極が振動子に配置される。
振動子は単なる柱状をなすもの、あるいは音叉形状をなすもの等、各種形状があり、特許文献1には方形板状をなす胴体部の互いに対向する両側面から一対の駆動脚と一対の検出脚とが互いに反対方向に突出形成され、さらに一対の駆動脚間に非励振駆動脚を備え、一対の検出脚間に非検出検出脚を備えた音叉型の振動子が記載されている。
The vibration gyro utilizes the fact that when the angular velocity is input to the vibrator, the vibration in the direction orthogonal to the driving vibration direction is generated by the Coriolis force. By detecting this vibration electrically, the input angular velocity is detected. ing.
The vibrator is made of, for example, a piezoelectric single crystal material, and a drive electrode that supplies a drive signal for exciting (resonance driving) the vibrator and a detection electrode for detecting vibration due to Coriolis force are arranged on the vibrator.
The vibrator has various shapes such as a simple columnar shape or a tuning fork shape.
一方、この種の振動ジャイロは例えばカーナビゲーションシステム等、民生用の分野においても用いられ、各種分野で使用される状況となってきており、そのような中、故障等による異常を検知する自己診断機能を備えた振動ジャイロに対する要求が高まってきている。
特許文献2にはこのような自己診断機能を有する振動ジャイロの一構成が記載されており、この例では一対の検出電極から出力される検出電圧を加算し、その加算電圧と定電圧回路から出力される一定電圧とを比較することで異常診断を行うものとなっている。
しかるに、特許文献2に記載されている自己診断回路では、断線等が発生して検出電極から出力される検出電圧が0になった場合、あるいは0に極めて近い微小電圧になった場合にのみ、異常と診断することができるものであって、例えば何らかの故障等(ワレ・クラック・電極剥れ等)によって検出電圧が中途半端な出力となっている場合には異常と診断することができず、その点で性能的に充分とは言えないものとなっていた。
この発明の目的は従来の欠点を解消し、検出電極からの検出電圧が0となるような異常に限らず、異常によって中途半端な出力となっている場合でも異常と診断することができ、さらに様々な視点から異常診断することができるようにした音叉型振動ジャイロを提供することにある。
However, in the self-diagnosis circuit described in
The object of the present invention is to solve the conventional drawbacks, and is not limited to an abnormality in which the detection voltage from the detection electrode is 0, and even when the output is halfway due to the abnormality, an abnormality can be diagnosed. The object is to provide a tuning-fork type vibration gyro capable of diagnosing abnormalities from various viewpoints.
請求項1の発明によれば、板状圧電体より形成された振動子が支持部を介してベース上に、その板面がベース面と平行とされて搭載され、振動子は上記支持部によって支持された胴体部と、その胴体部の互いに対向する両側面から互いに反対方向に突出された一対の駆動脚と一対の検出脚とを備え、一対の駆動脚にそれら駆動脚をベース面と平行方向に面内振動させるための駆動電極がそれぞれ形成され、一対の検出脚にそれら検出脚のベース面と垂直方向の面外振動を検出するための検出電極がそれぞれ形成されている音叉型振動ジャイロにおいて、一対の駆動脚とベースとの互いの対向面に、それら駆動脚の面内振動及びベース面と垂直方向の面外振動をそれぞれ静電容量の変化によって検出するための電
極を形成し、一対の検出脚とベースとの互いの対向面に、それら検出脚の面外振動を静電容量の変化によって検出するための電極を形成し、それら電極の静電容量変化によって検出される各検出電圧を用いて異常診断を行う自己診断回路を具備する構成とされる。
According to the first aspect of the present invention, the vibrator formed of the plate-like piezoelectric body is mounted on the base via the support portion with its plate surface parallel to the base surface, and the vibrator is supported by the support portion. And a pair of drive legs and a pair of detection legs protruding in opposite directions from opposite side surfaces of the body part, the pair of drive legs being parallel to the base surface. A tuning-fork type vibration gyro, in which drive electrodes for in-plane vibration in the direction are formed, and detection electrodes for detecting out-of-plane vibration in the direction perpendicular to the base surface of the detection legs are formed on the pair of detection legs, respectively. The electrodes for detecting the in-plane vibration of the drive legs and the out-of-plane vibration in the direction perpendicular to the base surface are detected on the opposing surfaces of the pair of drive legs and the base, respectively, A pair of detection legs and base An electrode for detecting the out-of-plane vibration of the detection legs by the change in capacitance is formed on the surface facing each other, and each detection voltage detected by the change in capacitance of these electrodes is abnormal. A self-diagnosis circuit for performing diagnosis is provided.
請求項2の発明では請求項1の発明において、自己診断回路が、一対の駆動脚の面内振動の異常を診断する回路と、一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路と、一対の検出脚の面外振動及びジャイロ出力の異常を診断する回路とを備えるものとされる。
In the invention of
請求項3の発明では請求項2の発明において、一対の駆動脚の面内振動の異常を診断する回路が、一対の駆動脚の面内振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を加算する加算手段と、その加算手段の出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V1とを比較して比較結果を出力する手段と、上記二つの検出電圧を減算する減算手段と、その減算手段の出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V2とを比較して比較結果を出力する手段とを備えるものとされる。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the circuit for diagnosing an abnormality in the in-plane vibration of the pair of drive legs detects two in-plane vibrations of the pair of drive legs based on a capacitance change. adding means for adding an output of the rectified and smoothed the output of the adding means, means for outputting a comparison result by comparing the constant voltage V 1, a subtraction means for subtracting the two detection voltages, and an output thereof is rectified and smoothed output of the subtraction means, is intended to comprise a means for outputting to a comparison result compared with the predetermined voltage V 2.
請求項4の発明では請求項2の発明において、一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路が、一対の駆動脚の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を加算する加算手段と、その加算手段の出力を駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V3とを比較して比較結果を出力する手段と、上記二つの検出電圧を減算する減算手段と、その減算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V4とを比較して比較結果を出力する手段とを備えるものとされる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the circuit for diagnosing an abnormality in the out-of-plane vibration of the pair of drive legs detects two out-of-plane vibrations of the pair of drive legs based on a capacitance change. comparison adding means for adding, that the drive signal input to output to the drive electrodes of the adding means synchronously detects the phase adjustment signal, an output obtained by rectifying and smoothing the detection output, a constant voltage V 3 a Then, a means for outputting a comparison result, a subtracting means for subtracting the two detected voltages, an output of the subtracting means synchronously detected by the phase-adjusted signal, an output obtained by rectifying and smoothing the detected output, It is intended to comprise a means for outputting a comparison result by comparing the constant voltage V 4.
請求項5の発明では請求項2の発明において、一対の検出脚の面外振動及びジャイロ出力の異常を診断する回路が、一対の駆動脚の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する第1の減算手段と、その第1の減算手段の出力を駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化し、さらにゲイン調整して第1の出力を得る手段と、一対の検出脚の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する第2の減算手段と、その第2の減算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化し、さらにゲイン調整して第2の出力を得る手段と、第2の減算手段の出力を駆動信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化し、さらにゲイン調整して第3の出力を得る手段と、一対の検出脚の検出電極よりそれぞれ取り出した二つの検出電圧を減算して得た検出信号を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した第4の出力と、第1の出力とを比較して比較結果を出力する手段と、第2の出力と第4の出力とを比較して比較結果を出力する手段と、上記検出信号を駆動信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化して得たジャイロ出力と、第3の出力とを比較して比較結果を出力する手段とを備えるものとされる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the circuit for diagnosing out-of-plane vibrations of the pair of detection legs and an abnormality in the gyro output detects the out-of-plane vibrations of the pair of drive legs based on capacitance changes. First subtracting means for subtracting two detection voltages, synchronously detecting the output of the first subtracting means with a signal obtained by adjusting the phase of the drive signal input to the drive electrode, and rectifying and smoothing the detected output; Means for adjusting the gain to obtain a first output; second subtraction means for subtracting two detection voltages obtained by detecting the out-of-plane vibrations of the pair of detection legs by capacitance change; and the second subtraction means. Is detected synchronously by the phase-adjusted signal, the detected output is rectified and smoothed, and the gain is adjusted to obtain the second output, and the output of the second subtracting means is synchronously detected by the drive signal. , That The detection output obtained by rectifying and smoothing the detection output, further adjusting the gain to obtain the third output, and subtracting the two detection voltages respectively extracted from the detection electrodes of the pair of detection legs is phase-adjusted. A means for outputting a comparison result by comparing the first output with the fourth output obtained by synchronously detecting the signal and rectifying and smoothing the detected output, and comparing the second output with the fourth output Then, a means for outputting the comparison result and the gyro output obtained by synchronously detecting the detection signal with the drive signal and rectifying and smoothing the detection output are compared with the third output to output the comparison result. Means.
請求項6の発明では請求項1の発明において、駆動脚の面内振動を検出するための電極が櫛歯形状をなすものとされる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the electrode for detecting in-plane vibration of the drive leg has a comb-teeth shape.
請求項7の発明によれば、板状圧電体より形成された振動子が支持部を介してベース上に、その板面がベース面と平行とされて搭載され、振動子は上記支持部によって支持された胴体部と、その胴体部の互いに対向する両側面から互いに反対方向に突出された一対の駆動脚と一対の検出脚とを備え、一対の駆動脚にそれら駆動脚をベース面と平行方向に面内振動させるための駆動電極がそれぞれ形成され、一対の検出脚にそれら検出脚のベース面と垂直方向の面外振動を検出するための検出電極がそれぞれ形成されている音叉型振動ジャイロにおいて、胴体部における駆動脚側の両肩部及び検出脚側の両肩部に、それら肩部のベース面と垂直方向の面外振動を圧電効果によって検出する電極をそれぞれ形成し、それら電極によって検出される各検出電圧を用いて異常診断を行う自己診断回路を具備する構成とされる。 According to the seventh aspect of the present invention, a vibrator formed of a plate-like piezoelectric body is mounted on a base via a support portion with its plate surface parallel to the base surface, and the vibrator is supported by the support portion. And a pair of drive legs and a pair of detection legs protruding in opposite directions from opposite side surfaces of the body part, the pair of drive legs being parallel to the base surface. A tuning-fork type vibration gyro, in which drive electrodes for in-plane vibration in the direction are formed, and detection electrodes for detecting out-of-plane vibration in the direction perpendicular to the base surface of the detection legs are formed on the pair of detection legs, respectively. In the body part, electrodes for detecting out-of-plane vibration in the direction perpendicular to the base surface of the shoulder part by the piezoelectric effect are formed on both shoulder parts on the driving leg side and both shoulder parts on the detection leg side in the body part, respectively. Be detected It is configured having a self-diagnosis circuit for performing abnormality diagnosis by using the detected voltage.
請求項8の発明では請求項7の発明において、自己診断回路が、一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路と、一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路とを備えるものとされる。 In the invention of claim 8, in the invention of claim 7, the self-diagnostic circuit includes a circuit for diagnosing an abnormality in the out-of-plane vibration of the pair of drive legs and a circuit for diagnosing an abnormality in the out-of-plane vibration of the pair of detection legs. It is supposed to be prepared.
請求項9の発明では請求項8の発明において、一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路が、駆動脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、その減算手段の出力を駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V11とを比較して比較結果を出力する手段と、上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V12H及びV12Lとをそれぞれ比較して比較結果を出力する手段とを備えるものとされる。 In the ninth aspect of the invention, in the eighth aspect of the invention, the circuit for diagnosing the abnormality of the out-of-plane vibration of the pair of driving legs subtracts two detection voltages respectively detecting the out-of-plane vibrations of both shoulders on the driving leg side. subtracting means for its drive signal input to output to the drive electrode of the subtraction means synchronously detects the phase adjustment signal, compares the output obtained by rectifying, smoothing the detection output, a constant voltage V 11 A means for outputting a comparison result, an adding means for adding the two detected voltages, an output obtained by synchronously detecting the output of the adding means by the phase-adjusted signal, and rectifying and smoothing the detected output; and a constant voltage And means for comparing V 12H and V 12L with each other and outputting a comparison result.
請求項10の発明では請求項8の発明において、一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路が、検出脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、その減算手段の出力を駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V13とを比較して比較結果を出力する手段と、上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V14とを比較して比較結果を出力する手段とを備えるものとされる。
In the invention of
請求項11の発明によれば、板状圧電体より形成された振動子が支持部を介してベース上に、その板面がベース面と平行とされて搭載され、振動子は上記支持部によって支持された胴体部と、その胴体部の互いに対向する両側面から互いに反対方向に突出された一対の駆動脚と一対の検出脚とを備え、一対の駆動脚にそれら駆動脚をベース面と平行方向に面内振動させるための駆動電極がそれぞれ形成され、一対の検出脚にそれら検出脚のベース面と垂直方向の面外振動を検出するための検出電極がそれぞれ形成されている音叉型振動ジャイロにおいて、胴体部における駆動脚側の両肩部及び検出脚側の両肩部とベースとの互いの対向面に、それら肩部のベース面と垂直方向の面外振動を静電容量の変化によって検出するための電極をそれぞれ形成し、それら電極の静電容量変化によって検出される各検出電圧を用いて異常診断を行う自己診断回路を具備する構成とされる。
According to the invention of
請求項12の発明では請求項11の発明において、自己診断回路が、一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路と、一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路とを備えるものとされる。 In a twelfth aspect of the invention according to the eleventh aspect of the invention, the self-diagnostic circuit includes a circuit for diagnosing an abnormality in the out-of-plane vibration of the pair of drive legs and a circuit for diagnosing the abnormality in the out-of-plane vibration of the pair of detection legs. It is supposed to be prepared.
請求項13の発明では請求項12の発明において、一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路が、駆動脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、その減算手段の出力を駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V21とを比較して比較結果を出力する手段と、上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V22H及びV22Lとをそれぞれ比較して比較結果を出力する手段とを備えるものとされる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the invention, the circuit for diagnosing an abnormality in the out-of-plane vibrations of the pair of driving legs detects the out-of-plane vibrations of both shoulders on the driving leg side by changing the capacitance. Subtracting means for subtracting two detection voltages, the output of the subtracting means is synchronously detected by a signal obtained by adjusting the phase of the drive signal inputted to the drive electrode, the output obtained by rectifying and smoothing the detected output, and the constant voltage V 21 And a means for outputting a comparison result, an adding means for adding the two detection voltages, and synchronously detecting the output of the adding means with the phase-adjusted signal, and rectifying and smoothing the detection output. A means for comparing the output with each of the constant voltages V 22H and V 22L and outputting a comparison result is provided.
請求項14の発明では請求項12の発明において、一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路が、検出脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、その減算手段の出力を駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V23とを比較して比較結果を出力する手段と、上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V24とを比較して比較結果を出力する手段とを備えるものとされる。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect of the invention, the circuit for diagnosing the abnormality of the out-of-plane vibrations of the pair of detection legs detects the out-of-plane vibrations of both shoulders on the detection leg side by changing the capacitance. Subtracting means for subtracting two detection voltages, the output of the subtracting means is synchronously detected by a signal obtained by adjusting the phase of the drive signal inputted to the drive electrode, the output obtained by rectifying and smoothing the detected output, and the constant voltage V 23 And a means for outputting a comparison result, an adding means for adding the two detection voltages, and synchronously detecting the output of the adding means with the phase-adjusted signal, and rectifying and smoothing the detection output. A means for comparing the output with the constant voltage V 24 and outputting a comparison result is provided.
この発明によれば、例えば故障等により駆動脚や検出脚に振動状態の異常が発生した際に、その異常がわずかであっても異常診断することができ、よって優れた検出精度を有する音叉型振動ジャイロを得ることができる。 According to the present invention, for example, when a vibration state abnormality occurs in the drive leg or the detection leg due to a failure or the like, the abnormality diagnosis can be performed even if the abnormality is slight, and thus a tuning fork type having excellent detection accuracy. A vibrating gyro can be obtained.
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
[実施例1]
図1はこの発明による音叉型振動ジャイロの第1の実施例における振動子の搭載構造を示したものであり、図2は振動子に対する各種電極の配置を示し、図3及び4は振動子の振動を静電容量の変化によって検出するための電極詳細を示したものである。また、図5及び6はこの発明の第1の実施例の音叉型振動ジャイロが具備する自己診断回路を示したものである。まず、図1乃至4を参照して振動子の構成・搭載構造及び電極配置について説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Example 1]
FIG. 1 shows a mounting structure of a vibrator in a first embodiment of a tuning fork type vibration gyro according to the present invention, FIG. 2 shows the arrangement of various electrodes with respect to the vibrator, and FIGS. The electrode details for detecting a vibration by the change of an electrostatic capacitance are shown. FIGS. 5 and 6 show a self-diagnosis circuit provided in the tuning-fork type vibration gyro according to the first embodiment of the present invention. First, the structure / mounting structure of the vibrator and the electrode arrangement will be described with reference to FIGS.
振動子10は板状圧電体より形成され、図1(a)に示したように胴体部11と一対の駆動脚121,122と一対の検出脚131,132とを備え、さらに非励振駆動脚123と非検出検出脚133とを備えたものとなっている。圧電体材料には例えば水晶やランガサイト、ニオブ酸リチウムなどの圧電単結晶材料が用いられる。
The
胴体部11は方形板状とされ、その互いに対向する両側面から一対の駆動脚121,122及び非励振駆動脚123と、一対の検出脚131,132及び非検出検出脚133とが互いに反対方向に突出されている。これら駆動脚121,122、非励振駆動脚123、検出脚131,132及び非検出検出脚133は角柱状とされ、非励振駆動脚123及び非検出検出脚133はそれぞれ一対の駆動脚121,122間及び一対の検出脚131,132間に位置されている。
振動子10は支持部21を介してベース22上に搭載され、その板面はベース面22a(ベース22の上面)と平行とされている。支持部21は図1(b)に示したように細い柱状をなすものとされて、振動子10の重心位置に位置されており、ベース22及び胴体部11とそれぞれ接合・固定されている。なお、非励振駆動脚123及び非検出検出脚133は胴体部11に対する駆動脚121,122側と検出脚131,132側とのマスバランス用に使用される。
The
ベース22にはこの例では14ピン標準パッケージのベースを用いており、図1(a)中、23はピンを示す。なお、図1(a)ではパッケージのカバーの図示は省略しており、また振動子10に形成されている各種電極、それらとピン23とを接続するボンディングワイヤ及びベース22上のパターン等の図示も省略している。
In this example, a base of a 14-pin standard package is used as the
次に、振動子10に対する電極配置について説明する。
図2(a)は振動子10を図1(a)における上面10a側から、つまりベース22と反対側から見た図であり、駆動脚121,122には図2(b)に示したようにそれぞれその4面に駆動電極31(31a,31b)が幅方向中央に位置して形成されている。駆動電極31a同士及び31b同士はそれぞれ同一極性とされ、これら駆動電極31aと31b間に駆動信号が供給される。駆動電極31a,31bは駆動脚121,122の基端側に形成されている。
Next, the electrode arrangement with respect to the
2A is a view of the
一方、検出脚131及び132には上面10aと垂直な両側面にそれぞれ検出電極32(32a,32b)及び33(33a,33b)が図2(c)に示したように幅方向両端に位置して形成されている。検出電極32a同士、32b同士、33a同士及び33b同士はそれぞれ同一極性とされ、即ち対角線方向に位置する検出電極が同一極性とされている。検出電極32,33は検出脚131,132の基端側に形成され、これら検出電極32,33から各検出脚131,132のコリオリ力による振動を検出する検出電圧が取り出される。なお、この図2における駆動電極31及び検出電極32,33の配置は、Zカット圧電単結晶を用いて振動子10を形成した場合の配置例を示したものであり、振動子10を例えばXカット圧電単結晶を用いて形成した場合には駆動電極及び検出電極の配置はこの図2の配置とは異なり、例えば前述の特許文献1(特開2001−255152号公報)の図15〜17に示されているような配置となる。
On the other hand, the
この例ではこれら駆動電極31及び検出電極32,33に加え、さらに静電容量検出用の電極が駆動脚121,122及び検出脚131,132の各ベース面22aと対向する面に形成されている。
In this example, in addition to the
駆動脚121,122には櫛歯形状をなす電極341,342がそれぞれその先端側に形成され、さらにそれら電極341,342と駆動電極31との間に方形状をなす電極3
51,352が形成されている。一方、検出脚131,132には方形状をなす電極361,362がそれぞれその先端側に形成されている。電極341,342の櫛歯は駆動脚121,122の延伸方向と平行に延伸され、駆動脚121,122の幅方向に配列されている。例えば、図2(a)では電極341,342はそれぞれ4本の櫛歯を有するものとして示している。なお、それら4本の櫛歯をその一端側で連結する連結部の図示は省略している。
Driving
5 1 and 35 2 are formed. On the other hand, the
ベース面22a(ベース22の上面)にはこれら電極341,342,351,352,361,362とそれぞれ対向する電極が形成されている。図3及び4はその詳細を示したものであり、電極341,342と対向する電極371,372は電極341,342と同様、図3(c)に示したように櫛歯形状をなすものとされ、電極351,352と対向する電極381,382は方形状とされて図3(b)に示したように電極351,352より幅広とされている。また、電極361,362と対向する電極391,392は方形状とされて図4(b)に示したように電極361,362より幅広とされている。
Electrodes facing the electrodes 34 1 , 34 2 , 35 1 , 35 2 , 36 1 , and 36 2 are formed on the
上記のような構成において、駆動電極31(31a,31b)に駆動信号を供給することにより、一対の駆動脚121,122は励振され、ベース面22aと平行方向に、つまり図1(a)に示したX方向に互いに逆相で面内振動するものとなる。この状態で駆動脚121,122の延伸方向即ちY軸回りに角速度が入力すると、コリオリ力によって駆動脚121,122にベース面22aと垂直方向の、つまりZ方向の面外振動が発生し、駆動脚121,122は互いに逆相で面外振動するものとなる。この面外振動(Z方向の振動)は胴体部11を介して検出脚131,132に伝わり、これにより検出脚131,132に互いに逆相の面外振動(Z方向の振動)が発生する。そして、このように検出脚131,132が面外振動することによって検出電極32,33には電圧が励起され、この電圧を検出することによって入力角速度を検知することができる。
In the configuration as described above, by supplying a drive signal to the drive electrode 31 (31a, 31b), the pair of
なお、検出脚131,132には駆動脚121,122の面外振動に応じて面外振動が発生するが、駆動脚121,122の面内振動(X方向の振動)は胴体部11のその方向(X方向)の剛性によって検出脚131,132への伝達が阻止され、つまり検出脚131,132には面内振動(X方向の振動)が発生しないものとなっている。
Although the
入力角速度に応じた検出脚131,132の面外振動は上記のように検出電極32,33から取り出される検出電圧によって検出されるが、この例ではこれに加え、静電容量の変化によっても検出脚131,132の面外振動を検出することができ、さらに駆動脚121,122の面内振動及び面外振動も静電容量の変化によって検出することができる。
While out-of-plane vibration of the
即ち、検出脚131,132の面外振動は互いに対向配置された電極361・391間及び電極362・392間の静電容量の変化によってそれぞれ検出することができ、駆動脚121,122の面内振動は互いに対向配置された電極341・371間及び電極342・372間の静電容量の変化によってそれぞれ検出することができる。また、駆動脚121,122の面外振動は互いに対向配置された電極351・381間及び電極352・382間の静電容量の変化によって検出することができる。
That is, the out-of-plane vibrations of the
つまり、この例では静電容量変化によって一対の駆動脚121,122の面内振動及び面外振動を検出することができ、さらに一対の検出脚131,132の面外振動を検出することができるものとなっており、それら各静電容量変化を電圧変化として検出し、その検出電圧を用いることによって各種異常診断を行えるものとなっている。
That is, in this example can detect the pair of
以下、各種異常診断について、図5及び6に示した自己診断回路を参照して説明する。なお、各対向電極の静電容量変化はベース面22aに形成されている電極から電圧変化として検出するものとする。
Hereinafter, various abnormality diagnosis will be described with reference to the self-diagnosis circuits shown in FIGS. In addition, the electrostatic capacitance change of each counter electrode shall be detected as a voltage change from the electrode formed in the
〈駆動脚の面内振動の異常診断〉
一対の駆動脚121,122の面内振動を検出する電極371,372の静電容量変化は、図5に示したように検出回路41,42によりそれぞれ電圧変化として検出され、これら検出回路41,42から出力される二つの検出電圧が加算手段43に入力されて加算される。加算手段43の出力は整流回路44及びローパスフィルタ45によって整流・平滑化され、出力S1となる。コンパレータ46には定電圧回路47から出力される一定電圧V1と出力S1とが入力される。
<Abnormal diagnosis of in-plane vibration of driving leg>
駆動脚121,122は互いに逆相で面内振動するため、両駆動脚121,122の面内振動のバランスが完全にとれていれば、出力S1は0となる。しかしながら、実際にはこのような理想状態は得られず、ある程度のアンバランスは生じる。そこで、出力S1が正常動作状態でなり得る値(許容しうる最大値)に一定電圧V1を設定する。コンパレータ46は出力S1と一定電圧V1とを比較し、V1<S1の時、比較結果として“1”を出力する。つまり、コンパレータ46の出力Aは正常時(V1≧S1の時)は“0”であり、バランス異常の時、“1”となる。
Since the driving
また、検出回路41,42から出力される二つの検出電圧は減算手段51に入力されて減算される。減算手段51の出力は整流回路52及びローパスフィルタ53によって整流・平滑化され、出力S2となる。コンパレータ54には定電圧回路55から出力される一定電圧V2と出力S2とが入力される。
The two detection voltages output from the
出力S2は駆動脚121,122の面内振動の振幅に対応し、つまり振幅の大きさを表わすものであって、ここでは正常動作状態と判断される出力S2の最小値に一定電圧V2を設定する。コンパレータ54は出力S2と一定電圧V2とを比較し、V2>S2の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ54の出力Bは正常時(V2≦S2の時)は“0”であり、振幅異常(振幅小異常)の時、“1”となる。
The output S 2 corresponds to the amplitude of the in-plane vibration of the
〈駆動脚の面外振動の異常診断〉
一対の駆動脚121,122の面外振動を検出する電極381,382の静電容量変化は、図6に示したように検出回路61,62によりそれぞれ電圧変化として検出され、これら検出回路61,62から出力される二つの検出電圧が加算手段63に入力されて加算される。加算手段63の出力は同期検波回路64に入力される。同期検波回路64は駆動回路71から出力される駆動信号の位相を90度遅らせて位相調整した信号によって、加算手段63から入力された信号を同期検波する。なお、図6では図示を省略しているが、駆動信号は駆動電極31(31a,31b)に入力され、これにより一対の駆動脚121,122が励振される。図6中、72は駆動信号の位相を位相調整し、90度遅らせる移相回路を示す。
<Abnormal diagnosis of drive leg out-of-plane vibration>
同期検波回路64の検波出力は整流回路65及びローパスフィルタ66によって整流・平滑化され、出力S3となる。コンパレータ67には定電圧回路68から出力される一定電圧V3と出力S3とが入力される。
Detection output of the
角速度入力時には駆動脚121,122は互いに逆相で面外振動する。一方、角速度未入力時には励振による面内振動の影響により駆動脚121,122には同相である程度の面外振動が発生している。出力S3はこの場合の面外振動の振幅に対応し、つまり振幅の大きさを表わすものとなる。従って、角速度未入力時の正常動作状態と判断される出力S3の最大値に一定電圧V3を設定する。コンパレータ67は出力S3と一定電圧V3とを比較し、V3<S3の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ67の出力Cは正常時(V3≧S3の時)は“0”であり、振幅異常(振幅大異常)の時、“1”となる。
When the angular velocity is input, the driving
なお、駆動脚121,122の面外振動の振幅大異常は基本的に駆動脚121,122の面内振動の振幅大異常に対応して発生するものであって、言い換えればコンパレータ67の出力Cは駆動脚121,122の面内振動の振幅大異常を表わすものと言える。従っ
て、コンパレータ67の出力Cと前述したコンパレータ54の出力Bとによって、駆動脚121,122の面内振動の振幅小及び大の双方の異常を診断できるものとなる。
The driving
また、この点から例えばコンパレータ54の出力Bによって振幅大異常を判断し、コンパレータ67の出力Cによって振幅小異常を判断するようにしてもよい。
From this point, for example, a large amplitude abnormality may be determined based on the output B of the
一方、検出回路61,62から出力される二つの検出電圧は減算手段81に入力されて減算される。減算手段81の出力は同期検波回路82に入力され、同期検波回路82は上述した同期検波回路64と同様、移相回路72から出力される信号によって減算手段81から入力された信号を同期検波する。同期検波回路82の検波出力は整流回路83及びローパスフィルタ84によって整流・平滑化され、出力S4となる。コンパレータ85には定電圧回路86から出力される一定電圧V4と出力S4とが入力される。
On the other hand, the two detection voltages output from the
出力S4は角速度未入力時において理想的には0となる。しかしながら、駆動脚121,122の同相の面外振動にアンバランスが生じていると、ある値となり、よって出力S4が正常動作状態でなり得る値(許容しうる最大値)に一定電圧V4を設定する。コンパレータ85は出力S4と一定電圧V4とを比較し、V4<S4の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ85の出力Dは正常時(V4≧S4の時)は“0”であり、バランス異常の時、“1”となる。
The output S 4 is zero ideally during angular missing. However, if there is an imbalance in the out-of-plane vibrations in the same phase of the driving
〈検出脚の面外振動及びジャイロ出力の異常診断〉
一対の検出脚131,132の面外振動を検出する電極391,392の静電容量変化は、図6に示したように検出回路91,92によりそれぞれ電圧変化として検出され、これら検出回路91,92から出力される二つの検出電圧が減算手段93に入力されて減算される。減算手段93の出力は同期検波回路94に入力され、同期検波回路94は移相回路72から出力される信号によって減算手段93から入力された信号を同期検波する。同期検波回路94の検波出力は整流回路95及びローパスフィルタ96によって整流・平滑化され、さらにゲイン調整回路97によってゲイン調整されて出力S6となる。
<Abnormal diagnosis of out-of-plane vibration of detection legs and gyro output>
A pair of
また、減算手段93の出力は同期検波回路101に入力され、同期検波回路101は駆動回路71から出力される駆動信号によって減算手段93から入力された信号を同期検波する。同期検波回路101の検波出力は整流回路102及びローパスフィルタ103によって整流・平滑化され、さらにゲイン調整回路104によってゲイン調整されて出力S7となる。
The output of the subtracting means 93 is input to the
一方、検出脚131,132の面外振動を圧電効果により検出する検出電極32,33よりそれぞれ取り出された二つの検出電圧は減算手段111に入力されて減算され、検出信号とされる。減算手段111から出力される検出信号は同期検波回路112に入力される。同期検波回路112は移相回路72から出力される信号によって検出信号を同期検波する。同期検波回路112の検波出力は整流回路113及びローパスフィルタ114によって整流・平滑化され、出力S8となる。
On the other hand, two detection voltages taken respectively from the
また、減算手段111から出力される検出信号は同期検波回路115に入力され、同期検波回路115は駆動信号によって検出信号を同期検波する。同期検波回路115の検波出力は整流回路116及びローパスフィルタ117によって整流・平滑化され、出力S0とされる。この出力S0がジャイロ出力(角速度出力)となる。
Further, the detection signal output from the subtracting means 111 is input to the
角速度未入力時においては駆動脚121,122の同相の面外振動に対応して、検出脚131,132にも同相の面外振動(もれ振動)が発生している。この場合、両検出脚131,132の面外振動のバランスが完全にとれていれば、出力S6は0となる。しかしながら、実際には検出脚131,132の面外振動にはある程度のアンバランスが発生し、よって出力S6はそのアンバランスに対応した値となる。
同様に、出力S8も角速度未入力時における検出脚131,132の面外振動のアンバランスに対応した値となる。
In the angular velocity has not been input, in response to the out-of-plane vibration of the same phase of the driving
Similarly, the
一方、出力S7は静電容量変化によって検出した角速度入力時のジャイロ出力(角速度出力)に相当する。
出力S6,S7,S8,S0及び前述した出力S4をゲイン調整回路87によってゲイン調整した出力S5はコンパレータに入力されて比較される。コンパレータ88には出力S5とS8が入力され、コンパレータ98には出力S6とS8が入力される。また、コンパレータ105には出力S7とS0が入力される。即ち、各コンパレータ88,98及び105には変位(振動)を静電容量変化によって検出した出力と、圧電効果によって検出した出力とが入力されて、それらが比較される。各ゲイン調整回路87,97及び104は変位に対する静電容量の検出効率と圧電効果の検出効率との差を補正するもので、同一変位量に対する出力が等しくなるように各ゲイン調整回路87,97,104はゲイン調整を行う。
On the other hand, the output S 7 corresponds to the gyro output when the angular velocity input detected by the electrostatic capacitance change (angular velocity output).
The outputs S 6 , S 7 , S 8 , S 0 and the output S 5 obtained by adjusting the gain of the output S 4 by the
なお、ここでは静電容量変化によって検出される出力の方が圧電効果によって検出した出力より信頼性が高いものとし、つまり異常が生じにくいものとし、静電容量変化によって検出した出力を基準として異常診断を行う。静電容量変化によって検出した出力の方が異常が生じにくいとする理由の一つには、ベース面22aに形成されている電極によって検出することができる点にあり、つまり検出脚131,132に形成されている検出電極32,33から検出電圧を取り出す場合にはボンディングワイヤが必要であり、その断線等に起因する異常が生じやすいといったことにある。
Here, the output detected by the capacitance change is assumed to be more reliable than the output detected by the piezoelectric effect, that is, the abnormality is less likely to occur, and the output detected by the capacitance change is abnormal. Make a diagnosis. One of the reasons that the output detected by the capacitance change is less likely to cause an abnormality is that it can be detected by the electrodes formed on the
コンパレータ88は出力S5とS8とを比較し、S5<S8の時、比較結果として“1”を出力する。これは角速度未入力時における駆動脚121,122の面外振動のアンバランスに対し、検出脚131,132の面外振動のアンバランスが大きい場合を異常と判断するもので、コンパレータ88の出力EはS5≧S8の時は“0”であり、角速度未入力時の検出脚131,132の面外振動異常(面外振動バランス異常)の時、“1”となる。
The
コンパレータ98は出力S6とS8とを比較し、S6>S8の時、比較結果として“1”を出力する。これは角速度未入力時の検出脚131,132の面外振動のアンバランスの、圧電効果による検出(検出性能)に異常があると判断するもので、コンパレータ98の出力FはS6≦S8の時は“0”であり、圧電検出異常の時、“1”となる。
The
コンパレータ105は出力S7とS0とを比較し、S7>S0の時、比較結果として“1”を出力する。これは角速度入力時の圧電効果によって検出したジャイロ出力S0に異常があると判断するもので、コンパレータ105の出力GはS7≦S0の時は“0”であり、角速度入力時のジャイロ出力S0異常の時、“1”となる。このコンパレータ105による異常診断は上記コンパレータ98では診断できない異常を診断するものとなる。
The
以上説明した各コンパレータ46,54,67,85,88,98及び105の出力A〜Gは図5に示したようにOR回路48に入力され、OR回路48は出力A〜Gのうち、一つでも“1”があれば自己診断出力として“1”を出力する。従って、この自己診断出力“1”によって異常を検知することができる。
The outputs A to G of the
このように、この例によれば駆動脚121,122の面内振動・面外振動及び検出脚131,132の面外振動(もれ振動・コリオリ振動)をそれぞれ静電容量変化によって検出することができるものとなっており、これらの検出電圧を用いることによって、上述したように駆動脚121,122の面内振動(バランス、振幅)の異常診断、駆動脚121,122の面外振動(バランス、振幅)の異常診断、検出脚131,132の面外振動(バランス)の異常診断及びジャイロ出力の異常診断(圧電検出系・検出回路の異常診断)を行えるものとなっている。従って、従来に比し、各種異常モードの診断を行うことができ、また例えば故障等によってジャイロ出力が中途半端な出力となっているような場合でも異常診断することができる。
Thus, the driving
[実施例2]
この例では異常検出用の電極を第1の実施例のように駆動脚121,122及び検出脚131,132にそれぞれ設けるのではなく、胴体部11の肩部に設けるものとする。
まず、図7を参照して胴体部11の肩部の振動について説明する。
[Example 2]
In this example, the abnormality detection electrodes are not provided on the
First, the vibration of the shoulder portion of the
図7(a)に示したように、一対の駆動脚121,122は励振(共振駆動)されることにより、矢印e,fで示したように面内振動する。両駆動脚121,122のバランスがとれていれば、これら駆動脚121,122の面内振動の変位差は0となり、角速度未入力時にこれら駆動脚121,122に発生する面外振動も矢印g,hで示したように同相かつ同変位となる。この時、駆動脚121,122の面外振動に応じて、胴体部11の駆動脚121が突出形成されている側の肩部11a及び駆動脚122が突出形成されている側の肩部11bにも面外振動が発生し、胴体部11は図中、二点鎖線で示したように振動変位する。この場合、これら両肩部11a,11bの面外振動は駆動脚121,122と同様、同相かつ同変位となる。また、この時、図には示していないが、胴体部11の検出脚131,132側の両肩部や検出脚131,132の面外振動(もれ振動)も同様となり、つまり同相かつ同変位となる。
As shown in FIG. 7A, the pair of
一方、例えば駆動脚121,122に何らかの故障等が発生し、両駆動脚121,122のバランスがくずれると、図7(b)に矢印e’,f’で示したように両駆動脚121,122の面内振動に変位差が発生する。そして、この変位差により矢印g’,h’で示したように面外振動にも変位差が生じてしまい、胴体部11の両肩部11a,11bの面外振動にも同様に変位差が生じる。また、胴体部11の検出脚131,132側の両肩部及び検出脚131,132の面外振動(もれ振動)にも同様に変位差が生じてしまう。
On the other hand, for example, the driving
この例ではこのように胴体部11の肩部に発生する面外振動を検出することによって、駆動脚121,122及び検出脚131,132の面外振動の異常診断を行うものとし、図8に示したように胴体部11の駆動脚121,122側の両肩部11a,11b及び検出脚131,132側の両肩部11c,11dに、それら肩部11a〜11dの面外振動を圧電効果によって検出する電極をそれぞれ設けるものとする。
By this example for detecting a plane vibration generated in the shoulder portion of the
即ち、肩部11aにはその上下面に電極15a−1,15a−2が互いに対向するように形成されると共に、側面に電極15bが形成され、他の肩部11b〜11dにもそれぞれ同様に3個の電極16a−1,16a−2,16b及び17a−1,17a−2,17b及び18a−1,18a−2,18bが形成される。振動子10はこの例ではXカット圧電単結晶を使用して形成されているものとする。なお、図8では駆動電極31及び検出電極32,33の図示は省略している。
以下、この例における各種異常診断について、図9に示した自己診断回路を参照して説明する。
That is, the
Hereinafter, various abnormality diagnosis in this example will be described with reference to the self-diagnosis circuit shown in FIG.
〈駆動脚の面外振動のバランス異常診断〉
肩部11aに設けられている電極15a−1,15a−2は同一極性であって、これら電極15a−1,15a−2から取り出される検出電圧と電極15bから取り出される検出電圧とが減算手段201に入力されて減算される(差動出力とされる)。同様に、肩部11bに設けられている電極16a−1,16a−2から取り出される検出電圧と電極16bから取り出される検出電圧とが減算手段202に入力されて減算される。
<Diagnosis of balance abnormality of out-of-plane vibration of driving leg>
The
これら減算手段201,202から出力される二つの出力電圧は肩部11a,11bの面外振動をそれぞれ示すもので、二つの出力電圧は減算手段203に入力されて減算される。減算手段203の出力は同期検波回路204に入力される。同期検波回路204は駆動回路71から出力される駆動信号の位相を90度遅らせて位相調整した信号(移相回路72から出力される信号)によって、減算手段203から入力された信号を同期検波する。同期検波回路204の検波出力は整流回路205及びローパスフィルタ206によって整流・平滑化され、出力S11となる。コンパレータ207には定電圧回路208から出力される一定電圧V11と出力S11とが入力される。
The two output voltages output from the subtracting means 201 and 202 indicate the out-of-plane vibrations of the
出力S11は角速度未入力時において理想的には0となる。しかしながら、肩部11a,11bの同相の面外振動にアンバランスが生じていると、ある値となり、よって出力S11が正常動作状態でなり得る値(許容しうる最大値)に一定電圧V11を設定する。コンパレータ207は出力S11と一定電圧V11とを比較し、V11<S11の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ207の出力Jは正常時(V11≧S11の時)は“0”であり、バランス異常の時、“1”となる。
The output S 11 is zero ideally during angular missing. However, the
図10は胴体部11の両肩部11a,11bの面外振動にアンバランスが生じている状態における電極15a−1,15a−2,15b及び電極16a−1,16a−2,16bからそれぞれ取り出される検出電圧を例示したものである。図中、二点鎖線は両肩部11a,11bの変位(変形)の一状態を示す。また、検出電圧波形中の下/上は下変形時(二点鎖線で示した状態)及び上変形時を示す。
FIG. 10 is taken out from the
〈駆動脚の面外振動の振幅異常診断〉
減算手段201,202から出力される二つの出力電圧が加算手段211に入力されて加算される。加算手段211の出力は同期検波回路212に入力され、同期検波回路212は上述した同期検波回路204と同様、移相回路72から出力される信号によって加算手段211から入力された信号を同期検波する。同期検波回路212の検波出力は整流回路213及びローパスフィルタ214によって整流・平滑化され、出力S12となる。コンパレータ215には定電圧回路216から出力される一定電圧V12Hと出力S12とが入力され、一方、コンパレータ217には定電圧回路218から出力される一定電圧V12Lと出力S12とが入力される。
<Amplitude abnormality diagnosis of out-of-plane vibration of driving leg>
Two output voltages output from the subtracting means 201 and 202 are input to the adding means 211 and added. The output of the adding means 211 is input to the
出力S12は角速度未入力時において肩部11a,11bに発生する同相の面外振動の振幅に対応し、つまり振幅の大きさを表わすものとなる。従って、角速度未入力時の正常動作状態と判断される出力S12の最大値に一定電圧V12Hを設定し、正常動作状態と判断される出力S12の最小値に一定電圧V12Lを設定する。
The output S 12
コンパレータ215は出力S12と一定電圧V12Hとを比較し、V12H<S12の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ215の出力K1は正常時(V12H≧S12の時)は“0”であり、振幅大異常の時、“1”となる。一方、コンパレータ217は出力S12と一定電圧V12Lとを比較し、V12L<S12の時、比較結果として“1”を出力する。なお、ここでは診断結果を逆転させる必要があるため、コンパレータ217の出力はNOT回路219に通される。NOT回路219の出力K2は正常時(V12L≦S12の時)は“0”であり、振幅小異常の時(V12L>S12の時)、“1”となる。
〈検出脚の面外振動のバランス異常診断〉
肩部11cに設けられている電極17a−1,17a−2は同一極性であって、これら電極17a−1,17a−2から取り出される検出電圧と電極17bから取り出される検出電圧とが減算手段221に入力されて減算される(差動出力とされる)。同様に、肩部11dに設けられている電極18a−1,18a−2から取り出される検出電圧と電極18bから取り出される検出電圧とが減算手段222に入力されて減算される。
<Balancing abnormality diagnosis of out-of-plane vibration of detection leg>
The
これら減算手段221,222から出力される二つの出力電圧は肩部11c,11dの面外振動をそれぞれ示すもので、二つの出力電圧は減算手段223に入力されて減算される。減算手段223の出力は同期検波回路224に入力される。同期検波回路224は移相回路72から出力される信号によって、減算手段223から入力された信号を同期検波する。同期検波回路224の検波出力は整流回路225及びローパスフィルタ226によって整流・平滑化され、出力S13となる。コンパレータ227には定電圧回路228から出力される一定電圧V13と出力S13とが入力される。
The two output voltages output from the subtracting means 221 and 222 indicate out-of-plane vibrations of the
出力S13は角速度未入力時において理想的には0となる。しかしながら、肩部11c,11dの同相の面外振動にアンバランスが生じていると、ある値となり、よって出力S13が正常動作状態でなり得る値(許容しうる最大値)に一定電圧V13を設定する。コンパレータ227は出力S13と一定電圧V13とを比較し、V13<S13の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ227の出力Lは正常時(V13≧S13の時)は“0”であり、バランス異常の時、“1”となる。
The output S 13 is zero ideally during angular missing. However, the
〈検出脚の面外振動の振幅異常診断〉
減算手段221,222から出力される二つの出力電圧が加算手段231に入力されて加算される。加算手段231の出力は同期検波回路232に入力され、同期検波回路232は移相回路72から出力される信号によって加算手段231から入力された信号を同期検波する。同期検波回路232の検波出力は整流回路233及びローパスフィルタ234によって整流・平滑化され、出力S14となる。コンパレータ235には定電圧回路236から出力される一定電圧V14と出力S14とが入力される。
<Amplitude abnormality diagnosis of out-of-plane vibration of detection leg>
Two output voltages output from the subtracting means 221 and 222 are input to the adding means 231 and added. The output of the adding means 231 is input to the
出力S14は角速度未入力時において肩部11c,11dに発生する同相の面外振動の振幅に対応し、つまり振幅の大きさを表わすものとなる。従って、角速度未入力時の正常動作状態と判断される出力S14の最大値に一定電圧V14を設定する。コンパレータ235は出力S14と一定電圧V14とを比較し、V14<S14の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ235の出力Mは正常時(V14≧S14の時)は“0”であり、振幅大異常の時、“1”となる。
The output S 14
以上説明した各コンパレータ207,215,227,235の出力J,K1,L,M及びNOT回路219の出力K2はOR回路209に入力され、OR回路209は出力J,K1,K2,L,Mのうち、一つでも“1”があれば自己診断出力として“1”を出力する。従って、この自己診断出力“1”によって異常を検知することができる。
The outputs J, K 1 , L, and M of the
このように、この例によれば胴体部11の駆動脚121,122側の両肩部11a,11bの面外振動及び検出脚131,132側の両肩部11c,11dの面外振動を圧電効果により検出することができるものとなっており、これらの検出電圧を用いることによって、上述したように駆動脚121,122の面外振動(バランス,振幅)の異常診断及び検出脚131,132の面外振動(バランス,振幅)の異常診断を行えるものとなっている。
Thus, the driving
[実施例3]
この例では胴体部11の肩部11a〜11dの面外振動を圧電効果に替えて静電容量変化によって検出するようにしたものであり、これら静電容量変化によって検出した検出電圧を用いることによって駆動脚121,122及び検出脚131,132の面外振動の異常診断を行うものとする。振動子10はこの例では実施例1と同様、Zカット圧電単結晶を用いて形成されたもの及びXカット圧電単結晶を用いて形成されたもののいずれであってもよい。
[Example 3]
In this example, the out-of-plane vibration of the
図11は静電容量検出用の電極の配置構成を示したものであり、胴体部11の駆動脚121,122側の両肩部11a,11b及び検出脚131,132側の両肩部11c,11dのそれぞれベース面22aと対向する面に電極251,252,261,262が形成されている。ベース面22aにはこれら電極251,252,261,262とそれぞれ対向する電極271,272,281,282が形成されている。なお、電極271,272,281,282は図11(c),(d)に示したように、それぞれ対向する電極251,252,261,262より幅広とされている。
FIG. 11 shows an arrangement configuration of electrodes for detecting capacitance, both
以下、この例における各種異常診断について、図12に示した自己診断回路を参照して説明する。なお、各対向電極の静電容量変化はベース面22aに形成されている電極から電圧変化として検出するものとする。
Hereinafter, various abnormality diagnosis in this example will be described with reference to the self-diagnosis circuit shown in FIG. In addition, the electrostatic capacitance change of each counter electrode shall be detected as a voltage change from the electrode formed in the
〈駆動脚の面外振動のバランス異常診断〉
両肩部11a,11bの面外振動を検出する電極271,272の静電容量変化は検出回路301,302によりそれぞれ電圧変化として検出され、これら検出回路301,302から出力される二つの検出電圧が減算手段303に入力されて減算される。減算手段303の出力は同期検波回路304に入力される。同期検波回路304は駆動回路71から出力される駆動信号の位相を90度遅らせて位相調整した信号(移相回路72から出力される信号)によって、減算手段303から入力された信号を同期検波する。同期検波回路304の検波出力は整流回路305及びローパスフィルタ306によって整流・平滑化され、出力S21となる。コンパレータ307には定電圧回路308から出力される一定電圧V21と出力S21とが入力される。
<Diagnosis of balance abnormality of out-of-plane vibration of driving leg>
The capacitance changes of the electrodes 27 1 and 27 2 that detect out-of-plane vibrations of the
出力S21は角速度未入力時において理想的には0となる。しかしながら、肩部11a,11bの同相の面外振動にアンバランスが生じていると、ある値となり、よって出力S21が正常動作状態でなり得る値(許容しうる最大値)に一定電圧V21を設定する。コンパレータ307は出力S21と一定電圧V21とを比較し、V21<S21の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ307の出力Nは正常時(V21≧S21の時)は“0”であり、バランス異常の時、“1”となる。
The output S 21 is zero ideally during angular missing. However, the
〈駆動脚の面外振動の振幅異常診断〉
検出回路301,302から出力される二つの検出電圧が加算手段311に入力されて加算される。加算手段311の出力は同期検波回路312に入力され、同期検波回路312は上述した同期検波回路304と同様、移相回路72から出力される信号によって加算手段311から入力された信号を同期検波する。同期検波回路312の検波出力は整流回路313及びローパスフィルタ314によって整流・平滑化され、出力S22となる。コンパレータ315には定電圧回路316から出力される一定電圧V22Hと出力S22とが入力され、一方、コンパレータ317には定電圧回路318から出力される一定電圧V22Lと出力S22とが入力される。
<Amplitude abnormality diagnosis of out-of-plane vibration of driving leg>
Two detection voltages output from the
出力S22は角速度未入力時において肩部11a,11bに発生する同相の面外振動の振幅に対応し、つまり振幅の大きさを表わすものとなる。従って、角速度未入力時の正常動作状態と判断される出力S22の最大値に一定電圧V22Hを設定し、正常動作状態と判断される出力S22の最小値に一定電圧V22Lを設定する。
The output S 22
コンパレータ315は出力S22と一定電圧V22Hとを比較し、V22H<S22の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ315の出力P1は正常時(V22H≧S22の時)は“0”であり、振幅大異常の時、“1”となる。一方、コンパレータ317は出力S22と一定電圧V22Lとを比較し、V22L<S22の時、比較結果として“1”を出力する。なお、ここでは診断結果を逆転させる必要があるため、コンパレータ317の出力はNOT回路319に通される。NOT回路319の出力P2は正常時(V22L≦S22の時)は“0”であり、振幅小異常の時(V22L>S22の時)、“1”となる。
<検出脚の面外振動のバランス異常診断>
両肩部11c,11dの面外振動を検出する電極281,282の静電容量変化は検出回路321,322によりそれぞれ電圧変化として検出され、これら検出回路321,322から出力される二つの検出電圧が減算手段323に入力されて減算される。減算手段323の出力は同期検波回路324に入力される。同期検波回路324は移相回路72から出力される信号によって、減算手段323から入力された信号を同期検波する。同期検波回路323の検波出力は整流回路325及びローパスフィルタ326によって整流・平滑化され、出力S23となる。コンパレータ327には定電圧回路328から出力される一定電圧V23と出力S23とが入力される。
<Diagnosis of balance abnormality of out-of-plane vibration of detection leg>
出力S23は角速度未入力時において理想的には0となる。しかしながら、肩部11c,11dの同相の面外振動にアンバランスが生じていると、ある値となり、よって出力S23が正常動作状態でなり得る値(許容しうる最大値)に一定電圧V23を設定する。コンパレータ327は出力S23と一定電圧V23とを比較し、V23<S23の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ327の出力Qは正常時(V23≧S23の時)は“0”であり、バランス異常の時、“1”となる。
The output S 23 is zero ideally during angular missing. However, the
<検出脚の面外振動の振幅異常診断>
検出回路321,322から出力される二つの検出電圧が加算手段331に入力されて加算される。加算手段331の出力は同期検波回路332に入力され、同期検波回路332は移相回路72から出力される信号によって加算手段331から入力された信号を同期検波する。同期検波回路332の検波出力は整流回路333及びローパスフィルタ334によって整流・平滑化され、出力S24となる。コンパレータ335には定電圧回路336から出力される一定電圧V24と出力S24とが入力される。
<Amplitude abnormality diagnosis of out-of-plane vibration of detection leg>
Two detection voltages output from the
出力S24は角速度未入力時において肩部11c,11dに発生する同相の面外振動の振幅に対応し、つまり振幅の大きさを表わすものとなる。従って、角速度未入力時の正常動作状態と判断される出力S24の最大値に一定電圧V24を設定する。コンパレータ335は出力S24と一定電圧V24とを比較し、V24<S24の時、比較結果として“1”を出力する。コンパレータ335の出力Rは正常時(V24≧S24の時)は“0”であり、振幅大異常の時、“1”となる。
The output S 24
以上説明した各コンパレータ307,315,327,335の出力N,P1,Q,R及びNOT回路319の出力P2はOR回路309に入力され、OR回路309は出力N,P1,P2,Q,Rのうち、一つでも“1”があれば自己診断出力として“1”を出力する。従って、この自己診断出力“1”によって異常を検知することができる。
The outputs N, P 1 , Q, R of the
このように、この例によれば胴体部11の駆動脚121,122側の両肩部11a,11bの面外振動及び検出脚131,132側の両肩部11c,11dの面外振動を静電容量変化によって検出することができるものとなっており、これらの検出電圧を用いることによって、第2の実施例と同様、駆動脚121,122の面外振動(バランス,振幅)の異常診断及び検出脚131,132の面外振動(バランス,振幅)の異常診断を行えるものとなっている。
Thus, the driving
Claims (14)
上記一対の駆動脚と上記ベースとの互いの対向面に、それら駆動脚の上記面内振動及び上記ベース面と垂直方向の面外振動をそれぞれ静電容量の変化によって検出するための電極を形成し、
上記一対の検出脚と上記ベースとの互いの対向面に、それら検出脚の上記面外振動を静電容量の変化によって検出するための電極を形成し、
それら電極の静電容量変化によって検出される各検出電圧を用いて異常診断を行う自己診断回路を具備する構成としたことを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 A vibrator formed of a plate-like piezoelectric body is mounted on a base via a support portion with its plate surface parallel to the base surface, and the vibrator includes a body portion supported by the support portion, A pair of drive legs and a pair of detection legs projecting in opposite directions from opposite side surfaces of the body portion are provided, and the drive legs are caused to vibrate in-plane in a direction parallel to the base surface. A tuning fork type vibration gyro, in which drive electrodes for each are formed, and detection electrodes for detecting out-of-plane vibrations in the direction perpendicular to the base surface of the detection legs are respectively formed on the pair of detection legs,
Electrodes for detecting the in-plane vibrations of the drive legs and the out-of-plane vibrations in the direction perpendicular to the base surface are detected on the opposing surfaces of the pair of drive legs and the base, respectively, by changes in capacitance. And
An electrode for detecting the out-of-plane vibration of the detection legs by a change in capacitance is formed on the opposing surfaces of the pair of detection legs and the base,
A tuning-fork type vibration gyro comprising a self-diagnosis circuit that performs abnormality diagnosis using each detection voltage detected by capacitance change of the electrodes.
上記自己診断回路は、上記一対の駆動脚の面内振動の異常を診断する回路と、上記一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路と、上記一対の検出脚の面外振動及びジャイロ出力の異常を診断する回路とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning fork type vibrating gyroscope according to claim 1,
The self-diagnosis circuit includes a circuit for diagnosing abnormal vibration in the plane of the pair of drive legs, a circuit for diagnosing abnormal vibration in the plane of the pair of drive legs, and out-of-plane vibration of the pair of detection legs. A tuning fork type vibration gyro comprising a circuit for diagnosing abnormality of a gyro output.
上記一対の駆動脚の面内振動の異常を診断する回路は、
上記一対の駆動脚の面内振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を加算する加算手段と、
その加算手段の出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V1とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記二つの検出電圧を減算する減算手段と、
その減算手段の出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V2とを比較して比較結果を出力する手段とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 In the tuning fork type vibration gyro according to claim 2,
The circuit for diagnosing abnormal vibration in the plane of the pair of drive legs is as follows:
An adding means for adding two detection voltages each of which detects in-plane vibrations of the pair of drive legs by a capacitance change;
Means for comparing the output of the adding means with the rectified and smoothed output and a constant voltage V 1 and outputting a comparison result;
Subtracting means for subtracting the two detection voltages;
And an output thereof is rectified and smoothed output of the subtraction means, the tuning fork type vibrating gyro, characterized in that it comprises a means for outputting to a comparison result compared with the predetermined voltage V 2.
上記一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路は、
上記一対の駆動脚の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を加算する加算手段と、
その加算手段の出力を上記駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V3とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記二つの検出電圧を減算する減算手段と、
その減算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V4とを比較して比較結果を出力する手段とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 In the tuning fork type vibration gyro according to claim 2,
The circuit for diagnosing the abnormality of out-of-plane vibration of the pair of drive legs is
Adding means for adding two detection voltages, each of which detects the out-of-plane vibration of the pair of drive legs by a capacitance change;
A drive signal input to output to the drive electrodes of the addition means synchronously detects the phase adjustment signal, an output obtained by rectifying and smoothing the detected output, a to the comparison result compared with the predetermined voltage V 3 output Means to
Subtracting means for subtracting the two detection voltages;
The output of the subtraction means synchronously detects the signal the phase adjustment, and characterized in that it comprises an output which is rectified and smoothed its detection output, and means for outputting to a comparison result compared with the predetermined voltage V 4 A tuning fork-type vibrating gyroscope.
上記一対の検出脚の面外振動及びジャイロ出力の異常を診断する回路は、
上記一対の駆動脚の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する第1の減算手段と、
その第1の減算手段の出力を上記駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化し、さらにゲイン調整して第1の出力を
得る手段と、
上記一対の検出脚の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する第2の減算手段と、
その第2の減算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化し、さらにゲイン調整して第2の出力を得る手段と、
上記第2の減算手段の出力を上記駆動信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化し、さらにゲイン調整して第3の出力を得る手段と、
上記一対の検出脚の検出電極よりそれぞれ取り出した二つの検出電圧を減算して得た検出信号を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した第4の出力と、上記第1の出力とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記第2の出力と第4の出力とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記検出信号を上記駆動信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化して得た上記ジャイロ出力と、上記第3の出力とを比較して比較結果を出力する手段とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 In the tuning fork type vibration gyro according to claim 2,
The circuit for diagnosing out-of-plane vibration of the pair of detection legs and abnormality of the gyro output is as follows:
First subtracting means for subtracting two detection voltages, each of which detects out-of-plane vibrations of the pair of drive legs by a capacitance change;
Means for synchronously detecting the output of the first subtracting means with a signal obtained by adjusting the phase of the drive signal inputted to the drive electrode, rectifying and smoothing the detected output, and further adjusting the gain to obtain the first output; ,
A second subtracting means for subtracting two detection voltages obtained by detecting the out-of-plane vibration of the pair of detection legs by a capacitance change;
Means for synchronously detecting the output of the second subtracting means with the phase-adjusted signal, rectifying and smoothing the detected output, and further adjusting the gain to obtain a second output;
Means for synchronously detecting the output of the second subtracting means with the drive signal, rectifying and smoothing the detected output, and further adjusting the gain to obtain a third output;
A detection signal obtained by subtracting two detection voltages respectively extracted from the detection electrodes of the pair of detection legs is synchronously detected by the phase-adjusted signal, and a fourth output obtained by rectifying and smoothing the detection output; Means for comparing the first output and outputting a comparison result;
Means for comparing the second output with the fourth output and outputting a comparison result;
The gyro output obtained by synchronously detecting the detection signal with the drive signal and rectifying and smoothing the detection output is compared with the third output to output a comparison result. Tuning fork type vibration gyro.
上記駆動脚の面内振動を検出するための電極は櫛歯形状をなすものとされていることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning fork type vibrating gyroscope according to claim 1,
The tuning fork type vibration gyro characterized in that the electrode for detecting in-plane vibration of the drive leg has a comb shape.
上記胴体部における上記駆動脚側の両肩部及び上記検出脚側の両肩部に、それら肩部の上記ベース面と垂直方向の面外振動を圧電効果によって検出する電極をそれぞれ形成し、
それら電極によって検出される各検出電圧を用いて異常診断を行う自己診断回路を具備する構成としたことを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 A vibrator formed of a plate-like piezoelectric body is mounted on a base via a support portion with its plate surface parallel to the base surface, and the vibrator includes a body portion supported by the support portion, A pair of drive legs and a pair of detection legs projecting in opposite directions from opposite side surfaces of the body portion are provided, and the drive legs are caused to vibrate in-plane in a direction parallel to the base surface. A tuning fork type vibration gyro, in which drive electrodes for each are formed, and detection electrodes for detecting out-of-plane vibrations in the direction perpendicular to the base surface of the detection legs are respectively formed on the pair of detection legs,
Electrodes for detecting out-of-plane vibrations perpendicular to the base surface of the shoulders by the piezoelectric effect are formed on both shoulders on the driving leg side and both shoulders on the detection leg side in the body part,
A tuning-fork type vibration gyro comprising a self-diagnosis circuit that performs abnormality diagnosis using each detection voltage detected by these electrodes.
上記自己診断回路は、上記一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路と、上記一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning-fork type vibration gyro according to claim 7,
The self-diagnosis circuit includes a circuit for diagnosing an abnormality in out-of-plane vibration of the pair of drive legs, and a circuit for diagnosing an abnormality in out-of-plane vibration of the pair of detection legs. .
上記一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路は、
上記駆動脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、
その減算手段の出力を上記駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V11とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、
その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V12H及びV12Lとをそれぞれ比較して比較結果を出力する手段とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning-fork type vibration gyro according to claim 8,
The circuit for diagnosing the abnormality of out-of-plane vibration of the pair of drive legs is as follows:
Subtracting means for subtracting two detection voltages respectively detecting out-of-plane vibrations of both shoulders on the drive leg side;
A drive signal input to output to the drive electrode of the subtraction means synchronously detects the phase adjustment signal, an output obtained by rectifying and smoothing the detected output, a to the comparison result compared with the constant voltage V 11 output Means to
Adding means for adding the two detection voltages;
The output of the adding means is synchronously detected by the phase-adjusted signal, the output obtained by rectifying and smoothing the detected output, and means for comparing the constant voltages V 12H and V 12L with each other and outputting a comparison result are provided. A tuning-fork type vibration gyro characterized by that.
上記一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路は、
上記検出脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、
その減算手段の出力を上記駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V13とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、
その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V14とを比較して比較結果を出力する手段とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning-fork type vibration gyro according to claim 8,
The circuit for diagnosing the abnormality of out-of-plane vibration of the pair of detection legs is as follows:
Subtracting means for subtracting two detection voltages respectively detecting out-of-plane vibrations of both shoulders on the detection leg side;
A drive signal input to output to the drive electrode of the subtraction means synchronously detects the phase adjustment signal, an output obtained by rectifying and smoothing the detected output, a to the comparison result compared with the constant voltage V 13 output Means to
Adding means for adding the two detection voltages;
The output of the addition means synchronously detects the signal the phase adjustment, and characterized in that it comprises an output which is rectified and smoothed its detection output, and means for outputting to a comparison result compared with the constant voltage V 14 A tuning fork-type vibrating gyroscope.
上記胴体部における上記駆動脚側の両肩部及び上記検出脚側の両肩部と上記ベースとの互いの対向面に、それら肩部の上記ベース面と垂直方向の面外振動を静電容量の変化によって検出するための電極をそれぞれ形成し、
それら電極の静電容量変化によって検出される各検出電圧を用いて異常診断を行う自己診断回路を具備する構成としたことを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 A vibrator formed of a plate-like piezoelectric body is mounted on a base via a support portion with its plate surface parallel to the base surface, and the vibrator includes a body portion supported by the support portion, A pair of drive legs and a pair of detection legs projecting in opposite directions from opposite side surfaces of the body portion are provided, and the drive legs are caused to vibrate in-plane in a direction parallel to the base surface. A tuning fork type vibration gyro, in which drive electrodes for each are formed, and detection electrodes for detecting out-of-plane vibrations in the direction perpendicular to the base surface of the detection legs are respectively formed on the pair of detection legs,
Capacitance of out-of-plane vibrations in the direction perpendicular to the base surface of the shoulders on the opposite surfaces of the shoulders on the driving leg side and the shoulders on the detection leg side and the base in the body part Each of the electrodes for detection by the change of
A tuning-fork type vibration gyro comprising a self-diagnosis circuit that performs abnormality diagnosis using each detection voltage detected by capacitance change of the electrodes.
上記自己診断回路は、上記一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路と、上記一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning fork type vibrating gyroscope according to claim 11,
The self-diagnosis circuit includes a circuit for diagnosing an abnormality in out-of-plane vibration of the pair of drive legs, and a circuit for diagnosing an abnormality in out-of-plane vibration of the pair of detection legs. .
上記一対の駆動脚の面外振動の異常を診断する回路は、
上記駆動脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、
その減算手段の出力を上記駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V21とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、
その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V22H及びV22Lとをそれぞれ比較して比較結果を出力する手段とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning fork type vibrating gyroscope according to claim 12,
The circuit for diagnosing the abnormality of out-of-plane vibration of the pair of drive legs is as follows:
Subtracting means for subtracting two detection voltages, each of which detects out-of-plane vibrations of both shoulders on the drive leg side by capacitance change;
A drive signal input to output to the drive electrode of the subtraction means synchronously detects the phase adjustment signal, an output obtained by rectifying and smoothing the detected output, a to the comparison result compared with the constant voltage V 21 output Means to
Adding means for adding the two detection voltages;
The output of the adding means is synchronously detected by the phase-adjusted signal, the output obtained by rectifying and smoothing the detected output, and means for comparing the constant voltages V 22H and V 22L with each other and outputting a comparison result are provided. A tuning-fork type vibration gyro characterized by that.
上記一対の検出脚の面外振動の異常を診断する回路は、
上記検出脚側の両肩部の面外振動をそれぞれ静電容量変化によって検出した二つの検出電圧を減算する減算手段と、
その減算手段の出力を上記駆動電極に入力される駆動信号を位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V23とを比較して比較結果を出力する手段と、
上記二つの検出電圧を加算する加算手段と、
その加算手段の出力を上記位相調整した信号によって同期検波し、その検波出力を整流・平滑化した出力と、一定電圧V24とを比較して比較結果を出力する手段とを備えることを特徴とする音叉型振動ジャイロ。 The tuning fork type vibrating gyroscope according to claim 12,
The circuit for diagnosing the abnormality of out-of-plane vibration of the pair of detection legs is
Subtracting means for subtracting two detection voltages, each of which detects out-of-plane vibration of both shoulders on the detection leg side by a capacitance change,
A drive signal input to output to the drive electrode of the subtraction means synchronously detects the phase adjustment signal, an output obtained by rectifying and smoothing the detected output, a to the comparison result compared with the constant voltage V 23 output Means to
Adding means for adding the two detection voltages;
The output of the adding means is synchronously detected by the phase-adjusted signal, and the output obtained by rectifying and smoothing the detected output is compared with the constant voltage V 24 and the comparison result is output. A tuning fork-type vibrating gyroscope.
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