エプソンのジャイロセンサーの特長
ここでは、ジャイロセンサーのチェックポイントに書かれた、高安定を見極めるポイントごとに、エプソンのジャイロセンサーの特性をお話します。
精度が良いジャイロセンサーとは、安定性が高いジャイロセンサーであるということです。
- 1. ノイズレベルが低いこと
- 2. 温度変化に対する安定度
- 2-1. 0点温度特性が安定していること
- 2-2. 感度温度特性が安定していること
- 3. 振動や衝撃などによる影響が少ない
- 3-1. 角速度以外の他の振動に影響されにくい
- 3-2. 衝撃に強い
1. ノイズレベル
当社代表製品のノイズ密度を測定したデータです。 ダブルT型の構造としたことで、お客様使用帯域内で、0.005(°・s-1)/√Hzの低ノイズを実現しております。
2. 温度変化に対する安定度
2-1. 0点温度特性が安定していること
当社代表製品の出力(0点)変化量の温度特性を測定したデータです。水晶材料の良さをダブルT構造によってさらに引き出すことで、優れた0点安定性を実現しております。
2-2. 感度温度特性が安定していること
当社代表製品の感度誤差の温度特性を測定したデータです。 水晶の優れた結晶面で駆動系と検出系を構成できるため、優れた感度安定性を実現しております。
3. 振動や衝撃などによる影響が少ない
3-1. 角速度以外の他の振動に影響されにくい
当社代表製品に20~2000Hzの周波数の振動(X,Y,Z方向)を加えた時の出力(0点)変化量のデータです。 外部振動に対する優れた安定性を実現しております。
3-2. 衝撃に強い
当社代表製品に100G相当の衝撃(X,Y,Z方向)を加えたときの出力(0点)変化量のデータです。
水晶素子の構造上の工夫により、外部からの衝撃に対する優れた安定性を実現しております。
エプソンのジャイロセンサーは、水晶を素材にしたダブルT型構造の素子と、独自のPKG技術などの工夫で、以上の5つの高安定のポイントを実現しました。
これにより、お客様のアプリケーションの特性向上に貢献するとともに、一般的なジャイロセンサーに比べて、システムでのキャリブレーションの回数を減らすことができます。
エプソンのジャイロセンサーは水晶を素材にしたダブルT型構造の振動ジャイロセンサーです。
材料 | 駆動(振動)原理と構造例 | |
---|---|---|
水晶振動ジャイロ |
水晶 材料物性が安定 |
圧電駆動 材料のもつ圧電性を利用して駆動 |
Si-MEMS振動ジャイロ |
シリコン(Si) 供給が豊富で安価 |
静電駆動 狭ギャップ間の静電気力を利用して駆動 |
水晶振動ジャイロ | |
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材料 | 駆動(振動)原理と 構造例 |
水晶 材料物性が安定 |
圧電駆動 材料のもつ圧電性を利用して駆動 |
Si-MEMS振動ジャイロ | |
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材料 | 駆動(振動)原理と 構造例 |
シリコン(Si) 供給が豊富で安価 |
静電駆動 狭ギャップ間の静電気力を利用して駆動 |
単結晶の水晶を素材にしたことで、
・Q値が高く安定した振動が得られるため、高感度が得られる。
・材料が安定なため、経時変化が小さい。
・材料が均一なため、加工再現性に優れ、フォトリソ加工時の精度が良好。
・ヤング率が温度変化に対して安定なため、温度変化の小さい振動系が実現可能。
ダブルT型の構造としたことで、
・コリオリの力を無駄なく利用できるため、高感度が得られる。
・水晶の優れた結晶面で構成できるため、温度特性が良い。
・駆動系と検出系を分離できるため、モレ振動が小さく高SNが実現可能。
・対称性が良いため、振動、衝撃に強い。
この素材と構造により、エプソンのジャイロセンサーは、上記の高安定の5つのポイントで優れた特性を持ちます。