JPH06241813A - Detection circuit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a detection circuit which can reduce drifting without using a variable resistor etc. CONSTITUTION:Two piezoelectric elements 16a and 16b for detecting a vibration gyro 12 are connected to a first amplification circuit 38 and a second amplification circuit 44. The output of the first amplification circuit 38 is detected by a first synchronization detection circuit 40 and further is smoothed by a first smoothing circuit 42. The output of the second amplification circuit 44 is detected by a second synchronization detection circuit 46 and further is smoothed by a second smoothing circuit 48. The difference and sum of the output of the first smoothing circuit 42 and the second smoothing circuit 48 are output from a first differential circuit 50 and a cumulative circuit 52. Further, the difference between the output of the first differential circuit 50 and that of the cumulative circuit 52 is output from a second differential circuit 54.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は検出回路に関し、特に
たとえば、屈曲振動を利用した柱状の振動ジャイロの出
力を測定するための検出回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a detection circuit, and more particularly to, for example, a detection circuit for measuring the output of a columnar vibration gyro utilizing bending vibration.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図５はこの発明の背景となる従来の検出
回路の一例を示すブロック図である。この検出回路１
は、たとえば３角柱状の振動ジャイロ２の出力を測定す
るために用いられる。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional detection circuit which is the background of the present invention. This detection circuit 1
Is used to measure the output of the vibrating gyro 2 having, for example, a triangular prism shape.

【０００３】振動ジャイロ２の２つの圧電素子３と他の
圧電素子４との間には、発振回路５が接続される。発振
回路５は、抵抗６を介して圧電素子３に接続される。さ
らに、これらの圧電素子３の出力は、差動回路７に入力
される。差動回路７の出力は、同期検波回路８で同期検
波される。そして、検波された信号が、直流増幅回路９
で増幅される。An oscillation circuit 5 is connected between the two piezoelectric elements 3 of the vibrating gyro 2 and another piezoelectric element 4. The oscillation circuit 5 is connected to the piezoelectric element 3 via the resistor 6. Further, the outputs of these piezoelectric elements 3 are input to the differential circuit 7. The output of the differential circuit 7 is synchronously detected by the synchronous detection circuit 8. Then, the detected signal is the DC amplification circuit 9
Is amplified by.

【０００４】発振回路５によって、振動ジャイロ２は、
圧電素子４形成面に直交する方向に屈曲振動する。この
状態で、振動ジャイロ２の長軸を中心として回転する
と、コリオリ力によって屈曲振動の向きが変わる。それ
によって、検出片として用いられる２つの圧電素子３間
に出力の差が生じ、差動回路７から出力が得られる。こ
のとき、振動ジャイロ２を駆動するための駆動信号は、
２つの圧電素子３において同相で同レベルの信号であ
る。そのため、振動ジャイロ２を駆動するための信号
は、差動回路７で相殺される。したがって、差動回路７
からは、回転角速度の大きさに応じた信号のみが出力さ
れる。したがって、この出力を同期検波して、直流増幅
した出力を測定することによって、振動ジャイロ２に加
わった回転角速度を測定することができる。The oscillation circuit 5 causes the vibrating gyro 2 to
Flexural vibration occurs in a direction orthogonal to the surface on which the piezoelectric element 4 is formed. In this state, when the vibration gyro 2 is rotated about the long axis, the direction of the bending vibration is changed by the Coriolis force. As a result, a difference in output occurs between the two piezoelectric elements 3 used as detection pieces, and an output is obtained from the differential circuit 7. At this time, the drive signal for driving the vibration gyro 2 is
The signals are in phase and at the same level in the two piezoelectric elements 3. Therefore, the signal for driving the vibration gyro 2 is canceled by the differential circuit 7. Therefore, the differential circuit 7
Outputs only a signal corresponding to the magnitude of the rotational angular velocity. Therefore, the rotational angular velocity applied to the vibration gyro 2 can be measured by synchronously detecting this output and measuring the DC-amplified output.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、雰囲気
温度の変化などにより、検出用の圧電素子の出力間にお
いて電圧や位相に差が生じ、ドリフトの原因となってい
た。このような電圧や位相の差を補正するために、たと
えば可変抵抗器を介して発振回路と振動ジャイロとを接
続し、この可変抵抗器を調整するなどの方法が採用され
ていた。However, due to a change in the ambient temperature or the like, a difference in voltage or phase occurs between the outputs of the piezoelectric elements for detection, causing a drift. In order to correct such a difference in voltage and phase, for example, a method of connecting an oscillation circuit and a vibration gyro via a variable resistor and adjusting the variable resistor has been adopted.

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、可
変抵抗器などを使用することなく、ドリフトを軽減する
ことができる検出回路を提供することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a detection circuit capable of reducing drift without using a variable resistor or the like.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、多角柱状の
振動体と、振動体の２つの側面に形成される検出片とを
含む振動ジャイロの出力を測定するための検出回路であ
って、検出片の一方の出力信号を同期検波するための第
１の同期検波回路と、第１の同期検波回路の出力信号を
平滑するための第１の平滑回路と、検出片の他方の出力
信号を同期検波するための第２の同期検波回路と、第２
の同期検波回路の出力信号を平滑するための第２の平滑
回路と、第１の平滑回路の出力信号と第２の平滑回路の
出力信号の差を求めるための第１の差動回路と、第１の
平滑回路の出力信号と第２の平滑回路の出力信号の和を
求めるための和動回路と、第１の差動回路の出力信号と
和動回路の出力信号の差を求めるための第２の差動回路
とを含む、検出回路である。The present invention relates to a detection circuit for measuring the output of a vibration gyro including a vibrating body having a polygonal prism shape and detection pieces formed on two side surfaces of the vibrating body. A first synchronous detection circuit for synchronously detecting one output signal of the detection piece, a first smoothing circuit for smoothing the output signal of the first synchronous detection circuit, and the other output signal of the detection piece A second synchronous detection circuit for performing synchronous detection;
A second smoothing circuit for smoothing the output signal of the synchronous detection circuit, and a first differential circuit for obtaining the difference between the output signal of the first smoothing circuit and the output signal of the second smoothing circuit. A summing circuit for obtaining the sum of the output signal of the first smoothing circuit and the output signal of the second smoothing circuit, and for obtaining the difference between the output signal of the first differential circuit and the output signal of the summing circuit. And a second differential circuit.

【０００８】[0008]

【作用】検出片の出力信号を同期検波して平滑すること
により、位相のずれによる信号が直流成分として抽出さ
れる。この直流成分の差および和を求め、さらにその差
を求めることによって、一方の検出片の出力信号が相殺
され、他方の検出片の出力信号を同期検波した直流信号
レベルの２倍のレベルの信号を得ることができる。した
がって、他方の検出片の駆動信号成分が０となるように
同期検波すれば、検出回路からは回転角速度に対応した
出力のみを取り出すことができる。The output signal of the detection piece is synchronously detected and smoothed, so that the signal due to the phase shift is extracted as the DC component. By obtaining the difference and the sum of the DC components and further obtaining the difference, the output signal of one detection piece is canceled and the output signal of the other detection piece is synchronously detected, and the signal has a level twice as high as the DC signal level. Can be obtained. Therefore, if the synchronous detection is performed so that the drive signal component of the other detection piece becomes 0, only the output corresponding to the rotational angular velocity can be taken out from the detection circuit.

【０００９】[0009]

【発明の効果】この発明によれば、振動ジャイロを駆動
するための駆動信号を除去できるため、回転角速度に対
応した信号のみを取り出すことができる。そのため、雰
囲気温度の変化などによるドリフト分として、２つの検
出片における駆動信号に位相差やレベル差が生じても、
それとは無関係に回転角速度を検出することができる。
また、このような位相差やレベル差による影響が除去さ
れるため、調整用の可変抵抗器などが不要となる。According to the present invention, since the drive signal for driving the vibration gyro can be removed, only the signal corresponding to the rotational angular velocity can be taken out. Therefore, even if a phase difference or a level difference occurs in the drive signals of the two detection pieces as a drift amount due to a change in ambient temperature,
The rotational angular velocity can be detected independently of it.
Further, since the influence of such a phase difference or level difference is eliminated, a variable resistor for adjustment or the like is unnecessary.

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。The above-mentioned objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.

【００１１】[0011]

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示すブロック図
である。この検出回路１０は、たとえば振動ジャイロ１
２の出力を検出するために用いられる。振動ジャイロ１
２は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、たと
えば正３角柱状の振動体１４を含む。この振動体１４
は、たとえばエリンバ，鉄−ニッケル合金，石英，ガラ
ス，水晶，セラミックなど、一般的に機械的な振動を生
じる材料で形成される。1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This detection circuit 10 is, for example, a vibration gyro 1
2 is used to detect the output. Vibrating gyro 1
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the reference numeral 2 includes a vibrating body 14 having, for example, a regular triangular prism shape. This vibrator 14
Is formed of a material that generally causes mechanical vibration, such as elinvar, iron-nickel alloy, quartz, glass, crystal, and ceramic.

【００１２】振動体１４の３つの側面の中央部には、そ
れぞれ圧電素子１６ａ，１６ｂ，１６ｃが形成される。
圧電素子１６ａは、たとえば圧電セラミックからなる圧
電層１８ａを含み、圧電層１８ａの両面には電極２０
ａ，２２ａが形成される。そして、一方の電極２２ａ
が、振動体１４の側面に接着される。同様に、圧電素子
１６ｂ，１６ｃは圧電層１８ｂ，１８ｃを含み、その両
面に電極２０ｂ，２２ｂおよび電極２０ｃ，２２ｃが形
成される。そして、これらの圧電素子１６ｂ，１６ｃの
一方の電極２２ｂ，２２ｃが、振動体１４の側面に接着
される。さらに、振動体１４のノード点近傍は、たとえ
ば金属線からなる支持部材２４および２６で支持され
る。これらの支持部材２４，２６は、たとえば溶接する
ことによって、振動体１４のノード点近傍に固着され
る。Piezoelectric elements 16a, 16b and 16c are formed in the central portions of the three side surfaces of the vibrating body 14, respectively.
The piezoelectric element 16a includes a piezoelectric layer 18a made of, for example, a piezoelectric ceramic, and electrodes 20 are provided on both surfaces of the piezoelectric layer 18a.
a and 22a are formed. And one electrode 22a
Are bonded to the side surface of the vibrating body 14. Similarly, the piezoelectric elements 16b and 16c include piezoelectric layers 18b and 18c, and electrodes 20b and 22b and electrodes 20c and 22c are formed on both surfaces thereof. Then, one electrodes 22b and 22c of the piezoelectric elements 16b and 16c are bonded to the side surface of the vibrating body 14. Further, the vibrating body 14 is supported near the node points by supporting members 24 and 26 made of, for example, metal wires. These supporting members 24 and 26 are fixed to the vibrating body 14 in the vicinity of the node points by welding, for example.

【００１３】圧電素子１６ａ，１６ｂと圧電素子１６ｃ
間には、抵抗３０，３２を介して発振回路３４が接続さ
れる。発振回路３４には同期信号送出回路３６が接続さ
れ、後述の同期検波回路で検波するための同期信号が送
出される。圧電素子１６ａ，１６ｂは、回転角速度に対
応した信号を検出するための検出片としても使用され
る。そして、圧電素子１６ａは第１の増幅回路３８に接
続され、さらに第１の増幅回路３８は第１の同期検波回
路４０に接続される。この第１の同期検波回路４０で
は、同期信号送出回路３６からの同期信号によって、第
１の増幅回路３８の出力信号が同期検波される。第１の
同期検波回路４０の出力信号は、第１の平滑回路４２で
平滑される。Piezoelectric elements 16a, 16b and piezoelectric element 16c
An oscillator circuit 34 is connected between the two via resistors 30 and 32. A synchronization signal transmission circuit 36 is connected to the oscillation circuit 34, and a synchronization signal for detection by a synchronization detection circuit described later is transmitted. The piezoelectric elements 16a and 16b are also used as detection pieces for detecting a signal corresponding to the rotational angular velocity. The piezoelectric element 16a is connected to the first amplifier circuit 38, and the first amplifier circuit 38 is connected to the first synchronous detection circuit 40. In the first synchronous detection circuit 40, the output signal of the first amplifier circuit 38 is synchronously detected by the synchronous signal from the synchronous signal sending circuit 36. The output signal of the first synchronous detection circuit 40 is smoothed by the first smoothing circuit 42.

【００１４】また、圧電素子１６ｂは第２の増幅回路４
４に接続され、さらに第２の増幅回路４４は第２の同期
検波回路４６に接続される。この第２の同期検波回路４
６では、同期信号送出回路３６からの同期信号によっ
て、第２の増幅回路４４の出力信号が同期検波される。
第２の同期検波回路４６の出力信号は、第２の平滑回路
４８で平滑される。The piezoelectric element 16b is the second amplifier circuit 4
4 and the second amplifier circuit 44 is further connected to the second synchronous detection circuit 46. This second synchronous detection circuit 4
6, the output signal of the second amplifier circuit 44 is synchronously detected by the synchronous signal from the synchronous signal sending circuit 36.
The output signal of the second synchronous detection circuit 46 is smoothed by the second smoothing circuit 48.

【００１５】第１の平滑回路４２および第２の平滑回路
４８の出力信号は、第１の差動回路５０および和動回路
５２に入力される。第１の差動回路５０では、２つの信
号の差が求められ、和動回路５２では２つの信号の和が
求められる。そして、第１の差動回路５０および和動回
路５２の出力信号は、第２の差動回路５４に入力され
る。したがって、第２の差動回路５４からは、第１の差
動回路５０および和動回路５２の出力信号の差が出力さ
れる。The output signals of the first smoothing circuit 42 and the second smoothing circuit 48 are input to the first differential circuit 50 and the summing circuit 52. The first differential circuit 50 calculates the difference between the two signals, and the summing circuit 52 calculates the sum of the two signals. The output signals of the first differential circuit 50 and the summing circuit 52 are input to the second differential circuit 54. Therefore, the difference between the output signals of the first differential circuit 50 and the summing circuit 52 is output from the second differential circuit 54.

【００１６】この振動ジャイロ１２では、発振回路３４
によって、振動体１４が圧電素子１６ｃ形成面に直交す
る方向に屈曲振動する。この状態で、振動体１４の長軸
を中心として回転すると、コリオリ力により屈曲振動の
方向が変わる。それにより、圧電素子１６ａと圧電素子
１６ｂの出力信号に差が生じる。したがって、圧電素子
１６ａ，１６ｂの出力信号の差を測定することによっ
て、振動ジャイロ１２に加わった回転角速度を検出する
ことができる。In this vibrating gyro 12, the oscillation circuit 34
Thus, the vibrating body 14 flexurally vibrates in the direction orthogonal to the surface on which the piezoelectric element 16c is formed. When the vibrating body 14 is rotated about the major axis in this state, the direction of the flexural vibration is changed by the Coriolis force. As a result, a difference occurs between the output signals of the piezoelectric element 16a and the piezoelectric element 16b. Therefore, the rotational angular velocity applied to the vibration gyro 12 can be detected by measuring the difference between the output signals of the piezoelectric elements 16a and 16b.

【００１７】圧電素子１６ａ，１６ｂにおける駆動信号
およびコリオリ力によって発生する信号は、第１の増幅
回路３８および第２の増幅回路４４で増幅される。振動
ジャイロ１２にドリフト分がない場合、図３に示すよう
に、圧電素子１６ａおよび圧電素子１６ｂにおける駆動
信号は同相となる。そして、第１の同期検波回路４０お
よび第２の同期検波回路４６では、圧電素子１６ｂにお
ける駆動信号に同期して検波される。ドリフト分がない
場合には、両方の駆動信号は同相となるため、第１の同
期検波回路３８の出力端Ａ１および第２の同期検波回路
４４の出力端Ａ２では、駆動信号の正負部分が相殺され
る。The drive signals in the piezoelectric elements 16a and 16b and the signal generated by the Coriolis force are amplified by the first amplifier circuit 38 and the second amplifier circuit 44. When the vibration gyro 12 has no drift, the drive signals in the piezoelectric elements 16a and 16b are in phase, as shown in FIG. Then, in the first synchronous detection circuit 40 and the second synchronous detection circuit 46, detection is performed in synchronization with the drive signal in the piezoelectric element 16b. If there is no drift component, both drive signals have the same phase, and therefore, at the output end A1 of the first synchronous detection circuit 38 and the output end A2 of the second synchronous detection circuit 44, the positive and negative parts of the drive signal cancel each other. To be done.

【００１８】したがって、第１の平滑回路４２の出力端
Ｂ１および第２の平滑回路４８の出力端Ｂ２では、出力
信号は０となる。そのため、第１の差動回路５０の出力
端Ｃ１，和動回路５２の出力端Ｃ２および第２の差動回
路５４の出力端Ｄにおいては、駆動信号成分が０とな
る。Therefore, the output signal becomes 0 at the output terminal B1 of the first smoothing circuit 42 and the output terminal B2 of the second smoothing circuit 48. Therefore, the drive signal component becomes 0 at the output end C1 of the first differential circuit 50, the output end C2 of the summing circuit 52, and the output end D of the second differential circuit 54.

【００１９】振動ジャイロ１２に回転角速度が加わる
と、コリオリ力による振動体１４の屈曲振動の方向の変
化により、圧電素子１６ａ，１６ｂに電圧が発生する。
これらの信号は、図３に示すように、駆動信号と９０°
の位相差を有する。これらのコリオリ力による信号の振
幅および極性は、回転角速度の大きさおよび方向に応じ
て変化する。たとえば図３の場合、第１の同期検波回路
４０の出力端Ａ１では正の部分が検波され、第２の同期
検波回路４６の出力端Ａ２では負の部分が検波される。
したがって、第１の平滑回路４２の出力端Ｂ１では正の
直流出力が得られ、第２の平滑回路４８の出力端Ｂ２で
は負の直流出力が得られる。When a rotational angular velocity is applied to the vibrating gyro 12, a voltage is generated in the piezoelectric elements 16a and 16b due to a change in the bending vibration direction of the vibrating body 14 due to the Coriolis force.
These signals, as shown in FIG.
Have a phase difference of. The amplitude and polarity of the signal due to these Coriolis forces change depending on the magnitude and direction of the rotational angular velocity. For example, in the case of FIG. 3, the positive portion is detected at the output end A1 of the first synchronous detection circuit 40, and the negative portion is detected at the output end A2 of the second synchronous detection circuit 46.
Therefore, a positive DC output is obtained at the output end B1 of the first smoothing circuit 42, and a negative DC output is obtained at the output end B2 of the second smoothing circuit 48.

【００２０】このような場合、第１の差動回路５０の出
力端Ｃ１では正側に直流出力が現れ、和動回路５２の出
力端Ｃ２における信号は０となる。もちろん、圧電素子
１６ａの出力信号のレベルが大きい場合、Ｃ１における
信号レベルは大きくなり、Ｃ２では正側に直流出力が現
れる。そして、図３に示す実施例では、第２の差動回路
５４の出力端Ｄには、Ｃ１における信号とＣ２における
信号の差が出力される。この信号のレベルは、第２の平
滑回路４８の出力端Ｂ２における出力信号のレベルの２
倍となる。In such a case, a DC output appears on the positive side at the output end C1 of the first differential circuit 50, and the signal at the output end C2 of the summing circuit 52 becomes zero. Of course, when the level of the output signal of the piezoelectric element 16a is high, the signal level at C1 is high, and a direct current output appears on the positive side at C2. In the embodiment shown in FIG. 3, the difference between the signal at C1 and the signal at C2 is output to the output terminal D of the second differential circuit 54. The level of this signal is equal to the level 2 of the output signal at the output end B2 of the second smoothing circuit 48.
Doubled.

【００２１】次に、振動ジャイロ１２にドリフト分があ
る場合、図４に示すように、圧電素子１６ａと圧電素子
１６ｂにおける駆動信号に位相差が生じる。この場合に
おいても、圧電素子１６ｂにおける駆動信号に同期して
検波すると、第２の同期検波回路４６の出力端Ａ２で
は、駆動信号の正負部分が相殺される。ところが、圧電
素子１６ａ，１６ｂにおける駆動信号に位相差があるた
め、第１の同期検波回路４０の出力端Ａ１では、駆動信
号の正負部分が完全に相殺されない。Next, when there is a drift component in the vibration gyro 12, as shown in FIG. 4, a phase difference occurs between the drive signals in the piezoelectric elements 16a and 16b. Also in this case, when the detection is performed in synchronization with the drive signal in the piezoelectric element 16b, the positive / negative part of the drive signal is canceled at the output end A2 of the second synchronous detection circuit 46. However, since the drive signals in the piezoelectric elements 16a and 16b have a phase difference, the positive and negative portions of the drive signal are not completely canceled at the output end A1 of the first synchronous detection circuit 40.

【００２２】そのため、第１の平滑回路４２の出力端Ｂ
１では、駆動信号成分が直流出力として得られる。第２
の平滑回路４８の出力端Ｂ２の出力は０であるため、第
１の差動回路５０の出力端Ｃ１および和動回路５２の出
力端Ｃ２には、Ｂ１における信号がそのまま出力され
る。さらに、第２の差動回路５４の出力端Ｄでは、Ｃ１
における信号とＣ２における信号の差が出力されるた
め、検出回路１０からは駆動信号成分が出力されない。Therefore, the output terminal B of the first smoothing circuit 42 is
In 1, the drive signal component is obtained as a DC output. Second
Since the output of the output terminal B2 of the smoothing circuit 48 is 0, the signal at B1 is output as it is to the output terminal C1 of the first differential circuit 50 and the output terminal C2 of the summing circuit 52. Further, at the output terminal D of the second differential circuit 54, C1
Since the difference between the signal at and the signal at C2 is output, the drive signal component is not output from the detection circuit 10.

【００２３】圧電素子１６ａ，１６ｂに発生するコリオ
リ力による出力信号は、図４に示すように、それぞれの
駆動信号と９０°の位相差を有する。したがって、この
実施例では、第２の同期検波回路４６の出力端Ａ２にお
いて、コリオリ力による信号の負の部分が検波される。
それに対して、第１の同期検波回路４０では、コリオリ
力による信号の一部が相殺される。したがって、第１の
平滑回路４２の出力端Ｂ１では、レベルの小さい直流出
力が正側に出力される。また、第２の平滑回路４８の出
力端Ｂ２には、負の直流出力が現れる。The output signals due to the Coriolis force generated in the piezoelectric elements 16a and 16b have a phase difference of 90 ° with the respective drive signals, as shown in FIG. Therefore, in this embodiment, the negative portion of the signal due to the Coriolis force is detected at the output terminal A2 of the second synchronous detection circuit 46.
On the other hand, in the first synchronous detection circuit 40, a part of the signal due to the Coriolis force is canceled. Therefore, at the output terminal B1 of the first smoothing circuit 42, a DC output with a small level is output to the positive side. A negative DC output appears at the output terminal B2 of the second smoothing circuit 48.

【００２４】したがって、第１の差動回路５０の出力端
Ｃ１では正側に直流出力が現れ、和動回路５２の出力端
Ｃ２には負側に直流出力が現れる。出力端Ｃ１の信号の
レベルは、出力端Ｂ１および出力端Ｂ２における信号レ
ベルの合計となる。また、出力端Ｃ２の信号レベルは、
出力端Ｂ２の信号レベルと出力端Ｂ１の信号レベルとの
差となる。さらに、第２の差動回路５４の出力端Ｄに
は、出力端Ｃ１における信号と出力端Ｃ２における信号
との差が出力される。この信号のレベルは、第２の平滑
回路４８の出力端Ｂ２における信号のレベルの２倍とな
る。Therefore, a DC output appears on the positive side at the output end C1 of the first differential circuit 50, and a DC output appears on the negative side at the output end C2 of the summing circuit 52. The signal level at the output end C1 is the sum of the signal levels at the output end B1 and the output end B2. The signal level at the output terminal C2 is
It is the difference between the signal level of the output terminal B2 and the signal level of the output terminal B1. Further, the difference between the signal at the output terminal C1 and the signal at the output terminal C2 is output to the output terminal D of the second differential circuit 54. The level of this signal is twice the level of the signal at the output end B2 of the second smoothing circuit 48.

【００２５】このように、この検出回路１０を用いれ
ば、ドリフト分の有無に関係なく、駆動信号を除去する
ことができる。したがって、圧電素子１６ａ，１６ｂに
おける駆動信号に位相差やレベル差があっても、検出回
路１０からは出力されない。そのため、従来のように、
駆動信号の位相差やレベル差を調整するための可変抵抗
器などを取り付ける必要がない。また、コリオリ力によ
る信号としては、圧電素子１６ｂの出力信号を増幅して
平滑した直流出力の２倍のレベルの信号が得られる。こ
のように大きい出力信号を得ることができるため、高感
度で回転角速度を検出することができる。As described above, by using the detection circuit 10, the drive signal can be removed regardless of the presence or absence of the drift component. Therefore, even if the drive signals in the piezoelectric elements 16a and 16b have a phase difference or a level difference, they are not output from the detection circuit 10. Therefore, as in the past,
There is no need to attach a variable resistor for adjusting the phase difference or level difference of the drive signal. Further, as the signal due to the Coriolis force, a signal having a level twice that of the DC output obtained by amplifying and smoothing the output signal of the piezoelectric element 16b is obtained. Since such a large output signal can be obtained, the rotational angular velocity can be detected with high sensitivity.

【００２６】なお、回転角速度の大きさおよび方向によ
って、コリオリ力による信号の振幅および極性が変わ
り、それに応じて出力端Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２におけ
る信号のレベルは変化する。しかしながら、第２の差動
回路５４の出力端Ｄには、第２の平滑回路４８の出力端
Ｂ２における信号の２倍のレベルの直流出力を得ること
ができる。The amplitude and polarity of the signal due to the Coriolis force change depending on the magnitude and direction of the rotational angular velocity, and the signal levels at the output terminals B1, B2, C1 and C2 change accordingly. However, at the output terminal D of the second differential circuit 54, a DC output having a level twice that of the signal at the output terminal B2 of the second smoothing circuit 48 can be obtained.

【００２７】上述の実施例では、検出回路１０を正３角
柱状の振動ジャイロの信号検出用として使用したが、た
とえば４角柱状など他の柱状の振動ジャイロであって
も、２つの圧電素子からの出力信号の差を検出するもの
であれば使用可能である。また、振動ジャイロの検出片
として圧電素子を使用したが、たとえば柱状の圧電セラ
ミックで形成された振動体に電極を形成した振動ジャイ
ロの信号検出用としても使用できる。この場合、振動体
の側面に形成された２つの電極が検出片となる。In the above-mentioned embodiment, the detection circuit 10 is used for detecting the signal of the vibrating gyro having a regular triangular prism shape. Any device that can detect the difference between the output signals of Further, although the piezoelectric element is used as the detection piece of the vibration gyro, it can also be used for signal detection of the vibration gyro in which electrodes are formed on the vibrating body made of, for example, a columnar piezoelectric ceramic. In this case, the two electrodes formed on the side surface of the vibrating body serve as the detection piece.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図２】（Ａ）は図１に示す検出回路で検出される振動
ジャイロの一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はその断面
図である。2A is a perspective view showing an example of a vibration gyro detected by the detection circuit shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view thereof.

【図３】ドリフト分がない場合の各部における駆動信号
とコリオリ力による信号との波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of a drive signal and a signal due to Coriolis force in each unit when there is no drift amount.

【図４】ドリフト分がある場合の各部における駆動信号
とコリオリ力による信号との波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of a drive signal and a signal due to Coriolis force in each unit when there is a drift amount.

【図５】この発明の背景となる従来の検出回路の一例を
示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional detection circuit which is the background of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 検出回路 １２ 振動ジャイロ １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 圧電素子 ３８ 第１の増幅回路 ４０ 第１の同期検波回路 ４２ 第１の平滑回路 ４４ 第２の増幅回路 ４６ 第２の同期検波回路 ４８ 第２の平滑回路 ５０ 第１の差動回路 ５２ 和動回路 ５４ 第２の差動回路 10 Detection Circuit 12 Vibration Gyro 16a, 16b, 16c Piezoelectric Element 38 First Amplifying Circuit 40 First Synchronous Detection Circuit 42 First Smoothing Circuit 44 Second Amplifier Circuit 46 Second Synchronous Detection Circuit 48 Second Smoothing Circuit 50 First differential circuit 52 Summing circuit 54 Second differential circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 多角柱状の振動体と、前記振動体の２つ
の側面に形成される検出片とを含む振動ジャイロの出力
を測定するための検出回路であって、 前記検出片の一方の出力信号を同期検波するための第１
の同期検波回路、 前記第１の同期検波回路の出力信号を平滑するための第
１の平滑回路、 前記検出片の他方の出力信号を同期検波するための第２
の同期検波回路、 前記第２の同期検波回路の出力信号を平滑するための第
２の平滑回路、 前記第１の平滑回路の出力信号と前記第２の平滑回路の
出力信号の差を求めるための第１の差動回路、 前記第１の平滑回路の出力信号と前記第２の平滑回路の
出力信号の和を求めるための和動回路、および前記第１
の差動回路の出力信号と前記和動回路の出力信号の差を
求めるための第２の差動回路を含む、検出回路。1. A detection circuit for measuring an output of a vibrating gyro including a vibrating body having a polygonal prism shape and a detection piece formed on two side surfaces of the vibrating body, the output of one of the detection pieces. First for synchronous detection of signals
Synchronous detection circuit, a first smoothing circuit for smoothing the output signal of the first synchronous detection circuit, and a second smoothing circuit for synchronously detecting the other output signal of the detection piece.
Synchronous detection circuit, a second smoothing circuit for smoothing the output signal of the second synchronous detection circuit, and for obtaining a difference between the output signal of the first smoothing circuit and the output signal of the second smoothing circuit. A first differential circuit, a summing circuit for obtaining a sum of the output signal of the first smoothing circuit and the output signal of the second smoothing circuit, and the first
A detection circuit including a second differential circuit for obtaining the difference between the output signal of the differential circuit and the output signal of the summing circuit.