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JP2010122231A - Physical quantity sensor - Google Patents

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JP2010122231A
JP2010122231A JP2010000408A JP2010000408A JP2010122231A JP 2010122231 A JP2010122231 A JP 2010122231A JP 2010000408 A JP2010000408 A JP 2010000408A JP 2010000408 A JP2010000408 A JP 2010000408A JP 2010122231 A JP2010122231 A JP 2010122231A
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JP
Japan
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drive
detection
line
physical quantity
circuit
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Withdrawn
Application number
JP2010000408A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideto Naruse
秀人 成瀬
Takayuki Kikuchi
菊池  尊行
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Miyazaki Epson Corp
Original Assignee
Miyazaki Epson Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To confirm with a simple structure whether a physical quantity sensor is operated normally. <P>SOLUTION: The physical quantity sensor 1 includes: a vibration element 10 with drive arms 11A and 11B and a detection arm 12; a drive circuit 231 for generating drive signals for driving the drive arms 11A and 11B through a first drive line D1 and second drive line D2; and a detection circuit 232 for detecting detection signals from the detection arm 12 through a first detection line S1 and second detection line S2. In the sensor, at least one of the first drive line D1 and second drive line D2 is wired so as to generate electrostatic coupling to the first detection line S1 and second detection line S2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、機器に加わる角速度や加速度に応じた信号を出力する物理量センサに関する。   The present invention relates to a physical quantity sensor that outputs a signal corresponding to an angular velocity or acceleration applied to a device.

機器に加わる角速度や加速度に応じた信号を出力する物理量センサとして、機器に加わる角速度を検出するための角速度センサや、落下速度などの加速度を検出する加速度センサや、角速度(レートジャイロ)及び角度(姿勢ジャイロ)を計測するためのジャイロセンサなどが知られている。これらの物理量センサを自動車などに搭載し、衝突時のセンサとして利用するような場合、センサ自身の故障により衝突を検出できないことは致命的である。   As a physical quantity sensor that outputs a signal according to the angular velocity and acceleration applied to the device, an angular velocity sensor for detecting the angular velocity applied to the device, an acceleration sensor for detecting acceleration such as a falling velocity, an angular velocity (rate gyro) and an angle ( A gyro sensor or the like for measuring a posture gyro) is known. When these physical quantity sensors are mounted on an automobile or the like and used as a sensor at the time of a collision, it is fatal that the collision cannot be detected due to a failure of the sensor itself.

この問題を解決するために、例えば特許文献1には、回転に応じて振動する検出アームを有する回転速度センサにおいて、検出アームに静電容量的に結合された試験電極を取り付け、始動前に試験電極から試験信号を供給することにより検出アームを試験的に振動させる方法が記載されている。   In order to solve this problem, for example, in Patent Document 1, in a rotational speed sensor having a detection arm that vibrates according to rotation, a test electrode capacitively coupled to the detection arm is attached, and the test is performed before starting. A method is described in which a detection arm is vibrated on a test basis by supplying a test signal from an electrode.

特許第2935810号公報Japanese Patent No. 2935810

しかしながら、従来の方法では、検出アームに試験電極を取り付けるため回転速度センサとしての感度を犠牲にしており、さらに通常使う電極以外に試験電極を増やしているため電気的接点が多くなり信頼性を損なうという課題がある。   However, in the conventional method, the sensitivity as a rotation speed sensor is sacrificed because the test electrode is attached to the detection arm, and the number of electrical contacts increases because the number of test electrodes is increased in addition to the normal electrode, thereby impairing reliability. There is a problem.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]
駆動腕部と検出腕部とを備えた振動素子と、前記駆動腕部を駆動するための駆動信号を第1駆動線及び第2駆動線を介して発生させる駆動回路と、前記検出腕部から検出信号を第1検出線及び第2検出線を介して検出する検出回路と、を含む物理量センサであって、前記第1駆動線と前記第2駆動線との少なくとも一方を前記第1検出線及び前記第2検出線に対して静電結合を発生するように配線した、ことを特徴とする物理量センサ。
[Application Example 1]
A vibration element having a drive arm portion and a detection arm portion; a drive circuit for generating a drive signal for driving the drive arm portion via the first drive line and the second drive line; and the detection arm portion. A physical quantity sensor including a detection circuit that detects a detection signal via a first detection line and a second detection line, wherein at least one of the first drive line and the second drive line is the first detection line. And a physical quantity sensor wired so as to generate electrostatic coupling to the second detection line.

この構成によれば、物理量センサが静止した状態で駆動回路から駆動信号を発生させると、静電結合により第1検出線及び第2検出線に駆動信号が伝わり、擬似的な検出信号が発生するので検出回路が正常に動作するか否かを確認することができる。   According to this configuration, when a drive signal is generated from the drive circuit while the physical quantity sensor is stationary, the drive signal is transmitted to the first detection line and the second detection line by electrostatic coupling, and a pseudo detection signal is generated. Therefore, it can be confirmed whether or not the detection circuit operates normally.

[適用例2]
上記に記載の物理量センサにおいて、前記第1駆動線または前記第2駆動線の一方を前記第1検出線及び前記第2検出線に対して異なる静電結合を発生するように配線したことを特徴とする物理量センサ。
[Application Example 2]
In the physical quantity sensor described above, one of the first drive line and the second drive line is wired so as to generate different electrostatic coupling with respect to the first detection line and the second detection line. A physical quantity sensor.

この構成によれば、物理量センサが静止した状態で駆動回路から駆動信号を発生させると、静電結合により第1検出線及び第2検出線に駆動信号が伝わり、擬似的な検出信号が発生するので検出回路が正常に動作するか否かを確認することができる。   According to this configuration, when a drive signal is generated from the drive circuit while the physical quantity sensor is stationary, the drive signal is transmitted to the first detection line and the second detection line by electrostatic coupling, and a pseudo detection signal is generated. Therefore, it can be confirmed whether or not the detection circuit operates normally.

[適用例3]
上記に記載の物理量センサにおいて、前記第1駆動線または前記第2駆動線の一方に第1インバータと第2インバータとを直列に接続し、前記駆動回路と前記第1インバータとを接続する配線と、前記第1インバータと前記第2インバータとを接続する配線と、を前記第1検出線及び前記第2検出線に対して静電結合を発生するように配線したことを特徴とする物理量センサ。
[Application Example 3]
In the physical quantity sensor described above, a first inverter and a second inverter are connected in series to one of the first drive line or the second drive line, and a wiring connecting the drive circuit and the first inverter; A physical quantity sensor, wherein wiring for connecting the first inverter and the second inverter is wired so as to generate electrostatic coupling to the first detection line and the second detection line.

この構成によれば、物理量センサが静止した状態で駆動回路から駆動信号を発生させると、静電結合により第1検出線及び第2検出線に駆動信号が伝わり、擬似的な検出信号が発生するので検出回路が正常に動作するか否かを確認することができる。   According to this configuration, when a drive signal is generated from the drive circuit while the physical quantity sensor is stationary, the drive signal is transmitted to the first detection line and the second detection line by electrostatic coupling, and a pseudo detection signal is generated. Therefore, it can be confirmed whether or not the detection circuit operates normally.

[適用例4]
上記に記載の物理量センサにおいて、通常動作時は前記静電結合が発生しないように前記第1駆動線と前記第2駆動線との少なくとも一方の配線経路を切り替えることを特徴とする物理量センサ。
[Application Example 4]
In the physical quantity sensor described above, at least one wiring path of the first drive line and the second drive line is switched so that the electrostatic coupling does not occur during normal operation.

この構成によれば、通常動作時は静電結合が発生しないので物理量センサの検出感度を向上させることができる。   According to this configuration, since the electrostatic coupling does not occur during normal operation, the detection sensitivity of the physical quantity sensor can be improved.

ジャイロセンサの構成を示す平面図及び断面図。The top view and sectional drawing which show the structure of a gyro sensor. 第1実施形態に係るジャイロセンサの構成を示す回路図及びタイミング図。The circuit diagram and timing diagram which show the structure of the gyro sensor which concerns on 1st Embodiment. 変形例1に係るジャイロセンサの構成を示す回路図及びタイミング図。The circuit diagram and timing diagram which show the structure of the gyro sensor which concerns on the modification 1. FIG. 変形例2に係るジャイロセンサの構成を示す回路図及びタイミング図。The circuit diagram and timing diagram which show the structure of the gyro sensor which concerns on the modification 2. FIG. 変形例3に係るジャイロセンサの構成を示す回路図。FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a gyro sensor according to Modification 3.

以下、物理量センサの実施形態について図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the physical quantity sensor will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
<ジャイロセンサの構成>
まず、第1実施形態に係る物理量センサであるジャイロセンサの構成について、図1を参照して説明する。図1(A)は、第1実施形態に係るジャイロセンサの構成を示す平面図、図1(B)は、同図(A)のA−A’断線に沿う断面図である。
(First embodiment)
<Configuration of gyro sensor>
First, the configuration of a gyro sensor that is a physical quantity sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a plan view showing the configuration of the gyro sensor according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

図1(A)及び(B)に示すように、ジャイロセンサ1は、水晶などの圧電材料にて形成された振動素子であるジャイロ素子10を備えており、棒状のY軸方向に延在する駆動腕部11A,11Bおよび、検出腕部12を有している。駆動腕部11A,11Bは、検出腕部12を挟むように対峙し、それぞれの腕の略中央部でX軸方向に延在した腕支持部13により検出腕部12に接続されている。また、検出腕部12の中央部には、ジャイロ素子10を支持するための支持部14が形成されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the gyro sensor 1 includes a gyro element 10 that is a vibration element formed of a piezoelectric material such as quartz, and extends in the rod-shaped Y-axis direction. Drive arm portions 11A and 11B and detection arm portion 12 are provided. The drive arm portions 11A and 11B face each other with the detection arm portion 12 interposed therebetween, and are connected to the detection arm portion 12 by an arm support portion 13 extending in the X-axis direction at a substantially central portion of each arm. A support portion 14 for supporting the gyro element 10 is formed at the center of the detection arm portion 12.

ジャイロ素子10には、電極(図示せず)が形成され、従来知られた駆動モードおよび検出モードで動作可能に構成されている。駆動モードでは、駆動腕部11A,11BがX軸方向に、お互いに逆相に屈曲振動するように構成されている。
この駆動腕部11A,11Bが振動中に、Z軸を回転軸とする回転が生ずると、駆動腕部11A,11Bにコリオリ力が発生し、このコリオリ力が腕支持部13を経て検出腕部12に伝搬される。検出腕部12はコリオリ力に応答して、コリオリ力の大きさに対応するX軸方向の振動を行う。そして、検出腕部12の振動により発生する歪を電気信号として検出することにより、角速度の大きさや方向を認識することが可能となる。
An electrode (not shown) is formed on the gyro element 10 and is configured to be operable in a conventionally known drive mode and detection mode. In the drive mode, the drive arm portions 11A and 11B are configured to bend and vibrate in the X-axis direction in opposite phases to each other.
If rotation about the Z axis occurs during vibration of the drive arm portions 11A and 11B, Coriolis force is generated in the drive arm portions 11A and 11B, and this Coriolis force passes through the arm support portion 13 to detect the arm portion. 12 is propagated. In response to the Coriolis force, the detection arm unit 12 vibrates in the X-axis direction corresponding to the magnitude of the Coriolis force. Then, it is possible to recognize the magnitude and direction of the angular velocity by detecting the distortion generated by the vibration of the detection arm 12 as an electrical signal.

ジャイロ素子10の一方の面には接続電極27が設けられ、接続電極27とリード片15A,15B,16A,16Bが導電性接着剤にて接続されている。リード片15A,15B,16A,16Bは導電性の帯状部材でZ軸方向に折り曲げられ、ジャイロ素子10を持ち上げるように保持している。   A connection electrode 27 is provided on one surface of the gyro element 10, and the connection electrode 27 and the lead pieces 15A, 15B, 16A, and 16B are connected by a conductive adhesive. The lead pieces 15A, 15B, 16A, 16B are bent in the Z-axis direction by conductive band-like members, and hold the gyro element 10 so as to lift it up.

また、リード片15A,15B,16A,16Bは、支持基板22に固定されており、リード片15A,15B,16A,16Bとパッケージ底部21とはAuバンプを介して熱圧着されている。パッケージ底部21には電気配線(図示せず)が形成され、ジャイロ素子10からリード片15A,15B,16A,16Bを経由してパッケージ底部21に電気的導通が図られている。なお、支持基板22は銅などの導電材料表面にポリイミド樹脂等の絶縁層を設けた基板であり、各リード片間の短絡を防止する構成となっている。   The lead pieces 15A, 15B, 16A, and 16B are fixed to the support substrate 22, and the lead pieces 15A, 15B, 16A, and 16B and the package bottom 21 are thermocompression bonded via Au bumps. Electrical wiring (not shown) is formed on the package bottom portion 21, and electrical conduction is achieved from the gyro element 10 to the package bottom portion 21 via the lead pieces 15 </ b> A, 15 </ b> B, 16 </ b> A, 16 </ b> B. The support substrate 22 is a substrate in which an insulating layer such as polyimide resin is provided on the surface of a conductive material such as copper, and is configured to prevent a short circuit between the lead pieces.

ジャイロ素子10の下方に位置するパッケージ底部21には、回路素子23が備えられ、パッケージ底部21に形成された電気配線とワイヤボンディングにて接続されている。   A circuit element 23 is provided on the package bottom 21 located below the gyro element 10, and is connected to electrical wiring formed on the package bottom 21 by wire bonding.

セラミックパッケージ20の外側の底部には出力端子24,25が設けられ、パッケージ底部21に形成された電気配線と電気的に接続されている。このようにして、角速度信号を出力端子24から、それぞれ外部に出力できるように構成されている。なお、これらの出力端子24はセラミックパッケージ20の任意の場所に設定することができる。   Output terminals 24 and 25 are provided on the bottom of the outside of the ceramic package 20 and are electrically connected to electrical wiring formed on the package bottom 21. In this manner, the angular velocity signal can be output from the output terminal 24 to the outside. These output terminals 24 can be set at any location of the ceramic package 20.

そして、セラミックパッケージ20内を真空雰囲気に保持して、蓋体19にて封止することにより、ジャイロセンサ1を構成している。なお、ジャイロ素子としては水晶などの圧電材料に限らず、エリンバ材などの恒弾性材料にて構成してもよい。   And the gyro sensor 1 is comprised by hold | maintaining the inside of the ceramic package 20 in a vacuum atmosphere, and sealing with the cover body 19. FIG. The gyro element is not limited to a piezoelectric material such as quartz, but may be composed of a constant elastic material such as an elimber material.

<ジャイロセンサの回路構成>
次に、ジャイロセンサの回路構成について図2を参照して説明する。図2(A)は、ジャイロセンサの回路構成を示す回路図であり、図2(B)は、ジャイロセンサの動作を示すタイミング図である。
<Circuit configuration of gyro sensor>
Next, the circuit configuration of the gyro sensor will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of the gyro sensor, and FIG. 2B is a timing diagram illustrating an operation of the gyro sensor.

図2(A)に示すように、図1で示した回路素子23には、駆動腕部11A,11Bを駆動するための駆動信号を発生させる駆動回路231と、検出腕部12から出力される検出信号を角速度信号Voutに変換し出力端子24から出力する検出回路232と、を含んで構成されている。   As shown in FIG. 2A, the circuit element 23 shown in FIG. 1 is output from the drive circuit 231 that generates a drive signal for driving the drive arm portions 11A and 11B and the detection arm portion 12. And a detection circuit 232 that converts the detection signal into an angular velocity signal Vout and outputs it from the output terminal 24.

ジャイロ素子10の駆動腕部11A,11Bに形成された電極は、第1駆動線D1及び第2駆動線D2を介して駆動回路231と接続されている。駆動回路231で増幅および位相調整された駆動信号が、駆動腕部11A,11Bに形成された電極に与えられ、駆動腕部11A,11Bが屈曲振動を行う。   The electrodes formed on the drive arm portions 11A and 11B of the gyro element 10 are connected to the drive circuit 231 via the first drive line D1 and the second drive line D2. The drive signal amplified and phase-adjusted by the drive circuit 231 is applied to the electrodes formed on the drive arm portions 11A and 11B, and the drive arm portions 11A and 11B perform bending vibration.

一方、ジャイロ素子10の検出腕部12に形成された電極は、第1検出線S1及び第2検出線S2を介して検出回路232と接続されている。検出回路232は、図示しない差動増幅回路や同期検波回路、平滑回路、処理回路などで構成され、差動増幅回路は、第1検出線S1及び第2検出線S2を介して検出された検出信号を差動増幅し、同期検波回路は、差動増幅回路の出力信号が駆動回路231の信号に同期して検波され、同期検波回路の出力信号を平滑回路で平滑し、処理回路により角速度信号Voutに変換される。   On the other hand, the electrode formed on the detection arm 12 of the gyro element 10 is connected to the detection circuit 232 via the first detection line S1 and the second detection line S2. The detection circuit 232 includes a differential amplifier circuit, a synchronous detection circuit, a smoothing circuit, a processing circuit, and the like (not shown), and the differential amplifier circuit is detected via the first detection line S1 and the second detection line S2. The signal is differentially amplified, and the synchronous detection circuit detects the output signal of the differential amplifier circuit in synchronization with the signal of the drive circuit 231. The output signal of the synchronous detection circuit is smoothed by the smoothing circuit, and the angular velocity signal is processed by the processing circuit. Converted to Vout.

図2(A)に示すように、第1駆動線D1は、第1検出線S1の近傍に幅Wの長さで静電結合を発生するように迂回して配線されている。また、第2駆動線D2は、第2検出線S2の近傍に幅Wの長さで静電結合を発生するように迂回して配線されている。   As shown in FIG. 2A, the first drive line D1 is routed around the first detection line S1 so as to generate electrostatic coupling with a width W. Further, the second drive line D2 is routed around the second detection line S2 so as to generate electrostatic coupling with a length of width W.

図2(B)は、ジャイロセンサ1が静止した状態で検出回路232が正常に動作するか否かを確認するための動作を示すタイミング図である。図2(B)に示すように、駆動回路231は、ジャイロ素子10の駆動腕部11A,11Bを駆動するための駆動信号波形を第1駆動線D1を介して出力する。第1検出線S1には、第1駆動線D1と第1検出線S1との間の幅Wの静電結合により、第1駆動線D1の駆動信号波形が伝わる。第2駆動線D2には、第1駆動線D1の駆動信号波形から第1検出線S1とは逆相の波形が生じる。第2検出線S2には、第2駆動線D2と第2検出線S2との間の幅Wの静電結合により、第2駆動線D2の波形が伝わる。   FIG. 2B is a timing chart showing an operation for confirming whether or not the detection circuit 232 operates normally while the gyro sensor 1 is stationary. As shown in FIG. 2B, the drive circuit 231 outputs a drive signal waveform for driving the drive arm portions 11A and 11B of the gyro element 10 via the first drive line D1. The drive signal waveform of the first drive line D1 is transmitted to the first detection line S1 by electrostatic coupling with the width W between the first drive line D1 and the first detection line S1. In the second drive line D2, a waveform having a phase opposite to that of the first detection line S1 is generated from the drive signal waveform of the first drive line D1. The waveform of the second drive line D2 is transmitted to the second detection line S2 by electrostatic coupling having a width W between the second drive line D2 and the second detection line S2.

検出回路232には、第1検出線S1と第2検出線S2が擬似的な検出信号として入力され、出力端子24から角速度信号Voutが出力される。検出回路232が正常に動作していない場合は、角速度信号Voutが所望の電圧にならないので故障していると判断できる。   To the detection circuit 232, the first detection line S1 and the second detection line S2 are input as pseudo detection signals, and an angular velocity signal Vout is output from the output terminal 24. When the detection circuit 232 is not operating normally, the angular velocity signal Vout does not become a desired voltage, so that it can be determined that a failure has occurred.

以上に述べた本実施形態によれば、以下の効果が得られる。   According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.

本実施形態では、ジャイロセンサ1が静止した状態で駆動回路231から駆動信号を出力すると、静電結合により第1検出線S1及び第2検出線S2に駆動信号波形が伝わり、擬似的な検出信号が発生するので検出回路232が正常に動作するか否かを確認することができる。   In this embodiment, when a drive signal is output from the drive circuit 231 while the gyro sensor 1 is stationary, the drive signal waveform is transmitted to the first detection line S1 and the second detection line S2 by electrostatic coupling, and a pseudo detection signal Therefore, it can be confirmed whether or not the detection circuit 232 operates normally.

以上、ジャイロセンサの実施形態を説明したが、こうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることができる。以下、変形例を挙げて説明する。   While the embodiments of the gyro sensor have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention. Hereinafter, a modification will be described.

(変形例1)ジャイロセンサの変形例1について説明する。前記第1実施形態では、第1駆動線D1と第1検出線S1との間の幅Wの静電結合と、第2駆動線D2と第2検出線S2との間の幅Wの静電結合と、を利用してジャイロセンサ1が静止した状態での検出回路232の動作確認の方法について説明したが、図3(A)に示すように、幅W1≠W2とし、第1駆動線D1と第1検出線S1との間の幅W1の静電結合と、第1駆動線D1と第2検出線S2との間の幅W2の静電結合と、を利用してもよい。このように異なる幅W1≠W2の静電結合を作ることにより、図3(B)に示すように、第1検出線S1と第2検出線S2とに生じる信号のタイミングは同じでも静電結合の差により振幅を異ならせることができる。第1検出線S1と第2検出線S2との振幅差を検出回路232に入力することにより、出力端子24から角速度信号Voutが出力される。検出回路232が正常に動作していない場合は、角速度信号Voutが所望の電圧にならないので故障していると判断できる。   (Modification 1) Modification 1 of the gyro sensor will be described. In the first embodiment, the electrostatic coupling with the width W between the first drive line D1 and the first detection line S1 and the electrostatic coupling with the width W between the second drive line D2 and the second detection line S2. The method of confirming the operation of the detection circuit 232 in a state where the gyro sensor 1 is stationary using the coupling has been described. However, as shown in FIG. 3A, the width W1 ≠ W2, and the first drive line D1 The electrostatic coupling with the width W1 between the first detection line S1 and the electrostatic coupling with the width W2 between the first drive line D1 and the second detection line S2 may be used. By making electrostatic coupling with different widths W1 ≠ W2 in this way, as shown in FIG. 3B, electrostatic coupling occurs even when the timing of signals generated on the first detection line S1 and the second detection line S2 is the same. The amplitude can be varied depending on the difference between the two. By inputting the amplitude difference between the first detection line S1 and the second detection line S2 to the detection circuit 232, the angular velocity signal Vout is output from the output terminal 24. When the detection circuit 232 is not operating normally, the angular velocity signal Vout does not become a desired voltage, so that it can be determined that a failure has occurred.

(変形例2)ジャイロセンサの変形例2について説明する。前記変形例1では、幅W1≠W2とし、第1駆動線D1と第1検出線S1との間の幅W1の静電結合と、第1駆動線D1と第2検出線S2との間の幅W2の静電結合と、を利用する方法について説明したが、図4(A)に示すように、第1駆動線D1に2つのインバータIN1,IN2を挿入し、インバータIN1,IN2の間の配線D3により、第1駆動線D1と第1検出線S1との間の幅Wの静電結合と、配線D3と第2検出線S2との間の幅Wの静電結合と、を利用してもよい。図4(B)に示すように、第1検出線S1と第2検出線S2との振幅差を検出回路232に入力することにより、出力端子24から角速度信号Voutが出力される。検出回路232が正常に動作していない場合は、角速度信号Voutが所望の電圧にならないので故障していると判断できる。   (Modification 2) Modification 2 of the gyro sensor will be described. In the first modification, the width W1 is not equal to W2, and the electrostatic coupling of the width W1 between the first drive line D1 and the first detection line S1 and between the first drive line D1 and the second detection line S2 are performed. The method of using the electrostatic coupling with the width W2 has been described. As shown in FIG. 4A, two inverters IN1 and IN2 are inserted into the first drive line D1, and the inverters IN1 and IN2 are connected. The wiring D3 utilizes electrostatic coupling with a width W between the first drive line D1 and the first detection line S1 and electrostatic coupling with a width W between the wiring D3 and the second detection line S2. May be. As shown in FIG. 4B, the angular velocity signal Vout is output from the output terminal 24 by inputting the amplitude difference between the first detection line S1 and the second detection line S2 to the detection circuit 232. When the detection circuit 232 is not operating normally, the angular velocity signal Vout does not become a desired voltage, so that it can be determined that a failure has occurred.

(変形例3)ジャイロセンサの変形例3について説明する。前記変形例2では、第1駆動線D1に2つのインバータIN1,IN2を挿入し、インバータIN1,IN2の間の配線D3により、第1駆動線D1と第1検出線S1との間の幅Wの静電結合と、配線D3と第2検出線S2との間の幅Wの静電結合と、を利用する方法を説明したが、通常動作時はインバータIN1,IN2は不要である。この問題を回避するために、図5に示すように、スイッチ素子SW1〜SW7を挿入し、通常動作時はスイッチ素子SW1〜SW3を接続かつスイッチ素子SW4〜SW7を非接続にし、起動時に検出回路232の動作確認をする時はスイッチ素子SW1〜SW3を非接続かつスイッチ素子SW4〜SW7を接続にするようにすればよい。   (Modification 3) Modification 3 of the gyro sensor will be described. In the second modification, two inverters IN1 and IN2 are inserted into the first drive line D1, and the width W between the first drive line D1 and the first detection line S1 is determined by the wiring D3 between the inverters IN1 and IN2. The method using the electrostatic coupling and the electrostatic coupling having the width W between the wiring D3 and the second detection line S2 has been described. However, the inverters IN1 and IN2 are unnecessary during normal operation. In order to avoid this problem, as shown in FIG. 5, the switch elements SW1 to SW7 are inserted, the switch elements SW1 to SW3 are connected and the switch elements SW4 to SW7 are disconnected during normal operation, and the detection circuit is activated at startup. When checking the operation of H.232, the switch elements SW1 to SW3 may be disconnected and the switch elements SW4 to SW7 may be connected.

1…ジャイロセンサ、10…ジャイロ素子、11A,11B…駆動腕部、12…検出腕部、13…腕支持部、14…支持部、15A,15B,16A,16B…リード片、19…蓋体、20…セラミックパッケージ、21…パッケージ底部、22…支持基板、23…回路素子、24,25…出力端子、27…接続電極、231…駆動回路、232…検出回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gyro sensor, 10 ... Gyro element, 11A, 11B ... Drive arm part, 12 ... Detection arm part, 13 ... Arm support part, 14 ... Support part, 15A, 15B, 16A, 16B ... Lead piece, 19 ... Cover 20 ... ceramic package, 21 ... package bottom, 22 ... support substrate, 23 ... circuit element, 24,25 ... output terminal, 27 ... connection electrode, 231 ... drive circuit, 232 ... detection circuit.

Claims (4)

駆動腕部と検出腕部とを備えた振動素子と、
前記駆動腕部を駆動するための駆動信号を第1駆動線及び第2駆動線を介して発生させる駆動回路と、
前記検出腕部から検出信号を第1検出線及び第2検出線を介して検出する検出回路と、
を含む物理量センサであって、
前記第1駆動線と前記第2駆動線との少なくとも一方を前記第1検出線及び前記第2検出線に対して静電結合を発生するように配線した、
ことを特徴とする物理量センサ。
A vibration element including a drive arm and a detection arm;
A drive circuit for generating a drive signal for driving the drive arm portion via the first drive line and the second drive line;
A detection circuit for detecting a detection signal from the detection arm via a first detection line and a second detection line;
A physical quantity sensor including
At least one of the first drive line and the second drive line is wired to generate electrostatic coupling with the first detection line and the second detection line,
A physical quantity sensor characterized by that.
請求項1に記載の物理量センサにおいて、前記第1駆動線または前記第2駆動線の一方を前記第1検出線及び前記第2検出線に対して異なる静電結合を発生するように配線したことを特徴とする物理量センサ。   2. The physical quantity sensor according to claim 1, wherein one of the first drive line and the second drive line is wired so as to generate different electrostatic couplings with the first detection line and the second detection line. A physical quantity sensor characterized by 請求項1に記載の物理量センサにおいて、前記第1駆動線または前記第2駆動線の一方に第1インバータと第2インバータとを直列に接続し、前記駆動回路と前記第1インバータとを接続する配線と、前記第1インバータと前記第2インバータとを接続する配線と、を前記第1検出線及び前記第2検出線に対して静電結合を発生するように配線したことを特徴とする物理量センサ。   2. The physical quantity sensor according to claim 1, wherein a first inverter and a second inverter are connected in series to one of the first drive line or the second drive line, and the drive circuit and the first inverter are connected. A physical quantity characterized in that a wiring and a wiring connecting the first inverter and the second inverter are wired so as to generate electrostatic coupling with respect to the first detection line and the second detection line. Sensor. 請求項1から3のいずれか一項に記載の物理量センサにおいて、通常動作時は前記静電結合が発生しないように前記第1駆動線と前記第2駆動線との少なくとも一方の配線経路を切り替えることを特徴とする物理量センサ。   4. The physical quantity sensor according to claim 1, wherein at least one wiring path between the first drive line and the second drive line is switched so that the electrostatic coupling does not occur during normal operation. A physical quantity sensor characterized by that.
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