JP2766743B2 - センサー - Google Patents

センサー

Info

Publication number
JP2766743B2
JP2766743B2 JP3113557A JP11355791A JP2766743B2 JP 2766743 B2 JP2766743 B2 JP 2766743B2 JP 3113557 A JP3113557 A JP 3113557A JP 11355791 A JP11355791 A JP 11355791A JP 2766743 B2 JP2766743 B2 JP 2766743B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
sensor
signal
shaped
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3113557A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0642971A (ja
Inventor
エム．ピー．バーナム
デイ．ホジンス
テイ．エス．ノーリス
エツチ．デイ．トーマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BURITEITSUSHU EAROSUPEISU PLC
Original Assignee
BURITEITSUSHU EAROSUPEISU PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26297097&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2766743(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from GB909011185A external-priority patent/GB9011185D0/en
Application filed by BURITEITSUSHU EAROSUPEISU PLC filed Critical BURITEITSUSHU EAROSUPEISU PLC
Publication of JPH0642971A publication Critical patent/JPH0642971A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2766743B2 publication Critical patent/JP2766743B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/567—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode
    • G01C19/5677—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially two-dimensional vibrators, e.g. ring-shaped vibrators
    • G01C19/5684—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially two-dimensional vibrators, e.g. ring-shaped vibrators the devices involving a micromechanical structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/14—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of gyroscopes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02244—Details of microelectro-mechanical resonators
    • H03H9/02338—Suspension means
    • H03H2009/02346—Anchors for ring resonators
    • H03H2009/02354—Anchors for ring resonators applied along the periphery, e.g. at nodal points of the ring

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センサー、特に加速度
計および振動ジャイロスコープなどの慣性センサー、に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の旋回速度測定用ジャイロスコープ
型センサーは、コリオリの力の作用を利用する。参照用
回転フレームに於いて、回転質量（ｍ）に作用するコリ
オリの力は下記の通りである。
【０００３】 Ｆ＝２ｗ Vrel ｍ ここに、 Ｆ＝コリオリの力 ｗ＝旋回速度 ｍ＝粒子質量 Vrel＝固定参照フレームに対する質量ｍの相対速度コリ
オリの力は、粒子運動を含む平面に対して垂直であるよ
うに現れる。この特徴は、ロータ軸がコリオリの力の作
用の結果として空間に於いて、一定方向を維持しようと
する公知のスピニングロータジャイロスコープでにおい
て利用されることである。従来の機械式ジャイロスコー
プは、正確な加工・組立を必要とするジンバル、支持ベ
アリング、モータおよびロータなどの部品を内蔵する。
構成のこれらの側面は、従来の機械式ジャイロスコープ
はきわめてコストの低い装置になることができなかった
ことを示している。作動中のモータおよびベアリングの
摩耗は、ジャイロスコープがある時間の一定の作動時間
の間性能仕様に合致するのみであるということを意味し
ている。
【０００４】従来のスピニングロータジャイロスコープ
におけるように円形軌道に従う質量ｍの代わりに、この
質量を吊り下げ、単純な弦運動に於いて直線運動するよ
うにすることができる。図１は、空間に吊り下げられ、
その軸方向の一つ（この場合はｙ軸である）に沿って調
和励振される単純な質量１で構成されるこのような振動
速度センサーの単純な形態を示す。ｙ軸ＦDY（これに沿
って調和励振が生じる）に垂直なｚ軸回りの回転によ
り、図２に示すように第三直交ｘ軸ＦCXに沿った運動が
生じる（この第三直交ｘ軸とは、ｙ軸およびｚ軸の双方
に対して９０゜に直交する第三番目の軸を形成するｘ軸
を意味する）。第三直交ｘ軸ＦCXにおける運動の振幅は
加えた旋回速度に比例する。振動ビーム速度センサー例
はこの単純な配列によって作られる。このような例の一
つは、“Electronics ”１９６８年６月号の Gates. W.
D.の記事“Vibrating Angular Rate Sensors”（振動角
速度センサー）に記述され、圧電性を示す加工セラミッ
ク棒で構成する。上述の振動速度センサーの単純な形態
の不利な点は、これが「不均衡システム」であり、その
ため直線加速度にセンシチブになることである。
【０００５】Sperryは、直線加速度感度を低減するた
め、１９４０年に振動チューニングフォークジャイロス
コープを開発し、“Gyrotron”と名付けた［“A New Sp
ace Rate Sensing Instrument ”Lyman, J. pp 24−30
November 1953 AeronauticalEngineering Review参照
のこと］。この装置を図３に示され、またこの装置は、
関連した磁気駆動コイル４とピックアップコイル５によ
り囲繞されて、薄肉ステム３上に取り付けられた金属製
チューニングフォーク２を有している。この構造におい
て、それらのタインは１８０゜ずれた位相で振動し、従
って速度に比例したトルクをステムにおいて発生した。
チューニングフォークジャイロスコープの不利な点は、
チューニングフォークのタイン２個の共振周波数を正確
に均衡させるための要件である。さらに最近では、Gene
ral Precision Industries（合衆国）が、石英基板のエ
ッチングにより平面状に組み立てた。
【０００６】均衡振動チューニングフォークジャイロス
コープの概念は、同一のアイゲンモード周波数を示す軸
対称シェル構造に敷衍することができる。この共振体構
造を採用した市販の速度センサー、 Marconi(GEC) が製
作した STARTジャイロスコープである。特許ＧＢ ２０
６１ ５０２Ａには、このセンサーを説明してあり、図
４および５にその外周上に配置した接着圧電トランスジ
ューサ７付きのこの中空薄肉円筒カップ状共振体構造体
６の構成を示す。接着圧電トランスジューサは、共振構
造体における振動の励振とモニタリングを可能にする。
接着第一軸トランスジューサが適用した振動の周波数は
この構造体の共振と一致するように選択される。
【０００７】図４および５に、所与の速度入力および駆
動励振振幅に対して最大半径方向変位を与えるため通常
選択される振動のｃｏｓ２θ（ｎ＝２）モードを示す。
印可速度に対応する半径方向振動は、ｃｏｓ２θモード
で第一軸に対して４５°の第二軸に沿って感知される場
合がある。図５は、また速度出力信号を与えるため使用
可能な励振・検出回路の一形態を示す。これに関して
は、特許ＧＢ ２０６１５０２ＡおよびＧＢ ２１５４
７３９Ａに説明してある。この回路には、第一軸に沿
って共振体内部振動を増進するフィードバック系が含ま
れている。第一軸から第二軸への半径方向振動を結合す
るコリオリの力から生ずる半径方向第２軸振動は、結合
された半径方向振動をダンプするために第２軸に送り戻
されるように、モニターされ且つ適切に増幅され得る。
位相検波器は、速度出力信号を与える目的で第二制振信
号を復調するために使用される。
【０００８】接合トランスジューサ付き円筒共振体にと
って、この構造体のアイゲンモード周波数の均衡達成
は、満足すべきジャイロスコープ操作の要件である。こ
の均衡操作は付加的な製造工程で、コストを増大してい
る。接合圧電トランスジューサ付き円筒構造体の一つの
発展は、共振構造体全体を蒸着金属製電極付き半径方向
分極セラミックなどの圧電材料から組み立て、電気接続
が容易になったことである。このことは、特許ＧＢ ２
０６１ ５０２Ａに説明があり、この場合シェルが基部
に堅く取り付けてある。材料の一体質量からジャイロス
コープ共振体を製造する利点は、低コスト装置の実現が
可能になることである。しかし、圧電効果を示す所要焼
結セラミック材料の機械的性質は、温度および時間との
関連では安定しない。さらに、使用される取付け方法、
例えばシステムまたはエンド・クランプは共振体を不均
衡にする外部応力を生じさせ、そしてアイゲンモードに
異なる周波数を生じさせ、これにより被検出速度記号に
付加的な偏りを導入することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的は
従来公知のシステムの不利益の多くを克服する比較的安
価なセンサーを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の一側面によれ
ば、共通軸の回りに広がる周辺部を備えた実質的平面
の、実質的にリング状または輪状の構造を持つ振動共振
体、ｎが２，３または４の値を持つｃｏｓｎθモードで
共振体を振動させる励振手段、共振体を支持し、前記励
振手段に応答してその共振体が振動するのを可能にし、
直線加速度、角加速度及び旋回速度に関して支持手段に
関連して共振体が運動するのを可能にするような、共振
体の横方向の剛性より小さい長手方向の剛性をそれぞれ
が持つ複数の可撓支持梁を含んでいる手持手段、及び共
振体の運動を感知するトランスジューサ手段とから成る
ことを特徴とする慣性センサーが与えられる。
【００１１】
【実施例】添付図面のうち特に図６から図１８までを参
照して、例示により本発明の実施例に関して説明する。
図６は以下に説明する本発明の実施例で使用することの
できる平面共振体の例を示す。すべてのリング状または
輪状構造体は、共振時に第一軸Ｐ及び第二軸Ｓに関連す
るアイゲンモード周波数が可能な限り整合し、その結果
それらが少なくとも共振体の共振帯幅の範囲内にある場
合は使用可能である。第一軸Ｐは共振体１０がその共振
周波数と同時に生じるよう選択された周波数で励振され
る方向の軸である。旋回速度は第二軸Ｓに沿ってコリオ
リの結合第一軸Ｐ振動の検出により決定される（つま
り、第一軸から第二軸に振動をつなぐコリオリの力に起
因する振動は第一軸Ｐの振動がこのコリオリの力で第二
軸Ｓに沿う振動として発生し、この第二軸Ｓの振動を検
出することで決定される）。これはｃｏｓ２θ操作モー
ドにおいては第一軸Ｐに対して４５°に発生する。図６
の破線は共振構造体に対するｃｏｓ２θ操作モードの影
響を示す。
【００１２】共振体１０を正しく機能させるためには、
できる限り自由振動が可能になる方法でそれを支持しな
ければならない。図７は多数の“Ｔ”棒支持体１４を手
段として中心取付け領域１２により支持された共振体１
０を示す。その棒支持体は取付け領域１２の範囲内に限
定された開口部１６、横梁１８及び支持梁２０により構
成される。支持梁２０の長手方向剛性は共振体１０の横
方向剛性より小さくなるよう設計され、その結果梁支持
共振体は自由振動構造体に近接類似している。図８はエ
ッジ取付け部２２により支持された共振体１０を示す。
再び、低剛性“Ｔ”棒支持体１４が使用されている。
【００１３】図９は“Ｔ”棒支持体を代替品“Ｌ”棒支
持体及び“Ｏ”棒支持体と一緒にさらに詳細に示す。３
種類の支持体はすべて、共振体１０の横方向の剛性より
小さい、支持梁２０の長手方向剛性を持ち、そのため共
振体１０の自由振動構造体への近接類似を可能にする。
【００１４】共振体１０、取付け部１２，２２及び支持
体１４を形成する基板としては、ガラス、シリコンまた
は石英ウェーハもしくは石英シートなどの安定材料を使
用してもよい。さらに、基板は等方性材料の性質を示し
てもよい。この場合、共振体１０はリングの一般形態を
取るだろう。このケースはガラスなどのアモルファス、
単結晶シリコンにおける＜１１１＞表面及び石英におけ
るＺカット面に対するケースである。上述の基板のよう
な適切な基板からリング状または輪状構造体を作り出す
ためには、半導体製造工業で使用されるものと同様の技
術が使用可能である。これらの技術には、ドライプラズ
マエッチング、水溶性酸またはアルカリエッチング、レ
ーザーアブレーション、レーザーアシステッドガスエッ
チング、イオンビームスパタリングまたはイオンビーム
アシステッドガスエッチングが含まれる。
【００１５】異方性アルカリウエットエッチングは、単
結晶材料でリング状構造体を形成するための他の技術と
して適切であるとは考えられない。その理由は一定の結
晶面が示す相対エッチング速度が高いからである。これ
らの製造技術は高い精度を与え、そのためアイゲン周波
数が容易に整合することが可能になると信じられてい
る。
【００１６】図１０は共振体１０への直線加速度及び角
加速度の影響を示す。２６に示す座標系は線図Ａ〜Ｇの
解釈を助けるために使用されるべきである。線図Ａは加
速度なしの条件下における共振体１０の側面図を示す。
Ｂはｚ軸直線加速度の影響を示す。Ｃはｘ軸回りの角加
速度の影響を示す。Ｄはｙ軸回りの角加速度の影響を示
す。Ｅは加速度なしの条件下における共振体１０の平面
図、Ｆはｘ軸直線加速度の影響を示す。そしてＧはｙ軸
直線加速度の影響を示す。図示の共振体は、中心取付け
型が同様な挙動を示すと理解されるであろうにも拘わら
ず、エッジ取付け型である。
【００１７】共振体１０はいかなる適切なトランスジュ
ーサによっても振動を励振される可能性がある。これら
は例えば光学的、熱膨張的、圧電的、静電気的または電
磁的効果により機能することができる。励振は共振体１
０を支持する支持構造体または直接に共振体自身に適用
可能である。
【００１８】第二軸（旋回速度を指示する）に沿う共振
体振動及び取付け部１２または２２（直線加速度及び角
加速度を指示する）の範囲内の共振体の横方向運動また
は揺動は、例えば、電磁的に、静電容量的に、光学的
に、圧電的に作動するトランスジューサにより、または
ストレーンゲージにより感知可能である。静電容量的感
知は共振体の平面の上方及び下方の位置に共振体１０に
近接して電極プレートを結合することにより最良の方法
を提供すると信じられている。
【００１９】静電容量的感知を採用する本発明の三層基
板の実施例を図１１から図１６までに示す。共振体１０
は、適切な基板により構成され、上部プレート５１と下
部プレート５２の間にある中心プレート５０において形
成される。その中心プレート５０は＜111＞カットシリ
コンでもよく、また前記上方および下方プレートは中心
プレート（５０）を見えるようにするためにガラス、石
英もしくは溶融シリカでもよく、このようにすれば共振
体１０との芯出しと共振体１０（および、妥当な場合、
トリミング質量）のレーザアブレーションによるアイゲ
ン周波数の整合が可能になる。中心プレート５０は、一
連の“Ｌ”棒支柱５３によるリング中心共振体１０を支
持するエッジ取り付け部２２で構成する。伝導性中心基
板には、絶縁性二酸化シリコンもしくは硝酸シリコンが
一様に塗布される。
【００２０】電極５４は塗布済み共振体１０の上・下面
に形成され、これらはパッド５５から“Ｌ”梁５８に沿
って延長するトラック５６により周辺接続パッド５５に
電気接続される。中心基板は、容量クロストークが基板
を通じてトラック５６間に生じることができなくなるよ
うある適切な固定ポテンシアルに電気接続される。上部
・下部プレート５１および５２の設計は相互に類似し、
それぞれに凹部に形成された環状電極５７に含まれる。
センサー組立時には、上部・下部プレート５１および５
２の凹部５８は、それらの電極５７が中心プレート５０
の電極５４と部分的に重なるよう配置される。静電気力
を発生可能にし、共振体リング振動を容量ピックアップ
により検知可能にし、電極５７からの信号を端子６０に
於いて利用可能にするためには、電極５７のそれぞれに
一定バイアスポテンシアルを当てる。
【００２１】プレートのそれぞれの電極のための適切な
設計を図１４に示す。これらはそれぞれ、上部、下部及
び中心のプレート５１，５２及び５０の電極において類
似の周期性を持つ一連の同心電極ストリップ６１で構成
してもよい。６２で一般的に示すように、上部及び下部
プレート５１及び５２の電極ストリップは中心プレート
５０の電極ストリップに対してずらして配置されてい
る。すなわち外側プレート５１，５２の電極ストリップ
及び中心プレート５０の電極ストリップは横方向に整列
されておらず、共振体を通る共通軸に関して半径方向に
オフセットされている。この配置により、中心プレート
５０の電極５４に電圧をかけることにより共振体１０に
横方向及び法線方向の力Ｆｙ及びＦｘをかけることが可
能になる。同様に、横方向及び法線方向の両方の運動の
検知が電極５４における信号電流発生器に適用される適
当な信号処理（例えば図１６に関連して後述されるも
の）により可能になり、これらの電極は振動ピックアッ
プトランスジューサとして機能する。この信号処理によ
り、第一軸に沿うｃｏｓ２θモードを励振・検出し、第
二軸に沿うｃｏｓ２θモードを検出・減衰し、そして
“Ｌ”梁支柱取付け部の範囲内における共振体１０の横
方向、垂直方向運動及び揺動を検出することが可能とな
る。
【００２２】図１５は共振体の上方及び下方にそれぞれ
配置するトランスジューサＵ１〜Ｕ８及びＬ１〜Ｌ８の
２セットの位置の略図である。もし例えばトランスジュ
ーサＵ１，Ｌ１，Ｕ２などのそれぞれが上述の静電容量
センサーの形態を取るなら、各トランスジューサは同心
電極ストリップの２セットで構成され、１セットは共振
体の上面または下面に配置され、他の１セットはセンサ
ーの上部プレートまたは下部プレート５１または５２に
配置される。
【００２３】従って、トランスジューサの出力により、
加速度と旋回速度が指示される。例として、（ａ）トラ
ンスジューサ（Ｕ４，Ｌ４，Ｕ８およびＬ８）がｃｏｓ
２θモード振動を励振するために使用され、（ｂ）下部
トランスジューサ（Ｌ１−Ｌ８）の下方移動により上部
トランスジューサ（Ｕ１−Ｕ８）の上方移動に対する同
様の出力信号センスが生じ、（ｃ）共振体の横方向運動
により上部・下部トランスジューサからの出力信号の同
様のセンスが生じると仮定した場合、下表に示す信号の
加算により、６４に示す座標系を使用して解釈するとセ
ンサーに使用される加速度と旋回速度の検知が可能にな
る。
【００２４】
【００２５】図１６はセンサーに適用される旋回速度、
直線加速度及び角加速度の決定に使用される場合がある
適切な回路構成の一例を示す。第一及び第二軸（例えば
上述のＵ１〜Ｕ８及びＬ１〜Ｌ８）における共振体トラ
ンスジューサ６８からの信号Ｓ1はアナログ正弦波搬送
信号であり、それらのいくつかはセンサーに適用される
加速度及び旋回速度に依存して変調される振幅となり得
る。信号Ｓ1はプリアンプ７０により増幅・緩衡され、
そして加算・差計算ネットワーク７４に送られる信号Ｓ
2 を生じる。ネットワーク７４は正弦アナログ信号Ｓ3'
Ｓ5及びＳ7を生じるよう、トランスジューサ構成に依存
して入力アナログ信号Ｓ2 の適切な加算及び減算（例え
ば表を参照）を行う。
【００２６】信号Ｓ3は共振体の取付け部の範囲内にお
けるそのその横方向運動と揺動に応答して変調された正
弦波信号である（したがって直線加速度及び角加速度を
表す）。信号Ｓ5は共振体の被検出第一ｃｏｓ２θモー
ド振動に対応し、信号Ｓ７は第一モードからのコリオリ
結合振動によってもたらされる共振体の被検出第二ｃｏ
ｓ２θモード振動に対応する。信号Ｓ５は第一軸励振ユ
ニット７８に送られ、ここでは例えばその信号はその位
相を９０°ずらし、そして信号Ｓ6を生じ、その信号は
第一モード振動を励振する共振体トランスジューサ６８
に適用される。励振ユニット７８はまた信号Ｓ5を方形
波ロジックゲーティング信号Ｓ8 に変換する。その目的
は後述する。
【００２７】信号Ｓ7はロジックゲーティング信号Ｓ8と
一緒に第二軸減衰ユニット８０に送られる。ユニット８
０は、減衰信号出力Ｓ10が信号Ｓ8と等価の周波数を持
つが、その振幅が速度結合第二振動を減衰するため信号
Ｓ7の数値に従って設定されるよう作動する。
【００２８】信号Ｓ10も復調器８２に送られ、ここでロ
ジックゲーティング信号Ｓ8に関して復調され、その結
果得られる信号Ｓ9は旋回速度を表す。同様に、信号Ｓ3
は第二復調器８４に送られ、ここでロジックゲーティン
グ信号Ｓ8に関して復調され、その結果得られる信号Ｓ
11およびＳ12はそれぞれ直線・角加速度を表す。
【００２９】信号Ｓ9'Ｓ11およびＳ12における被検出加
速度および旋回速度間のクロス感度はいずれも、加速度
信号Ｓ11およびＳ12を使用して測定された速度を表す信
号Ｓ9における如何なる直線振動感度をも是正してユニ
ット８６において補償可能である。角加速度、直線加速
度および旋回速度を表すセンサー出力信号Ｓ13はアナロ
グもしくはディジタル化フォーマットのいずれも使用可
能である。
【００３０】第一軸励振および第二軸検出間のありうる
信号クロストーク問題を克服するためには、そのドライ
ブはバースト的（このバースト的とは非連続的、即ち間
欠的であることを意味する）に使用し得、且つそのピッ
クアップ動作はこのバースト的なドライブ間の周期の内
側でモニタすることで得られる。これは、構造体のリー
ゾナンス（Ｑ）が高く、駆動バースト時間値が励振モー
ド振動の減衰時間定数より小さい場合実現可能である。
【００３１】リング状または輪状構造体の形状はいずれ
も、第一及び第二軸で励振され、検出されたアイゲンモ
ードはほとんど同一のアイゲン周波数を持つことを保証
するため基板がエッチング処理され得る場合、この型の
慣性センサーの製造組立てにおいて使用可能であること
は留意されるべきである。“Ｔ”棒または“Ｌ”棒のよ
うな機械式取付け部により支持された共振体に関して、
所要の支持体の数は共振体構造の要件及び形状に従って
変更し得ることは留意されるべきである。
【００３２】図示の構成が図６に示すようなｃｏｓ２θ
モードを使用することはまた留意されるべきである。こ
のモードは有利であると信じられている。その理由はセ
ンサーが他のモード、例えばｃｏｓ３θまたはｃｏｓ４
θを使用できるとしても、このモードは与えられた速度
入力及び励振振幅に対して最大半径方向変位を与えるか
らである。このため本発明のセンサーにおいて共振体は
ｎが２，３または４の値を持つｃｏｓｎθモードで振動
する。さらに、リング状または輪状構造体が空気流れな
どの流体取付け部、静電気力、電磁力、または支持膜に
より支持可能であることは留意されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】空間に吊り下げられｙ軸に沿って調和励振され
る、単純な質量（１）で構成される振動速度センサーの
単純な形態の図。
【図２】図１のｙ軸に垂直なｚ軸回りの回転により生ず
る第三直交ｘ軸に沿った運動を示す図。
【図３】ジャイロトロンの図。
【図４】ジャイロスコープの外周上に配置した接着圧電
トランスジューサ付き中空薄壁円筒カップ状共振体構造
対の構成図。
【図５】速度出力信号を与える励振の検出回路の一形態
の図。
【図６】リング状共振体の平面図。
【図７】中心機械式取付け部付き平面リング状共振体の
平面図。
【図８】エッジ機械式取付け部付き平面リング状共振体
の平面図。
【図９】共振体にほぼ自由な支持を与える三つの低剛性
取付け部の例を示す図。
【図１０】支持取付け部内の共振体リングに対する直線
加速度及び角加速度の影響を示す図。
【図１１】本発明による三層センサーの実施例の図。
【図１２】本発明による三層センサーの実施例の中心層
の平面図。
【図１３】三層センサーの実施例の各層の種々の図。
【図１４】共振体トランスジューサに適切な電極構成の
図。
【図１５】平面リング状共振体用トランスジューサ配列
の略図。
【図１６】使用旋回速度、直線加速度及び角加速度の感
知を可能にする共振体と使用するための適切な回路構成
の図。
【符号の説明】
１０…共振体、 ２０，５３…可撓支持梁、 １２，２
２…支持手段、 Ｕ１〜Ｕ８及びＬ１〜Ｌ８…トランス
ジューサ手段、 ５４，５７…電極、 ６１…同心電極
ストリップ、 ５７…励振手段。
フロントページの続き (72)発明者 エム．ピー．バーナム イギリス国．ハートフオードシヤー．エ スジイ１・２デイエイ．ステイーブネー ジ．シツクス・ヒルズ・ウエイ．（番地 その他表示なし）ダイナミツクス・デイ ビイジヨン．ブリテイツシユ・エアロス ペイス・パブリツク・リミテツド・カン パニー内 (72)発明者 デイ．ホジンス イギリス国．ハートフオードシヤー．エ スジイ１・２デイエイ．ステイーブネー ジ．シツクス・ヒルズ・ウエイ．（番地 その他表示なし）ダイナミツクス・デイ ビイジヨン．ブリテイツシユ・エアロス ペイス・パブリツク・リミテツド・カン パニー内 (72)発明者 テイ．エス．ノーリス イギリス国．ハートフオードシヤー．エ スジイ１・２デイエイ．ステイーブネー ジ．シツクス・ヒルズ・ウエイ．（番地 その他表示なし）ダイナミツクス・デイ ビイジヨン．ブリテイツシユ・エアロス ペイス・パブリツク・リミテツド・カン パニー内 (72)発明者 エツチ．デイ．トーマス イギリス国．ハートフオードシヤー．エ スジイ１・２デイエイ．ステイーブネー ジ．シツクス・ヒルズ・ウエイ．（番地 その他表示なし）ダイナミツクス・デイ ビイジヨン．ブリテイツシユ・エアロス ペイス・パブリツク・リミテツド・カン パニー内 (56)参考文献 特開 昭60−73414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−32113（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−502945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185118（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 19/56 G01P 9/04 G01P 15/08

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共通軸回りに広がる周辺部を備えた、実
    質的に平らな、実質的にリング状または輪状の構造体と
    ｎが２，３または４の値を持つｃｏｓｎθモードで共振
    体（１０）が振動するのを可能にする励振手段と、 前記共振体を支持し、前記励振手段に応答して前記共振
    体が振動するのを可能にし、直線加速度、角加速度及び
    旋回速度に関し支持手段と関連して前記共振体が運動す
    るのを可能にするような、前記共振体の横方向剛性より
    小さい長手方向剛性をそれぞれが持つ複数の可撓支持梁
    （２０，５３）を含む支持手段（１２，２２）と、 前記共振体（１０）の運動を感知するトランスジューサ
    手段（Ｕ１〜Ｕ８及びＬ１〜Ｌ８）と、 から構成されることを特徴とする慣性センサー。
  2. 【請求項２】 前記励振手段が前記共振体（１０）回り
    に配置した複数対の電極（５４，５７）から成り、前記
    電極のそれぞれは一連の同心電極ストリップ（６１）か
    ら成ることを特徴とする請求項１に記載されたセンサ
    ー。
  3. 【請求項３】 前記各対の電極のそれぞれのシリーズの
    同心電極ストリップ（６１）のストリップが共通軸に関
    し半径方向にオフセットされていることを特徴とする請
    求項２に記載されたセンサー。
  4. 【請求項４】 前記励振手段（５７）が、光学的に、熱
    膨張的に、圧電的に、静電的に、または電磁的に機能
    し、そして支持構造体を経由して直接的または間接的に
    前記共振体（１０）に励振を適用するよう作動するトラ
    ンスジューサを含んでいることを特徴とする請求項１か
    ら３までのいずれか一つに記載されたセンサー。
  5. 【請求項５】 前記共振体（１０）はリング状の形状を
    持ち、前記支持手段（１２）は中心ディスク状取付け領
    域と前記共振体との間で半径方向に伸びる前記支持梁
    （２０）により前記リング状の共振体（１０）の内部周
    辺部に結合された中心ディスク状取付け領域を持ち、そ
    して開口部（１６）がＴまたはＬ形状の梁（２０）を付
    与するため各梁（２０）に隣接して前記取付け領域に与
    えられることを特徴とする請求項１から４までのいずれ
    か一つに記載されたセンサー。
  6. 【請求項６】 前記共振体（１０）はリング形状を持
    ち、前記支持手段（２２）は前記共振体（１０）を囲ん
    で、前記支持手段（２２）と前記共振体（１０）との間
    で半径方向に伸びる前記支持梁（２０，５３）により前
    記リング形状の共振体（１０）の外部周辺部に結合され
    ており、そして開口部（１６）がＴまたはＬ形状の梁
    （２０）を付与するため各梁（２０，５３）に隣接して
    前記支持手段の中に与えられることを特徴とする請求項
    １から４までのいずれか一つに記載されたセンサー。
  7. 【請求項７】 各支持梁（２０）は開口部（１６）を備
    えた実質的にＯ形状の領域（１８）を持つことを特徴と
    する請求項１から４までのいずれか一つに記載されたセ
    ンサー。
  8. 【請求項８】 前記共振体（１０）、前記支持手段（１
    ２，２２）及び前記支持梁（２０，５３）は、前記共振
    体（１０）の共通軸の回りの旋回角速度の計測、前記共
    振体（１０）の共通軸に垂直なすべての軸の回りの旋回
    角速度の計測、及び前記共振体（１０）の共通軸に垂直
    な、またはその共通軸に対して一線に並ぶ軸のすべてに
    ついての直線加速度の計測を可能にするように構成され
    ていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか
    一つに記載されたセンサー。
  9. 【請求項９】 前記共振体（１０）の運動を表す前記ト
    ランスジューサ手段（Ｕ１〜Ｕ８及びＬ１〜Ｌ８）から
    の信号が前記センサーの直線加速度を表す第一信号及び
    前記センサーの回転速度を表す第二信号を生じるように
    処理される回路を含んでおり、前記第二信号は前記第二
    信号の中のすべての直線加速度成分を補償するため前記
    第一信号により変調されることを特徴とする請求項１か
    ら８までのいずれか一つに記載されたセンサー。
  10. 【請求項１０】 前記共振体（１０）の運動を表す前記
    トランスジューサ手段（Ｕ１〜Ｕ８）からの信号が前記
    センサーの角加速度を表す第一信号及び前記共振体の回
    転速度を表す第二信号を生じるように処理される回路を
    含んでおり、前記第二信号はすべての角加速度成分を補
    償するため前記第一信号により変調されることを特徴と
    する請求項１から８までのいずれか一つに記載されたセ
    ンサー。
  11. 【請求項１１】 前記励振手段（５７）は周期的に作動
    せず、前記共振体（１０）の運動を表す前記トランスジ
    ューサ手段からの信号はその作動しない期間監視されて
    いることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか
    一つに記載されたセンサー。
JP3113557A 1990-05-18 1991-05-17 センサー Expired - Lifetime JP2766743B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB909011185A GB9011185D0 (en) 1990-05-18 1990-05-18 Solid state gyroscope
GB9105060:9 1991-03-11
GB919105060A GB9105060D0 (en) 1990-05-18 1991-03-11 Sensors
GB9011185:7 1991-03-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0642971A JPH0642971A (ja) 1994-02-18
JP2766743B2 true JP2766743B2 (ja) 1998-06-18

Family

ID=26297097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3113557A Expired - Lifetime JP2766743B2 (ja) 1990-05-18 1991-05-17 センサー

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5226321A (ja)
EP (1) EP0461761B1 (ja)
JP (1) JP2766743B2 (ja)
DE (1) DE69102590T2 (ja)
ES (1) ES2056580T3 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019100726A (ja) * 2017-11-28 2019-06-24 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、物理量センサーデバイス、複合センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体

Families Citing this family (208)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473945A (en) * 1990-02-14 1995-12-12 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical angular accelerometer with auxiliary linear accelerometer
US5357817A (en) * 1990-04-19 1994-10-25 Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Wide bandwidth stable member without angular accelerometers
US5408119A (en) 1990-10-17 1995-04-18 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Monolithic micromechanical vibrating string accelerometer with trimmable resonant frequency
US5605598A (en) 1990-10-17 1997-02-25 The Charles Stark Draper Laboratory Inc. Monolithic micromechanical vibrating beam accelerometer with trimmable resonant frequency
GB9111316D0 (en) * 1991-05-24 1991-07-17 Burdess James S Improvements in or relating to gyroscopic devices
US5635639A (en) 1991-09-11 1997-06-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical tuning fork angular rate sensor
US5331852A (en) * 1991-09-11 1994-07-26 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Electromagnetic rebalanced micromechanical transducer
US5313835A (en) * 1991-12-19 1994-05-24 Motorola, Inc. Integrated monolithic gyroscopes/accelerometers with logic circuits
US5408877A (en) 1992-03-16 1995-04-25 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical gyroscopic transducer with improved drive and sense capabilities
GB9207148D0 (en) * 1992-04-01 1992-05-13 British Aerospace Planar rate sensor
US5349855A (en) * 1992-04-07 1994-09-27 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Comb drive micromechanical tuning fork gyro
US5767405A (en) 1992-04-07 1998-06-16 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Comb-drive micromechanical tuning fork gyroscope with piezoelectric readout
GB2266149B (en) * 1992-04-10 1995-08-16 British Aerospace Single axis rate sensor noise reduction
US5388458A (en) * 1992-11-24 1995-02-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Quartz resonant gyroscope or quartz resonant tuning fork gyroscope
US5650568A (en) 1993-02-10 1997-07-22 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Gimballed vibrating wheel gyroscope having strain relief features
US5555765A (en) * 1993-02-10 1996-09-17 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Gimballed vibrating wheel gyroscope
US5646346A (en) * 1994-11-10 1997-07-08 Okada; Kazuhiro Multi-axial angular velocity sensor
US6282956B1 (en) 1994-12-29 2001-09-04 Kazuhiro Okada Multi-axial angular velocity sensor
EP0841536B1 (en) * 1993-03-30 2003-07-30 OKADA, Kazuhiro angular velocity sensor
GB2276976B (en) * 1993-04-07 1996-10-23 British Aerospace Method of manufacturing a motion sensor
US5450751A (en) * 1993-05-04 1995-09-19 General Motors Corporation Microstructure for vibratory gyroscope
US5488862A (en) * 1993-10-18 1996-02-06 Armand P. Neukermans Monolithic silicon rate-gyro with integrated sensors
US5546805A (en) * 1994-08-12 1996-08-20 Coyote Engineering Services, Inc. Angle and angular acceleration sensors
GB2292609B (en) * 1994-08-24 1998-04-15 British Aerospace Method for matching vibration mode frequencies on a vibrating structure
US5581035A (en) 1994-08-29 1996-12-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical sensor with a guard band electrode
US5646348A (en) 1994-08-29 1997-07-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical sensor with a guard band electrode and fabrication technique therefor
US5725729A (en) 1994-09-26 1998-03-10 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Process for micromechanical fabrication
US5616864A (en) * 1995-02-22 1997-04-01 Delco Electronics Corp. Method and apparatus for compensation of micromachined sensors
JPH08278146A (ja) * 1995-04-03 1996-10-22 Murata Mfg Co Ltd 振動ジャイロ
JP3409520B2 (ja) * 1995-08-01 2003-05-26 日産自動車株式会社 角速度センサ
KR100408494B1 (ko) * 1995-12-27 2004-03-04 삼성전자주식회사 마이크로 자이로스코프
US5817942A (en) 1996-02-28 1998-10-06 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Capacitive in-plane accelerometer
DE19617666B4 (de) * 1996-05-03 2006-04-20 Robert Bosch Gmbh Mikromechanischer Drehratensensor
US5656777A (en) * 1996-06-13 1997-08-12 Alliedsignal, Inc. Miniature box vibrating gyroscope
US5696323A (en) * 1996-06-25 1997-12-09 Alliedsignal, Inc. Two bar resonant beam Coriolis rate sensor
GB2318184B (en) * 1996-10-08 2000-07-05 British Aerospace A rate sensor
JPH10115526A (ja) * 1996-10-15 1998-05-06 Ngk Insulators Ltd 振動ジャイロ・センサ及び振動ジャイロ・センサの製造方法
JPH10132573A (ja) * 1996-10-31 1998-05-22 Kinseki Ltd 屈曲振動圧電振動子及びその調整方法
US5892153A (en) 1996-11-21 1999-04-06 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Guard bands which control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors
DE19648425C1 (de) * 1996-11-22 1998-01-02 Siemens Ag Drehratensensor
US6018212A (en) 1996-11-26 2000-01-25 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US6437483B2 (en) 1996-11-26 2002-08-20 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US5998911A (en) * 1996-11-26 1999-12-07 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US6747393B2 (en) 1996-11-26 2004-06-08 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
JPH10185580A (ja) * 1996-12-27 1998-07-14 Canon Inc ジャイロセンサ
US5831162A (en) * 1997-01-21 1998-11-03 Delco Electronics Corporation Silicon micromachined motion sensor and method of making
GB2322196B (en) * 1997-02-18 2000-10-18 British Aerospace A vibrating structure gyroscope
US5911156A (en) 1997-02-24 1999-06-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Split electrode to minimize charge transients, motor amplitude mismatch errors, and sensitivity to vertical translation in tuning fork gyros and other devices
US5783973A (en) 1997-02-24 1998-07-21 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Temperature insensitive silicon oscillator and precision voltage reference formed therefrom
US5872313A (en) * 1997-04-07 1999-02-16 Delco Electronics Corporation Temperature-compensated surface micromachined angular rate sensor
US5952574A (en) 1997-04-29 1999-09-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Trenches to reduce charging effects and to control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors
DE19719780B4 (de) * 1997-05-10 2006-09-07 Robert Bosch Gmbh Beschleunigungserfassungseinrichtung
US6079272A (en) * 1997-08-13 2000-06-27 California Institute Of Technology Gyroscopes and compensation
GB9722865D0 (en) * 1997-10-29 1997-12-24 British Tech Group Multi-axis gyroscope
JP3999377B2 (ja) 1997-11-04 2007-10-31 日本碍子株式会社 振動子、振動型ジャイロスコープ、直線加速度計および回転角速度の測定方法
US6192756B1 (en) * 1998-02-12 2001-02-27 Ngk Insulators, Ltd. Vibrators vibratory gyroscopes a method of detecting a turning angular rate and a linear accelerometer
GB2335273B (en) 1998-03-14 2002-02-27 British Aerospace A two axis gyroscope
GB2338781B (en) * 1998-03-14 2002-04-03 British Aerospace A gyroscope
JP4178192B2 (ja) * 1998-04-22 2008-11-12 ミツミ電機株式会社 物理量検出センサ
JP4498491B2 (ja) * 1998-05-25 2010-07-07 シチズンホールディングス株式会社 角速度検出素子
US6151964A (en) * 1998-05-25 2000-11-28 Citizen Watch Co., Ltd. Angular velocity sensing device
JP2000009473A (ja) * 1998-06-22 2000-01-14 Tokai Rika Co Ltd ２軸ヨーレートセンサ及びその製造方法
GB9817347D0 (en) 1998-08-11 1998-10-07 British Aerospace An angular rate sensor
JP3428458B2 (ja) * 1998-10-01 2003-07-22 株式会社村田製作所 角速度センサ
JP2000180175A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Mitsumi Electric Co Ltd 多軸検出型角速度、加速度センサ
JP4348759B2 (ja) * 1998-12-15 2009-10-21 ミツミ電機株式会社 回転振動型ジャイロ
JP2000199714A (ja) 1999-01-06 2000-07-18 Murata Mfg Co Ltd 角速度センサ
JP2000206141A (ja) * 1999-01-20 2000-07-28 Miyota Kk 運動量センサ
FR2789170B1 (fr) * 1999-02-01 2001-02-23 Salaberry Bernard Lucien Charl Gyroscope vibrant
JP2000337884A (ja) * 1999-03-25 2000-12-08 Murata Mfg Co Ltd 角速度センサ
US6189381B1 (en) 1999-04-26 2001-02-20 Sitek, Inc. Angular rate sensor made from a structural wafer of single crystal silicon
US6289733B1 (en) * 1999-05-12 2001-09-18 Hughes Electronics Corporation Planar vibratory gyroscopes
JP4633982B2 (ja) * 1999-06-22 2011-02-16 旭化成株式会社 加速度センサ
US6257062B1 (en) 1999-10-01 2001-07-10 Delphi Technologies, Inc. Angular Accelerometer
EP1232563B1 (en) * 1999-11-02 2004-07-14 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Time base comprising an integrated micromechanical ring resonator
JP4626002B2 (ja) * 2000-01-12 2011-02-02 セイコーエプソン株式会社 振動型ジャイロスコープ
US20020071169A1 (en) 2000-02-01 2002-06-13 Bowers John Edward Micro-electro-mechanical-system (MEMS) mirror device
US6753638B2 (en) * 2000-02-03 2004-06-22 Calient Networks, Inc. Electrostatic actuator for micromechanical systems
US6449098B1 (en) 2000-05-16 2002-09-10 Calient Networks, Inc. High uniformity lens arrays having lens correction and methods for fabricating the same
US6628041B2 (en) 2000-05-16 2003-09-30 Calient Networks, Inc. Micro-electro-mechanical-system (MEMS) mirror device having large angle out of plane motion using shaped combed finger actuators and method for fabricating the same
US6585383B2 (en) 2000-05-18 2003-07-01 Calient Networks, Inc. Micromachined apparatus for improved reflection of light
US6560384B1 (en) 2000-06-01 2003-05-06 Calient Networks, Inc. Optical switch having mirrors arranged to accommodate freedom of movement
US6668108B1 (en) 2000-06-02 2003-12-23 Calient Networks, Inc. Optical cross-connect switch with integrated optical signal tap
US6483961B1 (en) 2000-06-02 2002-11-19 Calient Networks, Inc. Dual refraction index collimator for an optical switch
US6563184B1 (en) 2000-08-01 2003-05-13 Hrl Laboratories, Llc Single crystal tunneling sensor or switch with silicon beam structure and a method of making same
US6580138B1 (en) 2000-08-01 2003-06-17 Hrl Laboratories, Llc Single crystal, dual wafer, tunneling sensor or switch with silicon on insulator substrate and a method of making same
US6555404B1 (en) 2000-08-01 2003-04-29 Hrl Laboratories, Llc Method of manufacturing a dual wafer tunneling gyroscope
US6630367B1 (en) 2000-08-01 2003-10-07 Hrl Laboratories, Llc Single crystal dual wafer, tunneling sensor and a method of making same
US6674141B1 (en) * 2000-08-01 2004-01-06 Hrl Laboratories, Llc Single crystal, tunneling and capacitive, three-axes sensor using eutectic bonding and a method of making same
US6643425B1 (en) 2000-08-17 2003-11-04 Calient Networks, Inc. Optical switch having switch mirror arrays controlled by scanning beams
US6825967B1 (en) 2000-09-29 2004-11-30 Calient Networks, Inc. Shaped electrodes for micro-electro-mechanical-system (MEMS) devices to improve actuator performance and methods for fabricating the same
US6393914B1 (en) 2001-02-13 2002-05-28 Delphi Technologies, Inc. Angular accelerometer
FR2821422B1 (fr) * 2001-02-23 2003-05-23 Sagem Resonateur mecanique planaire sensible selon un axe perpendiculaire a son plan
US6990863B2 (en) 2001-08-10 2006-01-31 The Boeing Company Isolated resonator gyroscope with isolation trimming using a secondary element
US6955084B2 (en) * 2001-08-10 2005-10-18 The Boeing Company Isolated resonator gyroscope with compact flexures
US7017410B2 (en) 2001-08-10 2006-03-28 The Boeing Company Isolated resonator gyroscope with a drive and sense plate
US6629460B2 (en) 2001-08-10 2003-10-07 The Boeing Company Isolated resonator gyroscope
US6698287B2 (en) * 2001-08-10 2004-03-02 The Boeing Company Microgyro tuning using focused ion beams
US6544863B1 (en) 2001-08-21 2003-04-08 Calient Networks, Inc. Method of fabricating semiconductor wafers having multiple height subsurface layers
GB0121934D0 (en) * 2001-09-12 2001-10-31 Europ Technology For Business Angular rate sensors
GB0122253D0 (en) * 2001-09-14 2001-11-07 Bae Systems Plc Vibratory gyroscopic rate sensor
GB0122254D0 (en) * 2001-09-14 2001-11-07 Bae Systems Plc Vibratory gyroscopic rate sensor
GB0122256D0 (en) * 2001-09-14 2001-11-07 Bae Systems Plc Vibratory gyroscopic rate sensor
GB0122252D0 (en) * 2001-09-14 2001-11-07 Bae Systems Plc Vibratory gyroscopic rate sensor
US6597825B1 (en) 2001-10-30 2003-07-22 Calient Networks, Inc. Optical tap for an optical switch
US6853315B2 (en) * 2002-01-23 2005-02-08 Triad Sensors, Inc. Piezoelectric rate sensor system and method
US6761070B2 (en) 2002-01-31 2004-07-13 Delphi Technologies, Inc. Microfabricated linear accelerometer
US6718826B2 (en) 2002-02-28 2004-04-13 Delphi Technologies, Inc. Balanced angular accelerometer
US6666092B2 (en) 2002-02-28 2003-12-23 Delphi Technologies, Inc. Angular accelerometer having balanced inertia mass
AU2003226083A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-13 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Microelectromechanical sensors having reduced signal bias errors and methods of manufacturing the same
US6823734B1 (en) * 2002-04-26 2004-11-30 California Institute Of Technology Electrostatic spring softening in redundant degree of freedom resonators
US6858972B2 (en) * 2002-06-21 2005-02-22 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US6915215B2 (en) * 2002-06-25 2005-07-05 The Boeing Company Integrated low power digital gyro control electronics
US8797260B2 (en) 2002-07-27 2014-08-05 Sony Computer Entertainment Inc. Inertially trackable hand-held controller
US7850526B2 (en) * 2002-07-27 2010-12-14 Sony Computer Entertainment America Inc. System for tracking user manipulations within an environment
US10086282B2 (en) 2002-07-27 2018-10-02 Sony Interactive Entertainment Inc. Tracking device for use in obtaining information for controlling game program execution
US7040163B2 (en) 2002-08-12 2006-05-09 The Boeing Company Isolated planar gyroscope with internal radial sensing and actuation
WO2004015372A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 The Boeing Company Isolated planar gyroscope with internal radial sensing and actuation
US6944931B2 (en) 2002-08-12 2005-09-20 The Boeing Company Method of producing an integral resonator sensor and case
US7168318B2 (en) 2002-08-12 2007-01-30 California Institute Of Technology Isolated planar mesogyroscope
JP2004085314A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 振動型ジャイロセンサ
US20040046484A1 (en) * 2002-09-04 2004-03-11 Schiller Peter J. Interface electronics for piezoelectric devices
US6922118B2 (en) * 2002-11-01 2005-07-26 Hrl Laboratories, Llc Micro electrical mechanical system (MEMS) tuning using focused ion beams
US6823733B2 (en) * 2002-11-04 2004-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Z-axis vibration gyroscope
US20040159166A1 (en) * 2003-02-13 2004-08-19 Schiller Peter J. Solid-state piezoelectric motion transducer
US8766745B1 (en) 2007-07-25 2014-07-01 Hrl Laboratories, Llc Quartz-based disk resonator gyro with ultra-thin conductive outer electrodes and method of making same
US7581443B2 (en) 2005-07-20 2009-09-01 The Boeing Company Disc resonator gyroscopes
US7994877B1 (en) 2008-11-10 2011-08-09 Hrl Laboratories, Llc MEMS-based quartz hybrid filters and a method of making the same
US20040221651A1 (en) * 2003-05-08 2004-11-11 Schiller Peter J. Force balanced piezoelectric rate sensor
US7285844B2 (en) 2003-06-10 2007-10-23 California Institute Of Technology Multiple internal seal right micro-electro-mechanical system vacuum package
WO2005001383A1 (de) 2003-06-30 2005-01-06 Siemens Aktiengesellschaft Drehratensensor mit einem vibrationskreisel
KR101120826B1 (ko) * 2003-06-30 2012-03-15 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 센서용 안전 장치
WO2005001378A1 (de) 2003-06-30 2005-01-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur überwachung eines drehratensensors
WO2005001382A1 (de) 2003-06-30 2005-01-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur überwachung eines drehratensensors
US20050062362A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-24 Hongyuan Yang Oscillatory gyroscope
US7464590B1 (en) * 2004-03-12 2008-12-16 Thomson Licensing Digitally programmable bandwidth for vibratory rate gyroscope
US20050235751A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Zarabadi Seyed R Dual-axis accelerometer
US7194376B2 (en) * 2004-04-27 2007-03-20 Delphi Technologies, Inc. Circuit and method of processing multiple-axis sensor output signals
US7437253B2 (en) * 2004-07-29 2008-10-14 The Boeing Company Parametrically disciplined operation of a vibratory gyroscope
JP2006064539A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Matsushita Electric Works Ltd ジャイロセンサおよび角速度検出方法
US7250322B2 (en) * 2005-03-16 2007-07-31 Delphi Technologies, Inc. Method of making microsensor
US20060207327A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Zarabadi Seyed R Linear accelerometer
US7656746B2 (en) 2005-04-08 2010-02-02 Westerngeco L.L.C. Rational motion compensated seabed seismic sensors and methods of use in seabed seismic data acquisition
US7205867B2 (en) * 2005-05-19 2007-04-17 Robert Bosch Gmbh Microelectromechanical resonator structure, and method of designing, operating and using same
US7227432B2 (en) * 2005-06-30 2007-06-05 Robert Bosch Gmbh MEMS resonator array structure and method of operating and using same
US7411465B2 (en) * 2005-07-15 2008-08-12 Watson Industries, Inc. AGC circuit for the reduction of harmonics in the drive signal
DE102005043592A1 (de) * 2005-09-12 2007-03-15 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Vibrationskreisels und Sensoranordnung
DE102005043559A1 (de) 2005-09-12 2007-03-15 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Überwachung einer Sensoranordnung
DE102005043560A1 (de) * 2005-09-12 2007-03-15 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Vibrationskreisels und Sensoranordnung
US7543496B2 (en) 2006-03-27 2009-06-09 Georgia Tech Research Corporation Capacitive bulk acoustic wave disk gyroscopes
DE102006015984A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-11 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Vibrationskreisels und Sensoranordnung
CN102580314B (zh) * 2006-05-04 2015-05-20 美国索尼电脑娱乐公司 获得用于控制游戏程序的运行的输入
US7767484B2 (en) 2006-05-31 2010-08-03 Georgia Tech Research Corporation Method for sealing and backside releasing of microelectromechanical systems
US7555824B2 (en) 2006-08-09 2009-07-07 Hrl Laboratories, Llc Method for large scale integration of quartz-based devices
JP2008256438A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Sony Corp 慣性センサ及び電気・電子機器
US8061201B2 (en) * 2007-07-13 2011-11-22 Georgia Tech Research Corporation Readout method and electronic bandwidth control for a silicon in-plane tuning fork gyroscope
US10266398B1 (en) 2007-07-25 2019-04-23 Hrl Laboratories, Llc ALD metal coatings for high Q MEMS structures
US7836765B2 (en) 2007-07-31 2010-11-23 The Boeing Company Disc resonator integral inertial measurement unit
JP5392913B2 (ja) * 2008-01-29 2014-01-22 住友精密工業株式会社 圧電体膜を用いた振動ジャイロ及びその製造方法
US8151640B1 (en) 2008-02-05 2012-04-10 Hrl Laboratories, Llc MEMS on-chip inertial navigation system with error correction
US7802356B1 (en) 2008-02-21 2010-09-28 Hrl Laboratories, Llc Method of fabricating an ultra thin quartz resonator component
US8187902B2 (en) 2008-07-09 2012-05-29 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. High performance sensors and methods for forming the same
GB0812788D0 (en) * 2008-07-12 2008-08-20 Atlantic Inertial Systems Ltd Improvements in or relating to vibrating structure gyroscopes
EP2163848A1 (en) * 2008-07-12 2010-03-17 Atlantic Inertial Systems Limited Improvements in or relating to vibrating structure gyroscopes
CN102246003B (zh) * 2008-12-09 2015-09-09 株式会社村田制作所 振动陀螺仪元件及其制造方法
US8040207B2 (en) 2009-01-15 2011-10-18 Infineon Technologies Ag MEMS resonator devices with a plurality of mass elements formed thereon
JP5523755B2 (ja) * 2009-02-11 2014-06-18 住友精密工業株式会社 圧電体膜を用いた振動ジャイロ及びその製造方法
US8322028B2 (en) 2009-04-01 2012-12-04 The Boeing Company Method of producing an isolator for a microelectromechanical system (MEMS) die
US8393212B2 (en) 2009-04-01 2013-03-12 The Boeing Company Environmentally robust disc resonator gyroscope
US8327526B2 (en) 2009-05-27 2012-12-11 The Boeing Company Isolated active temperature regulator for vacuum packaging of a disc resonator gyroscope
US9970764B2 (en) 2009-08-31 2018-05-15 Georgia Tech Research Corporation Bulk acoustic wave gyroscope with spoked structure
US8176607B1 (en) 2009-10-08 2012-05-15 Hrl Laboratories, Llc Method of fabricating quartz resonators
JP4670992B2 (ja) * 2010-02-05 2011-04-13 セイコーエプソン株式会社 振動型ジャイロスコープ
WO2011109382A1 (en) 2010-03-01 2011-09-09 Sand9, Inc. Microelectromechanical gyroscopes and related apparatus and methods
US8833161B2 (en) * 2010-04-20 2014-09-16 Sand 9, Inc. Microelectromechanical gyroscopes and related apparatus and methods
GB201008195D0 (en) 2010-05-17 2010-06-30 Silicon Sensing Systems Ltd Sensor
US8912711B1 (en) 2010-06-22 2014-12-16 Hrl Laboratories, Llc Thermal stress resistant resonator, and a method for fabricating same
JP5906394B2 (ja) * 2010-06-25 2016-04-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 慣性力検出素子とそれを用いた慣性力センサ
US9075077B2 (en) 2010-09-20 2015-07-07 Analog Devices, Inc. Resonant sensing using extensional modes of a plate
JP5807344B2 (ja) * 2011-02-25 2015-11-10 ソニー株式会社 角速度センサ及び電子機器
JP5842356B2 (ja) * 2011-03-24 2016-01-13 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置
JP5909862B2 (ja) * 2011-04-06 2016-04-27 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置
DE102011076393A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-29 Robert Bosch Gmbh Mikromechanischer Drehbeschleunigungssensor und Verfahren zur Messung einer Drehbeschleunigung
JP5716827B2 (ja) 2011-07-04 2015-05-13 株式会社村田製作所 振動子および振動ジャイロ
JP5810685B2 (ja) * 2011-07-05 2015-11-11 株式会社村田製作所 振動子および振動ジャイロ
KR101319712B1 (ko) * 2011-12-26 2013-10-17 삼성전기주식회사 자이로센서 구동회로, 자이로센서 시스템 및 자이로센서 구동 방법
US9250074B1 (en) 2013-04-12 2016-02-02 Hrl Laboratories, Llc Resonator assembly comprising a silicon resonator and a quartz resonator
KR101531088B1 (ko) * 2013-05-30 2015-07-06 삼성전기주식회사 관성센서
US9599470B1 (en) 2013-09-11 2017-03-21 Hrl Laboratories, Llc Dielectric high Q MEMS shell gyroscope structure
US9599471B2 (en) * 2013-11-14 2017-03-21 Analog Devices, Inc. Dual use of a ring structure as gyroscope and accelerometer
US9709595B2 (en) 2013-11-14 2017-07-18 Analog Devices, Inc. Method and apparatus for detecting linear and rotational movement
FI126070B (en) * 2014-01-28 2016-06-15 Murata Manufacturing Co Improved ring gyroscope structure and gyroscope
US9977097B1 (en) 2014-02-21 2018-05-22 Hrl Laboratories, Llc Micro-scale piezoelectric resonating magnetometer
US9991863B1 (en) 2014-04-08 2018-06-05 Hrl Laboratories, Llc Rounded and curved integrated tethers for quartz resonators
US10180323B2 (en) 2014-06-09 2019-01-15 The Regents Of The University Of California Axi-symmetric small-footprint gyroscope with interchangeable whole-angle and rate operation
US10308505B1 (en) 2014-08-11 2019-06-04 Hrl Laboratories, Llc Method and apparatus for the monolithic encapsulation of a micro-scale inertial navigation sensor suite
US10247554B2 (en) * 2014-09-24 2019-04-02 The Regents Of The University Of California Fully balanced micro-machined inertial sensor
US10746548B2 (en) 2014-11-04 2020-08-18 Analog Devices, Inc. Ring gyroscope structural features
US10031191B1 (en) 2015-01-16 2018-07-24 Hrl Laboratories, Llc Piezoelectric magnetometer capable of sensing a magnetic field in multiple vectors
US10110198B1 (en) 2015-12-17 2018-10-23 Hrl Laboratories, Llc Integrated quartz MEMS tuning fork resonator/oscillator
US10175307B1 (en) 2016-01-15 2019-01-08 Hrl Laboratories, Llc FM demodulation system for quartz MEMS magnetometer
GB2547415A (en) 2016-02-09 2017-08-23 Atlantic Inertial Systems Ltd Inertial sensors
US20210247186A1 (en) 2018-05-08 2021-08-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric ring gyroscope
JP6787437B2 (ja) 2018-05-08 2020-11-18 株式会社村田製作所 ピエゾリングジャイロスコープ
JP6769517B2 (ja) 2018-05-08 2020-10-14 株式会社村田製作所 ピエゾリングジャイロスコープ
US11237000B1 (en) 2018-05-09 2022-02-01 Hrl Laboratories, Llc Disk resonator gyroscope with out-of-plane electrodes
JP2020030067A (ja) 2018-08-21 2020-02-27 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、センサーデバイス、電子機器、および移動体
US11656077B2 (en) 2019-01-31 2023-05-23 Analog Devices, Inc. Pseudo-extensional mode MEMS ring gyroscope

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3625067A (en) * 1969-07-18 1971-12-07 Gen Motors Corp Device for detecting rotation about an axis and method of using the same
US3924475A (en) * 1973-10-23 1975-12-09 Singer Co Vibrating ring gyro
US4157041A (en) * 1978-05-22 1979-06-05 General Motors Corporation Sonic vibrating bell gyro
US4281384A (en) * 1979-12-07 1981-07-28 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Rim inertial measuring system
US4654663A (en) * 1981-11-16 1987-03-31 Piezoelectric Technology Investors, Ltd. Angular rate sensor system
US4578650A (en) * 1983-06-15 1986-03-25 Watson Industries, Inc. Resonance drive oscillator circuit
JPS6073414A (ja) * 1983-09-30 1985-04-25 Yokogawa Hokushin Electric Corp 振動式角速度計
GB2158579B (en) * 1984-01-23 1988-07-13 Piezoelectric Technology Inves Angular rate sensor system
US4598585A (en) * 1984-03-19 1986-07-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Planar inertial sensor
US4699006A (en) * 1984-03-19 1987-10-13 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Vibratory digital integrating accelerometer
EP0175508B1 (en) * 1984-09-07 1988-10-12 The Marconi Company Limited Vibrational gyroscope
JPH0820258B2 (ja) * 1987-07-29 1996-03-04 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 振動ジャイロの駆動方法
FR2620528B1 (fr) * 1987-09-11 1991-05-17 Sagem Dispositif gyrometrique piezoelectrique
US5016072A (en) * 1988-01-13 1991-05-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Semiconductor chip gyroscopic transducer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019100726A (ja) * 2017-11-28 2019-06-24 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、物理量センサーデバイス、複合センサーデバイス、慣性計測装置、移動体測位装置、携帯型電子機器、電子機器および移動体

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0642971A (ja) 1994-02-18
EP0461761A1 (en) 1991-12-18
ES2056580T3 (es) 1994-10-01
DE69102590D1 (de) 1994-07-28
US5226321A (en) 1993-07-13
DE69102590T2 (de) 1994-10-06
EP0461761B1 (en) 1994-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2766743B2 (ja) センサー
JP3834397B2 (ja) レートセンサ
US5987986A (en) Navigation grade micromachined rotation sensor system
JP6514790B2 (ja) ジャイロスコープ
JP3839720B2 (ja) 角速度センサデバイスに関する改良
US9315376B2 (en) Planar structure for a triaxial gyrometer
JP2004537733A (ja) 隔離された共振器ジャイロスコープ
JP2502937B2 (ja) 回転センサ
JPH10160476A (ja) 機械式共振体をもつレートジャイロ
JP2900341B2 (ja) ２軸同時測定用の圧電回転センサ及びその測定回路
US6647785B2 (en) Nuclear radiation hard high accuracy rotation sensor system
JP2000512019A (ja) 小型ボックス型振動ジャイロスコープ
JPH08278146A (ja) 振動ジャイロ
JP2009074996A (ja) 圧電振動ジャイロ
JP2004506883A (ja) マイクロメカニカル回転速度センサおよびその製造方法
US20040118204A1 (en) Vibratory gyroscopic rate sensor
JPS60135815A (ja) マルチセンサ
KR100493149B1 (ko) 대칭형 ｚ축 마이크로자이로스코프 및 그 제조방법
JP2000503756A (ja) ２軸のナビゲーショングレードのミクロ機械加工回転センサシステム
JP3421340B2 (ja) 強誘電薄膜進行波回転センサ
CN111442771B (zh) 平板谐振陀螺
JP2001108442A (ja) 振動型角速度センサ励振方法・振動型角速度センサ
JPH07301536A (ja) 角速度センサ
RU2662456C2 (ru) Способ непрерывного съёма навигационной информации с кориолисова вибрационного гироскопа
RU2659097C2 (ru) Способ компенсации погрешности от углового ускорения основания для кориолисова вибрационного гироскопа с непрерывным съёмом навигационной информации

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080403

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403

Year of fee payment: 11

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403

Year of fee payment: 11

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090403

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100403

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110403

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 14