一种新型汽车角速度传感器

　　汽车对转弯所进行的检测、汽车导航仪自动导航精度的提高防止车体的斜滑——这种汽车舒适性和安全性是由角速度传感器来确保的。松下电子部株式会社LCR设备公司电阻器商务部门所生产的这种角速度传感器，在同行中独占鳌头，拥有很高的市场比率。使用了18.5mm×12.5mm×10mm小型水晶音叉振荡器的汽车导航仪角速度传感器已经问世。设计出了控制车辆运行的安全稳定、防止翻车、迄今为止最大幅度的小型化、高精度的角速度传感器。同时还开发了控制安全气袋的副驾驶座重量传感器。

　　实现安全、舒适的汽车角速度传感器依靠小型、高精度和高信赖性、低价格确保市场数字调节电路内藏的水晶音叉振荡器，“如果事后安装汽车导航仪的话，最好请水平地安装机身”汽车用用传感器的开发小组如此强调。

　　采用GPS（全球测位系统）和自动导航仪系统，为了检测出汽车的转弯，减小所在的车辆位置的误差，采用了角速度传感器。这个传感器因水平设置可以全方位地检测出角速度。

　　该公司的电阻器商务部门灵活运用半固定电阻器和可变阻器等技术，开发了各种传感器。其中，在汽车传感器方面取得了许多成果。有旋转型位移传感器（节流阀位置传感器）、旋转传感器（齿轮脉冲传感器），角速度传感器等。这些做为汽车电子零部件（电装品）克服了温度和湿度、振动、寿命、耐杂音性等苛刻条件，和自动售货机，控制机器的振动传感器在使用条件上大不相同。

　　特别是角速度传感器，自1987年在防止攝像机画面颤动上得以应用而实现产品化以来，在汽车的四轮驱动装置（4WS），斜滑防止装置、汽车导航仪等方面进行了大量的产品开发。该角速度传感器在性能、小型化方面领先于同行业。

　　2000年春，开发了采用水晶振荡器的小型汽车导航角速度传感器“EWTS82系列”，传感器的尺寸为18.5mm×12.5mm×10mm的型模样，零点漂移为±5度/秒，感度漂移也实现了±5%以下的高精度。目前规模已达月产25万个。以前作为双压电晶片音叉元件，所采用的是压电陶瓷片和金属音叉。

　　水晶具有良好的温度稳定性，其压电特性很少劣化，共振频率Q高，能量损失少，可以得到稳定的振动，用平板印刷和蚀刻，具有可以大量地制造小型、高精度产品的特征。把音叉振荡器的长度缩短到6.3mm的同时（以前的金属音叉全长为23mm）把性能也加以了提高。

　　双压电晶片水晶振荡器是和风细雨日本电波工业共同开发的。在此基础上通过应用本公司独自的电极结构，减少电极间容量和电力结合的影响，在实现小型化的同时提高了感度，为了实现补偿调节电路、增益调节电路和补偿温度特性调节电路的数码调节将这些电路进行了集成化处理。因此这个专用的集成电路减少了外接零部件的个数。另外，采用了多层金属镀密封盒使得可信性得到了提高。

　　角速度传感器的工作原理是利用元件在振动陀螺上产生的科里奥利力，质量为m的音叉臂，以振动速度v在x方向振动时，如在y轴的周围导入角速度w，则在z轴的方向产生科里奥利力Fc。根据这个原理，向驱动电源施加交流电，使x轴方向发生振动，因汽车的运行，在y轴的周围-产生角速度，音叉臂由于科里奥利力，便会在z轴方向发生弯曲。这个弯曲所产生的电压可以通过检测电极测出。

　　把该水晶单晶音叉振荡器的电力轴相反过来两片贴合，制成双压电晶片的形状。这样就可以充分保证驱动电极和检测电极的面积，提高其感度。同时，因电极配置相互对称。可以低消因输出入等在各电极间产生的容量耦荷和电力结合所引起的信号漏泄。对于下降和冲击，通过设法加强音叉臂的支持结构，提高耐久性，来达到减小振动漏泄的影响。

　　驱动电路、角速度检测电路、装在搭载了水晶音叉集成电路基板的背面。为了从水晶音叉提高检测出信号S/N（信号对杂音比），采用了差动增幅。