[发明专利]旋转率传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来检测旋转率的旋转率传感器。

技术背景

作为以往的旋转率传感器，有一种如特开平第11-287658号所记述的振动回转仪(vibration gyro)。在此振动回转仪中，振子的节点(node point)附近受到由コ字状的细线构成的支撑部件的支撑，而支撑部件的两端，被固定在由玻璃环氧树脂等构成的矩形安装基片上。安装基片被固定在因振子的振动所产生的安装基片的振动模式的节点部分，而保持在底座上。

然而，上述的振动回转仪，由于是使用通过减小系统全体的共振频率所产生的机械性的滤波效果，来实现振动分离的，所以，必须通过コ字状的细线，来支撑振子的节点附近。由于这种采用细线的支撑结构非常复杂，所以，存在的问题是，不仅缺乏信赖性，而且也非常经不起外加的撞击。

本发明的目的在于，提供一种能够经得住外加的撞击，且信赖性较高的旋转率传感器。

发明内容

本发明所提供的旋转率传感器，包括检测元件、以检测元件的驱动方向的共振频率来驱动控制该检测元件，并通过低通滤波器，输出与从检测元件得到的旋转率相对应的信号的电路单元、收纳检测元件和电路单元，并形成有向电路单元传输输出输入信号的线路的陶瓷或树脂制的气密封容器、被配置在气密封容器和用来安装该旋转率传感器的安装体之间的弹性体，其中，至少由检测元件、电路单元、气密封容器以及弹性体构成的机械系统的合成共振频率、以及相当于检测元件的驱动方向的共振频率和检测元件的旋转率检测方向的共振频率之差的施加旋转率频率，小于检测元件的驱动方向的共振频率及检测元件的旋转率检测方向的共振频率，电路单元内的低通滤波器的截止频率，也小于合成共振频率及施加旋转率频率。根据此结构，则可以提供一种能够经得住外加的撞击，且信赖性较高的旋转率传感器。

附图说明

图1是本发明第1实施例的旋转率传感器的斜视图。

图2是图1所示的旋转率传感器沿I-I线的剖面图。

图3是构成图1所示的旋转率传感器的水晶音叉型振子的斜视图。

图4是图3所示的水晶音叉型振子的共振特性的示意图。

图5A是表示图1所示的旋转率传感器的水晶音叉型振子的频谱的示意图，图5B是表示图1所示的旋转率传感器的电路单元内的低通滤波器特性的示意图，图5C是表示通过图1所示的旋转率传感器的电路单元内的低通滤波器之后的频率-增益特性的示意图。

图6A是表示图4所示的水晶音叉型振子的共振特性的示意图，图6B是表示图1所示的旋转率传感器支撑系统的机械式的频率-增益特性的示意图。

图7是用来说明在图1所示的旋转率传感器被封装在基片上的状态下当施加了外部撞击的情况下的模式图。

图8是用来说明图7所示的气密封容器和硅橡胶的尺寸大小关系的模式图。

图9是图8所示的气密封容器和硅橡胶的大小之比和旋转率的相关图。

图10是图1所示的旋转率传感器支撑系统的其它的机械式的频率-增益特性的示意图。

图11是表示在图1所示的旋转率传感器上所施加的旋转率的变化特性的示意图。

图12是表示对应于图11所示的旋转率的变化而从旋转率传感器的电路单元输出的PWM输出的输出示意图。

图13是表示图1所示的旋转率传感器的水晶音叉型振子的质量和电路单元及气密封容器的合计质量的质量比、和输出温度漂移量之间的关系特性的示意图。

图14是本发明第2实施例的旋转率传感器的斜视图。

图15是本发明第3实施例的旋转率传感器的斜视图。

图16是本发明第4实施例的旋转率传感器的斜视图。

图17是图16所示的旋转率传感器沿II-II线的一部分剖面图。

图18A是表示图16所示的旋转率传感器的水晶音叉型振子的共振特性的示意图，图18B是表示图16所示的旋转率传感器支撑系统的机械式的频率-增益特性的示意图。

图19是表示硅橡胶的厚度和振动传输量的关系特性的示意图。

图20是本发明第5实施例的旋转率传感器的斜视图。

图21是基片和抽出头成为一体的旋转率传感器的斜视图。

图22是本发明第6实施例的旋转率传感器的斜视图。

图23是采用了线状导体切片的旋转率传感器的斜视图。

图24是本发明第7实施例的旋转率传感器的斜视图。

图25是本发明第8实施例的旋转率传感器的斜视图。

图26是本发明第9实施例的旋转率传感器的斜视图。

具体实施方式

实施例1