G - Physics – 01 – P
Patent
G - Physics
01
P
G01P 3/14 (2006.01) G01C 19/56 (2006.01)
Patent
CA 2227157
The invention is a vibratory rotation sensor comprising a resonator and a resonator housing and a method for controlling and reading out the sensor utilizing multiplex electronics. The resonator is a rotationally-symmetric thin-walled object that can be made to vibrate in a plurality of standing-wave modes. One or more electrodes are attached to a surface of the resonator and connect to a single output port The housing has a plurality of attached electrodes in close proximity to the resonator electrodes. The method for controlling and reading out the vibratory rotation sensor includes applying driving voltages to the housing electrodes and determining the parameters of the standing waves by performing operations on the resonator signal that emerges from the resonator output port. A driving voltage may include either an excitation voltage or a forcing voltage or both. An excitation voltage has essentially no effect on the resonator dynamics but carries information pertaining to the standing-wave parameters when it arrives at the resonator output port. A forcing voltage causes forces to be applied to the resonator and thereby affects the dynamics of the resonator and the standing-wave parameters. The driving voltages applied to the housing electrodes are brought together into a single resonator signal as a result of being transmitted through the housing-electrode-resonator-electrode capacitances to the resonator output port. In order to extract the standing-wave parameters the excitation and forcing voltages are designed to be separable by appropriate operations performed on the resonator signal.
Vibrocapteur rotatif comprenant un résonateur et un boîtier de résonateur, et méthode de commande et de lecture du capteur utilisant des composants électroniques multiplex. Le résonateur est un objet à paroi mince et à rotation symétrique qui peut vibrer selon un certain nombre de modes d'onde stationnaire. Une ou plusieurs électrodes sont fixées à une surface du résonateur et connectées à un unique port de sortie. Le boîtier comprend un certain nombre d'électrodes fixées à proximité des électrodes du résonateur. La méthode de commande et de lecture du vibrocapteur rotatif comprend l'application de tensions d'attaque aux électrodes du boîtier et la détermination des paramètres des ondes stationnaires au moyen d'opérations effectuées sur le signal du résonateur provenant du port de sortie du résonateur. Une tension d'attaque peut comprendre soit une tension d'excitation, soit une tension de force ou les deux. Une tension d'excitation n'a essentiellement aucun effet sur la dynamique du résonateur mais véhicule de l'information relative à l'angle d'alignement et aux paramètres de l'onde stationnaire lorsqu'elle arrive au port de sortie du résonateur. Une tension de force provoque l'application de forces au résonateur et influence ainsi la dynamique du résonateur et les paramètres de l'onde stationnaire. Les tensions d'attaque appliquées aux électrodes du boîtier sont réunies en un unique signal de résonateur du fait de leur transmission par les capacités des électrodes du boîtier-électrodes du résonateur au port de sortie du résonateur. Afin d'extraire l'angle d'orientation de l'onde stationnaire, les tensions d'excitation et de force sont conçues pour être séparables au moyen de certaines opérations effectuées sur le signal du résonateur.
Darling J. Scott
Matthews Anthony
Varty Guy Thomas
Litton Systems Inc.
Rogers Law Office
LandOfFree
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