JPH04505509A - 振動ビーム変換器の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 振動ビーム変換器の駆動装置 先１五上１ 本発明は、振動ビーム変換器に関し、特に、多数ビームの振動変換器の別々のビ ームを個々に励起するための駆動装置に間する。

化１立１遣 振動ビーム変換器は、現代のセンサにおいて、該センサに与えられる力を表わす 電気信号を出力するためにしばしば用いられる。振動ビーム変換器は、圧電物質 、すなわち、信号が与えられたときに応力を発生し、逆に、該物質に応力が与え られたときに該物質の表面に電圧を生じる物質から作られ得る。振動ビーム変換 器は共振周波数を有し、該共振周波数では、周期的な応力が、該変換器に与えら れる信号にピーク・アドミタンス及び最小のインピーダンスをもたらす、成る振 動ビーム変換器においては、該変換器の共振周波数は、ビームが受ける力誘起さ れた応力に比例して変化する。振動ビーム変換器を用いた力測定センサは、変換 器の共振周波数を創設するよう用いられる電圧を該変換器に与えることにより動 作し、該電圧は、次に、変換器に与えられる力の指示として測定される。力を測 定する振動ビーム変換器は、しばしば、重量、圧力及び加速度を測定するよう用 いられるセンサにおいて使用される。その理由は、これらパラメータの各々は、 与えられた力の関数として測定され得るからである。

殆どの圧電振動ビーム変換器は、力測定に良く適した圧電特性を有する結晶状の 水晶から作られる。振動ビーム変換器は、代表的には、一体の取付パッドにより 両端で一緒に固定された２つのはりもしくはビームを有した両頭音叉の形態にあ る。該音叉のビームは、実際の振動ビームである。ビーム上の［もしくは取付パ ッドの少なくとも一方上の］電極は、それらビームを共振振動で励起させるのに 必要な信号を提供する。多くの振動変換器の好適な動作モードにおいて、信号が ビームに与えられたとき、個々のビームは互いに１８０°位相がずれて振動する 。ビームがそのように振動したとき、それらビームは、共通の面で互いに機械的 に同相で振動していると言われる。ビームが同相で振動しているとき、一方のビ ームの力及びトルク端反作用（ｔｈｅ　ｆｏｒｅｅ　ａｎｄ　ｔｏｒｑｕｅｅｎ ｄ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ）は、他方のビームの等しくかつ反対の反作用により相 殺され、取付表面と変換器と該変換器が取付けられている支持構造体との間のエ ネルギ伝達を最小にする。

理想的な振動ビーム変換器では、共振周波数において、変換器から支持構造体に はどんな機械的エネルギも伝達されるべきではない、変圧器の共振周波数でのエ ネルギを除去すれば、正確に限定された周波数で共振するための変換器の能力の 測定値である変換器のＱを下げる。低いＱを有した変換器は、該変換器に与えら れる力の不正確な測定値である出力信号を提供する。

多くの振動ビーム変換器におけるエネルギ伝達の１つの原因は、ビームが同じ共 振周波数を有していないということである。個々のビームにおける異なった分離 された共振周波数は、わずかであるが、避は難い、個々の歯もしくは又の形状か つ大きさの変化に起因し得る。ビームの共振周波数における何等かの差のさらに もう１つの原因は、ビームが取付パッドに結合される面において非対称であると いうことであり、これは非対称であり、異なった曲げこわさを有する歯または又 をもたらす、結果として、これら差のために、単一の片の水晶で形成されている けれども、２つの個々のビームは、しばしば、わずかに異なった別々のもしくは 分離された固有共振周波数を有する。従って、ビームに振動電圧が与えられたと き、変換器の結果として生じる共振周波数は全体として、個々のビームの分離さ れた共振周波数の間の中間の周波数である。結果として、ビームは、同相もしく は等しい振幅で振動しないので、ビームの力及びトルク端反作用は互いに相殺さ れない。結局、周囲の支持構造体へのエネルギ損失があり、それに続いて、変換 器のＱの減少がある。

周波数差を減少して変換器の全体のＱを増加せしめる努力において、ビームにト リムマスもしくは調整用質量（ｔｒｉｍ　ｍａｓｓｅｓ）を置くことにより、双 方のビームを同じ周波数で共振させるように、変換器ビームを変更する幾つかの 試みが為されてきた。実際、調整用質量は、しばしば、製造工程の部分としてビ ームの各々に最初にベースマスもしくは基礎質量（ａ　ｂａｓｅ　ｍａｓｓ　） を置くことにより各ビームの部分として形成されてきた。基礎質量は、次に、変 換器に対する改善されたＱにより示されるのと同じ周波数で双方のビームが振動 するということを試験結果が示すまで、調整用質量を形成するよう選択的にビー ムの一方または双方から切り取られる（　ｔｒｉｍｍｅｄ　ｏｆｆ）。

しかしながら、ビームの共振周波数における差の影響を減少するために、調整用 質量を追加することと関連した幾つかの制限がある。多くの事例においては、用 いられるべき装置に変換器が装着された後、ビーム間の非対称だけが明瞭となる 。変換器が取付けられた後、変換器上の質量の選択的調整もしくは切り取り（５ ｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｔｒｉｍｗｉｎｇ）は、不可能ではないが、しばしば非常に 困難であり、その理由は、装置における変換器の位置付けが、レーザ切断もしく は何等かの他の手段によって質量の部分を選択的に削り取ることを非常に非現実 的にしているからである。

さらに、力測定に用いられる多くのビーム変換器の場合、トリムマスもしくは調 整用質量を追加することは、ビーム間の共振周波数差及び振幅差を完全に除去し ない。

これは、１つの特定の共振周波数において変換器を形成するビーム間の周波数差 を調整するために、調整用質量を単にビームに加えることができるだけであるか らである。変換器を形成する個々のビームの共振周波数は、歪みもしくは変形が 変換器に与えられるとき変化する。従って、変換器の検出過程中に力が変換器に 与えられるとき、変換器の高いＱを維持することが最も望ましいならば、調整用 質量は、変換器のＱがかなり減じられない程、ビームの固有の共振周波数及び振 幅を等しくするには完全に効果的なものではない。

化１血皇１ 本発明は、各ビームに異なった駆動信号を与える多数ビームの変換器のための駆 動装置を提供することを含む。

駆動信号は、ビームを共通の振幅及び位相並びに共通の周波数で振動させる。該 共通の周波数は、ビームに共通の駆動信号が与えられた場合にビームが振動する であろう中間の周波数に対するよりも、ビームの１つの分離された共振周波数の 方により接近した周波数である。それらビームが、ビームの１つの共振周波数に 近い周波数で振動するので、そしてその振動は、同じ振幅でありかつ同相である ので、変換器への、及び該変換器から変換器支持構造体へのエネルギの伝達は最 小にされる。エネルギ損失の減少は、変換器のＱを増加し、従って、力測定セン サとしての変換器の精度を高める０本発明の好適な駆動装置は、一方のビームす なわち主ビームの共振周波数を用いて他方のビームすなわち二次ビームに与えら れる電圧を制御することにより動作し、これにより、二次ビームは、主ビームの 共振周波数及び振幅でかつ主ビームと機械的に同相で振動する。

本発明の一実施例において、駆動装置は、主ビームに与えられる駆動電圧よりも 大きい駆動電圧を、主ビームの共振周波数で、二次ビームに与えることにより動 作する。二次ビームに与えられる比較的高い駆動電圧は、該二次ビームを、分離 された固定共振側波数以上の周波数で振動させる。特に、比較的高い電圧は、主 ビームの振動と同位相でありかつそれと同じ振幅を有した二次ビームの振動を生 じる。二次ビームの力及びトルク端反作用は、従って主ビームの等しくかつ反対 の反作用を相殺し、これにより周囲の取付構造体へのエネルギ損失を大いに減少 する。

ビームの振動中に失われるエネルギが減少されるので、変換器のＱは著しく改善 され、応力誘起される周波数変化の関数として行われる力測定の精度は増加され る。

の　ｔ　；　日 本発明は、特に添付の請求の範囲で示されるであろう。

本発明の上述及びさらなる長所は、添付図面と共に為される以下の詳細な説明を 参照して一層良く理解される得る０図において： 第１図は、保証質量アセンブリに取付けられた双頭音叉型ビーム変換器の透視図 である； 第２図は、二次ビームへの駆動電圧の印加を制御するよう第１図の変換器の主ビ ームの共振を使用した駆動回路を示す略図である； 第３図は、第２図の駆動装置と共に使用され得る二次ビームの駆動電圧を発生す るための駆動増幅器回路の別の実施例を示す略図である； 第４Ａ図は、共通の電圧が双方のビームに与えられるときの振動ビーム変換器の 共振周波数を表わすグラフ図である； 第４Ｂ図は、個々の変換器ビームが別々の駆動電圧により個々に励起される場合 の振動ビーム変換器の共振周波数を示すグラフ図である。

の；細ｆ；Ｂ 第１図は、両頭クリスタル音叉変換器１２を含んでいる基礎力測定センサ１０を 示している。以後述べられる駆動袋ｆ４０は、変換器１２に駆動信号を与えるた めに用いられる。変換器１２及び駆動装置４０は、変換器の機械的共振周波数に おける変化で変わる周波数を有する出力信号を発生する発振器４２を形成する。

示された変換器１２は、該変換器１２に与えられる加速度誘起される力の間数と して加速度を測定するために通常用いられる型の変換器である。変換器１２は、 取付パッド２０及び２２に両端において一体的にそれぞれ接合される２つの離間 されたビームもしくははり１６及び１８を含んでいる。ビーム１６及び１８は、 ビームから取付パッドへのエネルギの伝達を減じるように、取付パッド２０及び ２２上の小さい張り出しもしくはアウトリガ部分２４及び２６にそれぞれ固定さ れる。駆動信号は、取付パ・ｙド２０上の電極２８−３４を介して変換器１２に 与えられる。示された実施例においては、電極２８及び３０は、駆動信号をビー ム１６に与えるために用いられ、電極３２及び３４は、駆動信号をビーム１８に 与えるために用いられる。

変換器１２は、両端において支持構造体３５に装着される。支持構造体３５は、 センサ１０が装着された胴体に堅固に固定されたベース・アセンブリ３６を含ん でいる。支持構造体３５はまた、たわみ３８によってベース・アセンブリ３６に 蝶番式に装着される保証質量３７も含んでいる。変換器１２は、たわみ３８をを 横切って支持構造体３５に固定される。センサ１０が変換器１２の縦軸線に垂直 で、かつたわみ３８の軸線に垂直な軸線に加速度を受けるとき、保証質量３７は 、たわみ軸線の回りを回転する。保証質量３７の回転は、圧縮または引張力のい ずれかを変換器１２の縦軸線に課する。この力は次に、変換器１２の機械的共振 周波数における変化を生じる。変換器１２の共振周波数における変化は、センサ １０に与えられる加速度誘起される力を表わす、変換器１２−駆動装置４０の発 振器からの出力信号の周波数を変える。

第２図を参照して、変換器のビーム１６及び１８に必要な駆動信号を与えるため の駆動装置４０を説明する。

示された実施例において、ビーム１６は、主ビームであり、そしてビーム１８は 、二次もしくは副ビームである。

駆動装置４０は、変換器１２の機械的共振周波数における変化と共に変わる出力 信号を発生する発振器４２を含んでいる。発振器４２は、２つの反転演算増幅器 ４４及び４６と、主ビーム１６とを含んでいる。主ビーム１６は、増幅器４４の 出力及び増幅器４６の入力間に接続され、そして増幅器４６の出力信号は、帰還 回路網を形成するよう増幅器４４に与えられる。抵抗器５０及びコンデンサ５２ は、発振器４２によって生成される信号の電圧レベル及び周波数を安定化するた めに増幅器４６を横切って接続される０発振器回路４２の電圧レベルを制御する よう調整され得る可変抵抗器として抵抗器５０が示されている０発振器４２の出 力信号は、増幅器４６の出力を受け取るよう接続されたバッファ増幅器５４から 取り出される。バッファ増幅器５４は、センサ１０及び駆動回路４０が用いられ ているシステムからの近接信号の影響から、発振器回路４２を孤立させる。

発振器４２の出力は、二次ビーム１８に与えられる駆動信号の振幅及び位相を制 御する駆動増幅器回路５６に与えられる。示された駆動増幅器回路５６は、主ビ ーム１６に与えられる駆動電圧と、１８０°位相ずれした駆動信号を二次ビーム １８に与えるように用いられる。駆動増幅器回路５６の出力駆動電圧の利得は、 ビーム１６及び１８の分離された共振周波数の相対的な大きさに依存する。二次 ビーム１８の分離された共振周波数が主ビーム１６の分離された共振周波数より 小さいとき、駆動増幅器回路５６は増幅された電圧を二次ビームに与えるために 用いられる。二次ビーム１８の分離された共振周波数が主ビーム１６の分離され た共振周波数より大きいとき、減衰された電圧が二次ビームに与えられる。

第２図の駆動増幅器回路５６は増幅された電圧を二次ビーム１８に与えるために 用いられる。駆動増幅器回路５６は単一の非反転演算増幅器５８を含んでおり、 該増幅器５８は、増幅器５８への正入力を通して発振器４２からの出力信号を受 け取る。抵抗器６０が、増幅器５８の負入力及び接地間に接続され、そして抵抗 器６２は、該増幅器の出力からのフィードバックを負入力に与える。

抵抗器６０及び６２の抵抗は、抵抗器６２が抵抗器６０よりも高い抵抗を有し、 従って二次ビーム１８に与えられる駆動電圧が主ビーム１６に与えられる駆動電 圧より大きように選択される。示された実施例において、抵北器６２は、二次ビ ーム１８に与えられた駆動電圧の振幅を制御するための可変抵抗器である。

第３図は、二次ビーム１８に減衰された駆動電圧と与えるよう用いられる代替的 な駆動増幅器回路５６゛を示す。駆動増幅器５６′は、２つの直列接続された反 転増幅器６４及び６６を含んでいる。増幅器６４は、発振器４２からの出力信号 を抵抗器６７を介して該増幅器への負入力に受ける。抵抗器６８は、増幅器６４ の出力からのフィードバックを該増幅器の負入力に与える。抵抗器６７及び６８ の抵抗は抵抗器６７が抵抗器６８より高い抵抗を有し、従って増幅器６４の電圧 出力が発振器４２の出力電圧より少ないように選択される。示された実施例にお いて、抵抗器６８は、増幅器６４によって発生された駆動電圧の振幅を制御する ための可変抵抗器である。

増幅器６４の出力は、増幅器６６に、抵抗器７０を介し、かつ該増幅器６６への 負入力を介して与えられる。抵抗器７２は、増幅器６６の出力からのフィードバ ックを該増幅器の負入力に与える。抵抗器７０及び７２は、同一の抵抗を有し、 従って、増幅器６６は、単位利得増幅器として作用する。このように、増幅器６ ６は増幅器６４からの出力を反転するよう働き、それ故、駆動増幅器回路５６゛ からの最終出力電圧は、入力電圧と同位相である。

駆動装？Ｉｆ４０が変換器１２を付勢するために用いられるとき、発振器４２は 、主ビーム１６の共振周波数における信号を発生する８発振器４２の出力信号は 、駆動増幅器回路５６に与えられる。駆動増幅器回路５６からの出力信号は二次 ビーム１８に与えられる。第１の示された実施例において、増幅された駆動信号 は、二次ビームが、その好適な孤立されたもしくは分離された個々の共振から外 れて、主ビーム１６の振動と同じ周波数及び振幅の振動で駆動されるようにする 。駆動増幅器回路５６から二次ビーム１８に与えられる信号は、主ビームに与え られる駆動信号と１８０°位相がずれている。結果として、ビーム１６及び１８ は同じ周波数及び振幅でかつ位相が一致して振動し、このことは、理想的な状態 であり、すなわち、隣接した取付構造体へのエネルギの伝達を最小にし、かつ変 換器１０のＱ値を最大にする。

本発明の一実施例において、変換器１２は、３０及び４ＱｋＨｚ間の周波数で共 振するよう設計されており、主ビーム１６は、より高い分離共振周波数を有する 。二次ビーム１８が、主ビーム１６と同期し、かつ同じ周波数及び振幅で振動す るように仕向けるために、二次ビームに与えられる駆動電圧は、主ビームに与え られる駆動電圧の１０倍より大きくあるべきではない、電圧の実際の比は、勿論 、変換器１２を形成するために用いられるクリスタルもしくは結晶の型；変換器 １２の共振周波数；及びビーム１６及び１８間の共振周波数の差、を含めた幾つ かの変数に依存して変わる。

二次ビーム１８が、主ビーム１６の分離された個々の共振より、より高い分離さ れた個々の共振を有するとき、駆動増幅器回路５６′は二次ビーム１８に減衰さ れた信号を与えるために用いられる。該減衰された信号は、ビーム１６及び１８ が、主ビーム１６と同し周波数及び振幅で振動するように、ビーム１８を不十分 に駆動する（ｕｎｄｅｒ−ｄｒｉｖｅｓ）　、ビーム１６及び１８の力及びトル ク端反作用（ｆｏｒｃｅ　ａｎｄ　ｔｏｒｑｕｅｅｎｄ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ　 ）は相殺され。

周囲構造体へのエネルギ損失を減少しぞして変換器１２のＱ値を改善する。

第４Ａ図及び第４Ｂ図は、ビーム１６及び１８を一定の電圧で駆動することと、 各ビーム１６及び１８に別々の駆動電圧を与えることとの間の差をフラノで示し ている。各図は、主ビーム１６に対し、周波数応答または共振曲線を、それぞれ 曲線７４及び７６で示している。曲線７４及び７６は、３０から４５キロヘルツ の範囲における変換器１２の動作を示しており、より特定的には、０．２キロヘ ルツのその範囲内の特定の周波数スペクトルを示している。第４Ａ図の曲線７４ は、共通信号がビーム１６及び１８に与えられたときの周波数応答を示す。

点７８によって表わされた曲線５４の共振周波数以下３ｄＢの比較的広い周波数 スペクトルによってグラフ的に示されているように、変換器１２のＱは比較的低 い。

第４Ｂ図の曲線７６によって示されるように、ビーム１６及び１８に、駆動装置 ４０から別々の駆動信号が与えられたとき、点８０により示される共振周波数で の変換器１２のアドミタンスは増加し、そして共振周波数以下３ｄＢの周波数範 囲は狭められて、実質的に増加したＱがもたらされる。これは、ビーム１６およ び１８が振動したとき、それらが、ビーム１６及び１８の一方の共振周波数近辺 の共通の周波数で動作し、かつ同相で等しい大きさの振動を有するからである。

取付パッド２０及び２１を通したビームからのエネルギの損失は大いに減じられ 、従って、共振周波数におけるアドミタンスは増加し７、このことは変換器１２ のＱを増加する。増加されたＱは、変換器１２の周波数の安定性を改善し、この ことは、力測定が基にしている力誘起周波数変化の限定を高める。結果として、 変換器１２によって与えられる力測定は、一層正確なものとなる。

さらに、駆動装置４０は、常に、主ビーム１６の瞬時の共振周波数において、駆 動信号を二次ビーム１６に与える。このことは、変換器１２が抑圧され、ビーム の共振周波数が変化するときですら、二次ビーム１８が常に主ビーム１６の共振 内で駆動されるのを確実にする。このように、周波数変化の間数として変換器に よって測定される力変化の全体の正確さは、さらに高められる。

ビームの共振周波数間の差を調整するために本発明による駆動装置４０を用いる とき、ビーム１６または１８のいずれが主ビームとして働く目的のために高い方 の共振周波数を有するかを決定することが必要である。ビーム１６及び１８の分 離された共振周波数の相対的な大きさを決定する一つの方法は、駆動装置ｍ４０ を用いた実験によるものである。各ビームからの共振周波数電圧は増幅されて、 他方のビームに与えられ得る。次に、従来既知のインピーダンス分析技術または 利得位相分析方法は、各ビーム１６または１８が主ビームとして用いられるとき 変換器のＱを得るために用いられる。変換器１２のＱが最も大きい形態は、より 高い共振周波数ビーム１６または１８が、二次ビーム１８または１６に与えられ る駆動電圧の周波数を制御するために、主ビームとして正しく用いられている形 態である。

この駆動装置４０は、ビーム１６及び１８閏の共振周波数における何等かの差を 修正するために良好に働くけれども、共振周波数間の大きい差を修正するために は良好に働かないかもしれないということに習意すべきである。この発明は、３ ％以上のビーム間の固有共振周波数差を意味ある程に修正することはできないか もしれず、１％以上の差を修正するためのささやかな有効性を有するだけであり 得、そして固有周波数差が１％以下のときに最も明瞭に効果的である。

前述の説明を、この発明の特定の実施例に制限してきた。しかしながら、種々の 基本構成を有したシステムＧこおいて、もしくは駆動装置の他の形態でもって、 本発明の長所のいくつかもしくはすべてを有して本発明を実行し得ることは明瞭 である９例えば、主ビーム１６の共振周波数に対して二次ビーム１８を駆動する ための駆動装置は、説明された回路に、代替物によって容易に与えられ得る。可 変抵抗器５０．６０及び６８は、駆動装置４０の特定の設計に依存して、プログ ラム可能な抵抗器であっても良く、もしくは多数少・ンブの抵抗器であっても良 く、また、他の型の可変抵抗器であっても良ｔ）。本発明の他の実施例において 、個々のビームの固有の周波数間にある共通の周波数に対して双方のビームを駆 動することが望ましいかも知れない。本発明の幾つかの実施例においては、変換 器のＱを改善するために、個々のビームに別々の周波数で駆動信号を与えること によって駆動装置を動作させ得る０本発明の他の実施例におｌ）ては、駆動信号 は、同一の電圧を有するが、異なった電流を有し得る。本発明のさらに他の実施 例においては、同じ周波数及び振幅を有するが、互いに位相ずれした信号を個々 のビームに与えることにより、駆動装置を動作せても良い。

説明されかつ示された力センサ１０は加速度を測定するために用いられる。本発 明の駆動装置は、被測定パラメータの変化の関数として変わる共振周波数を有す る任意の他の型の振動変換器センサと共に使用され得ることが理解される。例え ば、駆動装置４０は、与えられる力の関数として圧力もしくは重量を測定する振 動クリスタルと共に使用され得る。代替的には、駆動装置４０及びこの発明の方 法は、他の、力に関係しないパラメータを測定するために用いられる多数振動ビ ームの変換器を励起するために用いられ得る。例えば、この発明は、変換器の共 振周波数に影響を与え得るもう１つの環境状態である温度を測定するために用い られる多数ビームの振動変換器を励起するために用いられ得る。従って、添付の 請求の範囲の目的は、本発明の本当の精神並びに範囲内にあるすべての変更及び 変形を包含することである。

児１図 罠４Ａ図 周波数 周波数 要約書 多数ビームの振動変換器（１２）の別々のビーム（１６，１８）に異なった励起 電圧を与えるための駆動装置が開示されている。本発明の一実施例において、主 ビーム（１６）の共振周波数における増幅された電圧が増幅されて二次ビームに 与えられて、該二次ビーム（１８）が主ビーム（１６）の共振周波数及び振幅で 振動するように仕向けて、変換器が該主ビーム（１６）の周波数で共振するよう に仕向ける。変換器（１２）がビームの一方の共振周波数で振動するので、隣接 の取付構遺体への変換器のエネルギ損失は減少される。このことは変換器の一層 高いＱをもたらし、従って。

共振周波数における周波数のずれが、変換器（１２）が監視するよう意図された パラメータの変化として容易に測定され得る。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成　３年１０月１７日

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．センサ・アセンブリであって、 （ａ）２つの機械的に結合された振動ビームを有し、該振動ビームの各々は別々 の分離された共振周波数を有している振動変換器と、 （ｂ）異なった駆動信号が与えられたとき、前記変換器は、同じ騒動信号が前記 双方のビームに与えられたときよりも大きいＱを有するように、前記ビームに前 記異なった駆動信号を与えるための駆動装置と、を備えたセンサ・アセンブリ。
2. ２．前記駆動信号は、単一の駆動信号が前記ビームに与えられたときの前記ビー ムの共振周波数に対するよりも前記ビームの一方の前記分離された共振周波数に 対してより接近している単一の共振周波数で前記ビームが振動するように、前記 ビームに与えられる請求の範囲第１項記載のセンサ・アセンブリ。
3. ３．前記ビームは、主ビーム及び二次ビームを含んでおり、前記駆動装置は、前 記二次ビームがほぼ前記主ビームの前記分離された共振周波数で共振するように 前記二次ビームに駆動信号を与える請求の範囲第１項記載のセンサ・アセンブリ 。
4. ４．前記駆動装置は、前記主ビームの前記分離された共振周波数で前記主ビーム の発振を生じるように前記主ビームに第１の信号を与え、さらに、前記二次ビー ムに前述の分離された共振周波数で、前記第１の信号とは異なった電圧レベルで 第２の信号を与える請求の範囲第３項記載のセンサ・アセンブリ。
5. ５．前記アセンブリが、前記主ビームを含む発振器と、第２の電圧を有した第２ の信号を生成するよう前記発振器回路の出力を増幅して或る与えられた電圧で受 ける駆動増幅器手段と、前記第２の信号を前記二次ビームに与えるための手段と を有した請求の範囲第３項記載のセンサ・アセンブリ。
6. ６．分離された周波数における前記ビーム間の差が３パーセント以下である請求 の範囲第１項記載のセンサ・アセンブリ。
7. ７．分離された共振周波数における前記ビーム間の差が１パーセント以下である 請求の範囲第１項記載のセンサ・アセンブリ。
8. ８．前記駆動信号は、共通の周波数で前記ビームに与えられる請求の範囲第１項 記載のセンサ・アセンブリ。
9. ９．前記二次ビームに与えられる前記駆動装置によって与えられる前記第２の信 号は、前記主ビームに与えられる前記第１の信号と１８０°位相がずれている請 求の範囲第４項記載のセンサ・アセンブリ。
10. １０．前記発振器及び前記駆動増幅器手段は、前記第２の電圧が前記発振器出力 電圧と１８０°位相がずれるように配列された請求の範囲第５項記載のセンサ・ アセンブリ。
11. １１．前記主ビームは、前記両ビームのうちの最高の分離された共振周波数を有 する前記ビームであり、前記駆動装置に与えられる前記第２の信号は、前記第１ の信号の電圧よりも大きい電圧を有する請求の範囲第４項記載のセンサ・アセン ブリ。
12. １２．前記主ビームは、前記ビームのうちの最低の分離された共振周波数を有す る前記ビームであり、前記駆動装置に与えられる前記第２の信号は、前記第１の 信号の電圧よりも小さい電圧を有する請求の範囲第４項記載のセンサ・アセンブ リ。
13. １３．前記主ビームは、前記ビームのうちの最高の分離された共振周波数を有す る前記ビームであり、前記駆動増幅器手段によって発生される前記第２の電圧は 前記発振器出力電圧よりも大きい請求の範囲第１０項記載のセンサ・アセンブリ 。
14. １４．前記主ビームは、前記ビームのうちの最低の分離された共振周波数を有す る前記ビームであり、前記駆動増幅器手段により生成される前記第２の電圧は、 前記発振器出力電圧よりも小さい請求の範囲第１０項記載のセンサ・アセンブリ 。
15. １５．前記駆動装置により前記ビームに与えられる前記異なった駆動電圧は、互 いに位相がずれている請求の範囲第１項記載のセンサ・アセンブリ。