角速度传感器制造技术

本发明专利技术提供无需在振荡器上设置除驱动部及检测部以外的其他新机构的角速度传感器，即便其结构简单且为小型构造，亦能够进行高精度检测部故障诊断。从外部将用于实施故障诊断的检查信号输入到端子（５４）上时，放大器（４５）的放大度减小，同时因ＡＧＣ电路（４３）的作用而使放大器（４４）的放大度增大。因此，从端子（５０）、（５３）可获得振幅减小的驱动信号，而从端子（５１）、（５２）可获得振幅增大的驱动信号。上述多个驱动信号经由端子（５０）至（５３），分别被提供给以音叉型振荡器的音叉臂的中心部为分界线而隔开设置的一对驱动电极的其中一个驱动电极及另一个驱动电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】角速度传感器
本专利技术涉及具备故障诊断功能的角速度传感器。
技术介绍
作为现有技术的该种角速度传感器，例如在日本公开专利、特开平11-101644号公报中有揭示。图9、图10是表示在特开平11-101644号公报中所揭示的现有技术的角速度传感器。图9是表示角速度传感器的振荡器的立体图，图10是该角速度传感器的振荡器的侧视图。在图9、图10中，在形状为正三角柱状且材料包含镍铬恒弹性钢等的振动体101上，形成有压电体102、103以及104作为用于激发弯曲振动的驱动部，且所述多个压电体的两面上形成有电极。而且，将在其两面上形成有电极的压电体105、106以振动体101长度方向的中央部作为分界线而设置于压电体103、104的相反侧，从而作为具有如下用途的检测部，即，该检测部用于对围绕振动体101的长度方向的轴而施加有角速度Ω时弯曲振动的变化进行检测。在压电体105、106的两面上形成有电极作为具有如下用途的伪科里奥利力产生部，即，该伪科里奥利力产生部用于使振动体101向与围绕振动体101长度方向的轴而施加有角速度Ω时产生作用的科里奥利力相同的方向弯曲振动。在现有技术的角速度传感器中，为了对检测部能够进行故障诊断，而在振动体101上除需要具有作为驱动部的压电体102及作为检测部的压电体103、104以外，还必须另外设置压电体105、106。
技术实现思路
本专利技术提供一种角速度传感器，无须为了能够对检测部进行故障-->诊断而在振荡器上设置除驱动部及检测部以外的新机构，因此即便简单且小型，亦能够进行高精度检测部故障诊断。本专利技术的角速度传感器包括：振荡器；驱动部，其设置于该振荡器上且可以使所述振荡器于X轴方向及Z轴方向进行激励；以及第一驱动电路，其用于将驱动信号提供给驱动部，且该驱动信号是用于使所述振荡器在X轴方向进行激励。而且包括：第2驱动电路，其用于将驱动信号提供给驱动部，且该驱动信号是用于使所述振荡器在X轴方向及Z轴方向进行激励。而且包括：检测部，其设置于振荡器上且对于所述振荡器在Z轴方向上振动的弯曲进行检测；以及，角速度检测电路，其通过从第一驱动电路将驱动信号提供给驱动部，并且，对围绕振荡器的Y轴而施加有角速度时从检测部所输出的信号进行放大、检波，从而输出角速度信号。而且包括自诊断电路，其通过对在将驱动信号从第2驱动电路提供给驱动部时从检测部所输出的信号进行放大并检波，而输出能够对检测部进行故障诊断的信号。根据如此之构成，无须为了能够对检测部进行故障诊断而在振荡器上设置除驱动部及检测部以外的新机构，因此即便结构简单且小型，亦能够进行高精度检测部故障诊断。此外，在本专利技术的角速度传感器中，振荡器包括由弹性材料构成的音叉型振荡器，该音叉型振荡器含有至少两个音叉臂以及至少一个用于连结所述音叉臂的基部。驱动部包括压电膜，该压电膜是至少将上部电极以该音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上的中心部为分界线而隔开设置的。而且，检测部包括压电膜，该压电膜设置于音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上，且在其两面设有电极。而且，从第一驱动电路将相位相互反转后的驱动信号提供给隔开的各上部电极以使音叉型振荡器于X轴方向上音叉振动，而且，从第二驱动电路将相位相互反转、且振幅大小不同的特定驱动信号提供给隔开设置的各上部电极，以使音叉型振荡器在X轴方向上音叉振动的同时，也在Z轴方向上音叉振动。根据如此之构成，从第一驱动电路将驱动信号提供给以音叉型振荡器的音叉臂的中心部作为分界线而隔开设置的各上部电极时，以音-->叉臂的中心部为分界线，使音叉臂的左右部分在音叉型振荡器的Z轴方向上相互相反弯曲的力相互平衡从而抵消。因此，仅引起音叉型振荡器的音叉在X轴方向上振动，但是，从第二驱动电路将相位相互反转且振幅大小不同的驱动信号提供给以音叉型振荡器的音叉臂的中心部为分界线而隔开设置的各上部电极。此时，以音叉臂的中心部为分界线，使音叉臂的左右部分在音叉型振荡器的Z轴方向上相互相反弯曲的力变得不平衡。其结果是，由于上述两个力不抵消，因此音叉型振荡器的音叉于X轴方向振动的同时，如同因被施加角速度时产生的科里奥利力的作用而导致Z轴方向上亦产生弯曲振动一样。由于音叉型振荡器向Z轴方向弯曲，作为独立于驱动部而设置的检测部，压电膜上的电极上被诱发电荷。以通过自诊断电路将该信号放大并检波的方式，可不将检测部兼用作驱动部而是在独立的状态下，输出进行诊断故障的信号。此外，在本专利技术的角速度传感器中，振荡器包括至少两个音叉臂以及至少一个用于连结所述音叉臂的基部，该基部由弹性材料构成，且该角速度传感器至少包括音叉型振荡器。而且，驱动部是以该音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上的中心部为分界线隔开而设置的。而且，音叉型振荡器包括一对压电膜，该一对压电膜的上部及下部分别具有电极。而且，检测部包括压电膜，该压电膜设置于音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上，且其两面具有电极。从第一驱动电路将相位相互反转后的驱动信号提供给隔开设置的各上部电极以使音叉型振荡器的音叉于X轴方向上振动，而且，从第二驱动电路将相位相互反转，且振幅不同的驱动信号提供给隔开的各上部电极，以使音叉型振荡器在X轴方向上音叉振荡的同时，也在Z轴方向上音叉振动。从第一驱动电路将驱动信号提供给以音叉型振荡器的音叉臂的中心部作为分界线而隔开设置的一对压电膜的各上部电极时，由于以音叉臂的中心部为分界线，使音叉臂的左右部分在音叉型振荡器的Z轴方向上相互相反弯曲的力相互平衡而抵消，因此仅导致音叉型振荡器的音叉向X轴方向振动。但是，从第二驱动电路将相位相互反转且振-->幅不同的驱动信号提供给以音叉型振荡器的音叉臂的中心部为分界线而隔开的一对压电膜的各上部电极，因此以音叉臂的中心部为分界线，使音叉臂的左右部分在音叉型振荡器的Z轴方向上相互相反弯曲的力变得不平衡。其结果是，由于上述两个力不抵消，因此音叉于X轴方向上振动的同时，如同由于被施加角速度时产生的科里奥利力的作用那样而导致Z轴方向上亦产生弯曲振动。由于该向Z轴方向的弯曲，压电膜上的电极上被诱发电荷，且该电极具有独立于驱动部而设置的检测部的功能。通过自诊断电路对该信号进行放大并检波，在不将检测部兼用作驱动部而在独立的状态下，可输出进行故障诊断的信号。而且，由于使驱动部以音叉型振荡器的音叉臂的中心部为分界线而隔开设置，从而可以产生向该X轴方向及向该Z轴方向的更高精度的振动。此外，在本专利技术的角速度传感器中，振荡器包括由弹性材料构成的音叉型振荡器，该音叉型振荡器含有至少两个音叉臂以及至少一个用于连结所述音叉臂的基部。驱动部包括第一、第二压电膜，所述第一、第二压电膜设置于该音叉型振荡器的两个音叉臂上，且至少使上部电极以各音叉臂的一主面上的中心部为分界线而隔开设置，且至少在所述音叉臂之间，所述上部电极的面积有不同。而且，检测部包括压电膜，该压电膜设置于音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上，且其两面具有电极。从第一驱动电路将相位相互反转的驱动信号提供给分别相互隔开设置于第一、第二压电膜上的各上部电极，以使音叉型振荡器于X轴方向上音叉振动。而且，在X轴方向上音叉振荡的同时，从第二驱动电路将相位相互反转、且振幅不同的驱动信号提供给相互隔开设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角速度传感器，其特征在于，包括：振荡器；驱动部，设置于所述振荡器上，使所述振荡器在Ｘ轴方向及Ｚ轴方向上激励；第一驱动电路，将使所述振荡器在Ｘ轴方向上激励的驱动信号提供给所述驱动部；第二驱动电路，将使所述振荡器在Ｘ轴方向及Ｚ轴方向上激励的驱动信号提供给所述驱动部；检测部，为了对在Ｚ轴方向上振动的所述振荡器的弯曲进行检测而设置于所述振荡器上；角速度检测电路，通过将驱动信号从所述第一驱动电路提供给所述驱动部，且对围绕Ｙ轴而输入有角速度时从所述检测部中输出的信号进行放大并进行检波，从而输出角速度信号；以及，自诊断电路，通过对将驱动信号从所述第二驱动电路提供给所述驱动部时从所述检测部中输出的信号进行放大并进行检波，从而输出能够对所述检测部进行故障诊断的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-2-18 041088/20041.一种角速度传感器，其特征在于，包括：振荡器；驱动部，设置于所述振荡器上，使所述振荡器在X轴方向及Z轴方向上激励；第一驱动电路，将使所述振荡器在X轴方向上激励的驱动信号提供给所述驱动部；第二驱动电路，将使所述振荡器在X轴方向及Z轴方向上激励的驱动信号提供给所述驱动部；检测部，为了对在Z轴方向上振动的所述振荡器的弯曲进行检测而设置于所述振荡器上；角速度检测电路，通过将驱动信号从所述第一驱动电路提供给所述驱动部，且对围绕Y轴而输入有角速度时从所述检测部中输出的信号进行放大并进行检波，从而输出角速度信号；以及，自诊断电路，通过对将驱动信号从所述第二驱动电路提供给所述驱动部时从所述检测部中输出的信号进行放大并进行检波，从而输出能够对所述检测部进行故障诊断的信号。2.根据权利要求1所述的角速度传感器，其特征在于：所述振荡器是由弹性材料构成的音叉型振荡器，所述音叉型振荡器含有至少两个音叉臂以及至少一个用于连结所述音叉臂的基部，而且，驱动部包括压电膜，该压电膜是至少将上部电极以所述音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上的中心部为分界线而隔开设置的，而且，检测部包括压电膜，该压电膜设置于所述音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上，并且在其两面具有电极，从第一驱动电路将相位相互反转后的驱动信号提供给所述隔开设置的各上部电极以使在X轴方向上音叉振动，从第二驱动电路将相位相互反转、且振幅不同的驱动信号提供给所述隔开的各上部电极，以使在X轴方向音叉振动的同时，也在Z轴方向上音叉振动。3.根据权利要求1所述的角速度传感器，其特征在于：所述振荡器是由弹性材料构成的音叉型振荡器，所述音叉型振荡器含有至少两个音叉臂以及至少一个用于连结所述音叉臂的基部，而且，驱动部包括一对压电膜，该压电膜以该音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上的中心部为分界线而隔开设置，且其上部、下部分别具有电极，而且，检测部包括压电膜，该压电膜设置于所述音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上，并且其两面具有电极，从第一驱动电路将相位相互反转后的驱动信号提供给所述隔开的各上部电极以使在X轴方向上音叉振动，而且，从第二驱动电路将相位相互反转、且振幅不同的驱动信号提供给所述隔开的各上部电极，以使在X轴方向音叉振动的同时，也在Z轴方向上音叉振动。4.根据权利要求1所述的角速度传感器，其特征在于：所述振荡器是由弹性材料构成的音叉型振荡器，该音叉型振荡器含有至少两个音叉臂以及至少一个用于连结所述音叉臂的基部，驱动部包括第一、第二压电膜，该第一、第二压电膜设置于该音叉型振荡器的两个音叉臂上，所述压电膜是至少将上部电极以所述各音叉臂的一主面上的中心部为分界线而隔开设置的，并且至少在所述各音叉臂之间，所述上部电极的面积有差异，而且，检测部包括压电膜，该压电膜设置于所述音叉型振荡器的至少一个音叉臂的至少一个一主面上，并且在其两面具有电极，从第一驱动电路将相位相互反转后的驱动信号提供给分别隔开设置于所述第一、第二压电膜上的所述各上部电极，以使所述振荡器在X轴方向上振动，而且，从第二驱动电路将相位相互反转、且振幅不同的驱动信号提供给分别设置于所述第一、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：野添利幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]