支撑振动器的结构以及测量物理量的装置制造方法及图纸

技术编号:2625788 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供了一种用于支撑振动器1的结构。该结构包括基板12以及固定在基板12并与振动器1相连的连接线14A、14B。振动器1用连接线支撑,使得振动器1不直接接触基板12。“fd”和“fw”满足以下公式(1)。“fd”表示振动器的驱动振动模式的谐振频率,而“fw”表示在室温下连接线的振动模式的特征频率。    (fd/2)×1.05≤fw,或者,(fd/2)×0.95……(1)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供支撑振动器的结构以及测量物理量的装置,诸如振动回转仪。
技术介绍
在车辆控制系统中,振动回转仪及其振动器可用于较宽的包括高温和低温的温度范围。这样的温度范围通常包括零下40℃到85℃之间,并且在更严峻的规约下还会更宽。特别地,当振动器由压电单晶体制成时,单晶体的温度依赖性还会影响到回转仪的稳定性。日本专利申请2003-28648A揭示了用于支撑在振动回转仪中使用的振动器的构件。根据该揭示,该支撑构件由一根以复杂形式弯曲的拉长杆组成,使得振动器以该杆来支撑。还描述了该支撑构件与位于振动器上的电极的电连接。此外,受让人已经提交日本专利公布2003-294450A并且揭示了振动器用包中基板上的连接线来支撑。该连接线与振动器表面上的电极相连。
技术实现思路
然而,根据该支撑方法,可在例如高温区域观察到实质的温度偏移。例如,如图3所示,即使当零点温度信号在低温至室温范围内是一个恒量时,回转仪信号可在60到80℃的范围内迅速上升从而导致温度偏移。如果显示了不正常振动的振动器用于振动回转仪中,则检测信号中的零点温度偏移将会增加使得在最坏情形中回转仪不可作为传感器使用。本专利技术的一个目的是提供一种测量物理量的装置的支撑结构,该装置使用振动器来减少检测信号中的零点偏移。本专利技术提供了一种用于支撑振动器的结构,所述结构包括基板;以及固定在基板上并与振动器连接的连接线,其中振动器用连接线来支撑使得振动器不直接与基板接触,并且其中“fd”和任何“fw”都满足下述公式(1),假设“fd”表示所述振动器的驱动振动模式的谐振频率,而“fw”表示连接线在室温下的振动模式的特征频率。(fd/2)×1.05≤fw,或者,(fd/2)×0.95……(1)本专利技术还提供了包括上述支撑结构的用于测量物理量的装置。专利技术者已经研究了峰值温度偏移的原因,如图3所示,并获得以下发现。即,发现用于包装的基板上的连接线的特征振动频率“fw”可能与驱动振动模式振动的谐振频率的一半“(fd/2)”非常接近。驱动振动模式可导致连接线的谐振,从而影响振动器的振动模式。谐振可能导致振动回转仪的零点温度偏移。还发现通过适当地改变连接线的形式从而使“fw”远离“fd/2”特定比例来减少零点温度偏移。本专利技术的这些和其它目的、特征以及优点在参阅本专利技术的以下描述以及附图之后可以得到理解,并理解本领域技术人员可对本专利技术作出一些修改、变更和改变。附图说明图1是示出可用于本专利技术的振动器1的驱动振动模式的设计图。图2是示出振动器1的检测模式的设计图。图3是示出比较示例中零点回转元件与温度的关系的曲线图。图4是根据本专利技术示出示例中零点回转元件与温度的关系的曲线图。图5(a)是图示可用于本专利技术的支撑结构的设计图。图5(b)是示出图5(a)的支撑结构的前视图。图6是根据本专利技术另一实施例图示的支撑结构的设计图。图7是如图5所示的支撑结构中连接线的振动模式的一个示例的设计图。图8是如图5所示的支撑结构中连接线的振动模式的一个示例的设计图。图9是示出可用于本专利技术的另一支撑结构的设计图。图10是示出可用于本专利技术的又一支撑结构的设计图。图11是示出可用于本专利技术的再一支撑结构的设计图。图12是图示图11的支撑结构的截面视图。图13是示出可用于本专利技术的又一支撑结构的设计图。图14是示出可用于本专利技术的又一支撑结构的设计图。图15是示出可用于本专利技术的又一支撑结构的设计图。图16是示出可用于本专利技术的又一支撑结构的设计图。图17是示出可用于本专利技术的又一支撑结构的设计图。图18是示出可用于本专利技术的连接线和基板的形状的设计图。图19是示出如图18所示的基板上所支撑的振动器的设计图。图20是根据本专利技术示例示出去调的温度变化的曲线图。图21是根据本专利技术示例示出去调的温度变化的曲线图。图22是示出示例2中的零点温度偏移的图表。图23是示出示例3中的零点温度偏移的图表。具体实施例方式室温下的连接线的特征频率“fw”指的是25℃下连接线的某振动模式的特征频率。“fw”可以通过阻抗分析器(用于测量激光多普勒效应的系统)或X光断层Lang照相机等来测量。通常对单个连接线呈现有多种振动模式,从而分别对相应振动模式呈现多个特征频率“fw”。根据本专利技术,需要使连接线的所有的单或者多振动模式满足方程式(1)。驱动振动模式的谐振频率“fd”指的是在振动器中通过自振动电路激发的驱动振动模式的特征频率。“fd”可以通过阻抗分析器来测量。“fd/2”和“fw”必须满足下列公式之一(fd/2)×1.05≤fw以及fw≤fd/2×0.95。当“fd/2”和“fw”均不满足以上公式时,检测信号的零点温度偏移就变得相当大了。即,已证明基于“fw”的偏移数据和实际给出的振动器的温度特征值,“fd/2”和“fw”必须如上所述互不相同。在公式(1)中,“fw”可以是(fd/2)x1.05或更高,最好是(fd/2)x1.10或更高。或者,“fw”可以是(fd/2)x0.95或更低,最好是(fd/2)x0.90或更低。根据一较佳实施例,“fd”和“fw”还满足下列公式。公式(2)(2fd)x1.03≤fw,或者,fw≤(2fd)x0.97……(2) 即,需要“2fd”和“fw”满足(2fd)x1.03≤fw,或者,fw≤(2fd)x0.97之一。当“2fd”和“fw”均不满足以上公式时,检测信号的零点温度偏移就变得相当大了。即,已证明基于“fw”的偏移数据和实际给出的振动器的温度特征值,“fd/2”和“fw”必须如上所述互不相同。根据本实施例,需要使连接线所有的单或者多振动模式满足公式(2)。此外,公式(1)中“fd/2”和“fw”之间需要有(fd/2)的0.05倍的差异,用于减少检测信号的零点温度偏移。还证明方程式(2)中“fd/2”和“fw”之间只需有(2fd)的0.03倍的差异,用于减少探测信号的零点温度偏移。这种不同频率范围内减少温度偏移所需的差异比例的不同,也超出了本领域技术人员的期望。根据公式(2),“fw”可以是(2fd)x1.03或更高,最好是(2fd)x1.05或更高。或者,“fw”可以是(2fd)x0.97或更低,最好是(2fd)x0.95或更低。根据一较佳实施例,“fd”和“fw”还必须满足下列公式(3)。公式(3)(3fd)x1.05≤fw,或者,fw≤(3fd)x0.95……(3)即,需要“3fd”和“fw”满足(3fd)x1.05≤fw,或者,fw≤(3fd)x0.95之一。当“3fd”和“fw”均不满足以上公式时,检测信号的零点温度偏移就变得相当大了。即,已证明基于“fw”的偏移数据和实际给出的振动器的温度特征值,“3fd”和“fw”必须如上所述互不相同。根据本实施例,需要连接线所有的单或者多振动模式都满足公式(3)。根据公式(3),“fw”可以是(3fd)x1.05或更高,最好是(2fd)x1.10或更高。或者,“fw”可以是(2fd)x0.95或更低,最好是(2fd)x0.90或更低。尽管公式(3)的要求与公式(1)和(2)的要求相比影响较小,但是为了进一步地减少检测信号的温度偏移,除满足公式(1)和(2)的要求之外还需要满足公式(3)的要求。通过改变振动器的材料和尺寸可以调整“fd”。然而振动器的设计是取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支撑振动器的结构,其特征在于,所述结构包括:基板;以及固定在所述基板并且与所述振动器相连的连接线,其中所述振动器用所述连接线支撑,使得所述振动器不直接接触所述基板,且其中“fd”和“fw”满足下列公式(1),假设“fd”表示所述振动器的驱动振动模式的谐振频率,而“fw”表示在室温下所述连接线的振动模式的特征频率。(fd/2)×1.05≤fw,或者,(fd/2)×0.95……(1)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:林茂树菊池尊行木下裕介
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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