JP4166256B2 - コリオリの角速度計の操作方法、および、コリオリの角速度計に適した評価または制御を行う電子装置、および、パルス変調器 - Google Patents
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Description
特許出願WO03/093763 A1では、コリオリの角速度計の駆動方法が開示されている。このコリオリの角速度計には、共振器の振動状態を表すアナログ振動信号をデジタルパルス列に変換する比較器が用いられる。このデジタルパルス列は、共振器振動の補正に用いられる。この比較器は、振動振幅のある時点の値と、閾値とを比較する。ある時点の値が閾値よりも大きい場合、比較器は、第1出力信号を出力する。ある時点の値が閾値よりも小さい場合、比較器は、第2出力信号を出力する。このようにして生じた、第1・第2出力信号が、デジタルパルス列となる。
これに関連して、さらに、特許出願US 3,917,928 A、US 3,642,334 A、DE 196 35 923 C1、および、US 6,255,760 B1を参照されたい。
・コリオリの角速度計における共振器の励起振動/読み取り振動の、ある瞬間の振幅/周波数の量または他のパラメータの量を示す、読み取り信号を生成するためのユニットと、
・デジタル読み取り信号に応じて電力信号を生成して共振器に供給し、励起振動/読み取り振動が所望の振幅/周波数または他のパラメータ値であるように上記電力信号を制御する、少なくとも1つの制御回路と、
・この制御回路の一部であり、デジタル読み取り信号から生成されるデジタル励起/補正信号が供給され、量子化された出力信号から電力信号を生成する、パルス変調器とである。この量子化された出力信号は、一定周波数でのパルス列である。
Claims (8)
- コリオリの角速度計(1)の共振器(2)の励起振動または読み取り振動のある時点での振幅または周波数の大きさを示すデジタル読み取り信号(S9、S10)を生成し、
上記共振器(2)に駆動信号(S3‐S6)を入力し、上記駆動信号(S3‐S6)は、励起振動または読み取り振動が特定の振幅または周波数であるように、デジタル読み取り信号(S9、S10)に応じて制御されるものであり、
上記デジタル読み取り信号(S9、S10)から生成される、デジタル励起信号またはデジタル補正信号(S15‐S18)が供給されるパルス変調器(37)、の量子化された出力信号(S1‐S2)から、上記駆動信号(S3‐S6)を生成する、コリオリの角速度計(1)の操作方法であって、
上記量子化された出力信号(S1‐S2)が、一定周波数でのパルス列であることを特徴とする、コリオリの角速度計(1)の操作方法。 - 上記パルス変調器(37)の出力信号(S1‐S2)が、3値に量子化されている、請求項1に記載のコリオリの角速度計(1)の操作方法。
- 上記パルス変調器(37)によって、3値に量子化された、第1出力信号(S1)および第2出力信号(S1‐S2)を生成し、
上記第1出力信号(S1)は、3値に量子化された、第1の駆動パルス列(S3、S4)に変換されるものであり、上記第2出力信号(S2)は、3値に量子化された、第2の駆動パルス列(S5、S6)に変換されるものであり、
上記第1の駆動パルス列(S3、S4)は、上記駆動信号の、励起振動の振幅または周波数を所望の振幅または周波数に設定するためのものであり、第2の駆動パルス列(S 5 、S 6 )は、読み取り振動の振幅または周波数を所望の振幅または周波数に設定するためのものであることを特徴とする、請求項2に記載のコリオリの角速度計(1)の操作方法。 - 上記駆動信号によって生成される電界に基づいて可動性の中央電極に移動する電荷の量を、電荷増幅器(31)によって測定する工程と、
上記電荷増幅器(31)のアナログ出力信号(S7)をデジタル出力信号(S8)に変換する工程と、
上記パルス変調器(37)のある時点でのまたは以前の、出力信号値(S1、S2)に応じて、電荷増幅器(38)の出力信号から、信号分離部(33)を介して、上記デジタル読み取り信号(S9、S10)を検出する工程とにより、
上記デジタル読み取り信号(S9、S10)を生成することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のコリオリの角速度計(1)の操作方法。 - 上記デジタル読み取り信号(S9、S10)を、復調プロセスによって、同相成分および直交成分(S11‐S14)に分解する工程を特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のコリオリの角速度計(1)の操作方法。
- 上記デジタル読み取り信号の同相成分および直交成分(S11‐S14)から、制御プロセス(36)を介して、パルス変調器(37)に供給される、デジタル励起信号またはデジタル補正信号(S15‐S18)の同相成分および直交成分を生成する工程を特徴とする、請求項5に記載のコリオリの角速度計(1)の操作方法。
- コリオリの角速度計(1)における共振器(2)の励起振動または読み取り振動のある時点での振幅または周波数の大きさを示す、デジタル読み取り信号(S9、S10)を生成するためのユニット(31、32、33)と、
上記デジタル読み取り信号(S9、S10)に応じて駆動信号(S3‐S6)を生成して共振器(2)に供給し、励起振動または読み取り振動が特定の振幅または周波数であるように上記駆動信号(S3‐S6)を制御する、少なくとも1つの制御回路(31‐37)と、
上記制御回路(31‐37)の一部であり、上記デジタル読み取り信号(S9、S10)から生成される、デジタル励起信号またはデジタル補正信号(S15‐S18)が供給され、量子化された出力信号(S1、S2)から上記駆動信号を生成する、パルス変調器(37)とを備えた、コリオリの角速度計(1)において使用するための評価または制御を行う電子装置(30)であって、
上記量子化された出力信号(S1‐S2)が、一定周波数でのパルス列であることを特徴とする、評価または制御を行う電子装置(30)。 - 複素入力信号(x(t))をパルス信号(y(t))に変換するためのパルス変調器であって、
上記複素入力信号(x(t))とフィードバック信号(52)との差から制御誤差信号を生成する、減算段(51)と、
上記制御誤差信号を制御信号(57)に変換する、信号変換段と、
上記制御信号(57)を、周波数ω0で発振された複素混合信号と乗算することにより、ω0だけアップ混合された制御信号の、実部(61)および虚部の少なくとも1つを生成する、第1乗算段(58)と、
ω0だけアップ混合された制御信号の、実部および虚部の少なくとも1つを量子化することにより、パルス信号(y(t))を生成する、量子化段(62)と、
上記パルス信号(y(t))に基づいて、減算段のフィードバック信号(52)を生成する、フィードバックユニットとを特徴とする、パルス変調器。
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