Brevet FR2517823A1 — publié le 19830610

La présente invention concerne les gyroscopes. Elle concerne en particulier les gyroscopes oscillants, c'est-à-dire des gyroscopes dont l'élément principal mobile n'est pas un rotor mais un barreau ou une autre structure maintenu à un état oscillant à haute fréquence. Le principe du gyroscope oscillant a été proposé et publié il y a déjà de nombreuses années, et on a noté dès le début que cette conception de gyroscope pouvait jouer le rôle de gyromètre, d'une manière analogue au gyros- cope classique à rotor Dans le cas de ces derniers, lors- qu'une vitesse de rotation existe autour de l'un des deux axes orthogonaux qui sont perpendiculaires à l'axe du rotor, des forces d'inertie sont créées par effet Coriolis le long de l'axe orthogonal restant: la détection de ces forces permet une mesure de la vitesse de rotation qui est subie En principe le fonctionnement d'un gyroscope oscillant est analogue, l'axe d'oscillation remplaçant l'axe du rotor. Dans les premiers gyroscopes oscillants réalisés et en fait dans leurs successeurs jusqu'à une époque récente, l'élément oscillant a été habituellement d'un type mécanique connu, par exemple sous forme d'un diapason Par exemple, il était mis en vibration à une fréquence de l'ordre de quelques kilohertz par un dispositif électrostatique ou électromagnétique. On a noté récemment que l'effet piézoélectrique pouvait être utilisé pour l'excitation de structures cris- tallines convenables afin qu'elles prennent des vibrations d'amplitude bien plus faible mais de vitesse plus grande, permettant apparemment la création de forces d'inertie de Coriolis bien plus élevées et ainsi de signaux plus utiles Cependant, cet avantage potentiel a été largement compensé jusqu'à présent par la complexité de la construction qu'on a considérée comme nécessaire Par exemple, un gyros- cope oscillant de type piézoélectrique actuellement fabriqué industriellement a une structure essentiellement discontinue et comporte deux organes séparés sous forme de plaquettes d'un cristal piézoélectrique, avec un joint spécial placé à la discontinuité entre eux, le plan du premier organe étant perpendiculaire au second Le premier cristal est maintenu à l'état oscillant et le second agit d'une ma- nière tout à fait séparée comme capteur car les forces d'inertie de Coriolis, dues à une vitesse de rotation subie, assurent sa mise en vibration dans une direction dans la- quelle le premier-cristal ne pourrait pas vibrer. La présente invention repose sur l'appréciation du fait que l'utilisation de structures présentant l'ef- fet piézoélectrique mais de configuration plus simple permet à la fois l'utilisation de cet effet pour la mise de la structure à un premier mode de vibration et l'utilisation de cet effet pour la détection des forces de Coriolis éta- blies dans la même structure lorsqu'une vitesse de-rotation est subie par celle-ci Les structures plus simples auxquel- les s'applique l'invention sont sous forme d'organes allongés dépourvusde discontinuité notable sur leur longueur, et on les appelle "structures à régularité géométrique", pour indiquer qu'il s'agit d'organes ayant une section qui est géométriquement régulière, par exemple rectangulaire, circu- laire, etc, bien que ses dimensions puissent être variables sur la longueur de la structure à laquelle des vibrations d'un premier type sont appliquées et dont les vibrations d'un autre type sont détectées. Selon l'invention, un dispositif gyroscopique comporte une structure à régularité géométrique présentant l'effet piézoélectrique et supportée de façon qu'elle puisse vibrer d'une manière appréciable dans au moins deux plans perpendiculaires l'un à l'autre, un dispositif met- tant en oeuvre l'effet piézoélectrique pour la mise de la structure en oscillation de résonance dans l'un de ces plans, etundispositif assurant aussi la mise en oeuvre de l'effet piézoélectrique pour la détection de forces d'inertie créées dans la structure et agissant dans le second plan, lorsque la structure subit une vitesse de rotation autour d'un axe convenable. * 2517823 La structure peut être formée d'un monocristal d'une manière piézoélectrique ou au contraire elle peut comporter des éléments de cristaux différents collés les uns aux autres. La structure peut comprendre un barreau de section rectangulaire, par exemple carrée, de préférence maintenu à ses deux extrémités et ayant des électrodes montées sur les faces opposées du barreau, près de la partie médiane, sur sa longueur, ces électrodes permettant l'utilisation de l'effet piézoélectrique pour l'excitation du barreau à un état oscillant, le long d'un axe parallèle à une pre- mière paire de faces de la section rectangulaire, des élec- trodes de détection étant montées contre le barreau afin qu'elles détectent des forces d'inertie dues à l'effet Coriolis, suivant un axe parallèle aux deux autres faces de la section rectangulaire, lorsque le barreau est soumis à une vitesse de rotation autour de son axe longitudinal. Sans une variante, la structure peut comprendre un barreau ou une colonne, de préférence de section circu- laire, encastré à une première extrémité mais dont l'autre extrémité est libre Les électrodes peuvent être placées à la surface de cette structure afin qu'elles l'excitent et la mettent à un état oscillant résonant sous forme d'une dilatation et d'une contraction radiales, et elles sont destinées aussi à détecter des forces oscillantes de tor- sion (c'est-à-dire tangentielles) qui sont alors créées dans la structure lorsqu'elle est soumise à une vitesse de rotation autour de son axe longitudinal Dans ce cas, l'amplitude des forces tangentielles d'oscillation qui doivent être détectées est proportionnelle à l'amplitude des oscillations radiales subies par la structure, et cette amplitude peut être accrue par-formation de l'extrémité libre de la structure avec une dimension plus grande radia- lement que le reste de la structure, si bien que des élec- trodes de grande dimension, permettant l'application d'une quantité relativement élevée d'énergie, peuvent être uti- lisées pour la mise de l'ensemble de la structure à un état d'oscillation radiale Inversement, les électrodes détectrices peuvent avantageusement être fixées à la partie principale de la colonne qui a un rayon plus faible, car elles sont alors plus facilement sensibles aux forces de tor- sion créées par l'effet Coriolis sous l'action de la vitesse de rotation qui lui est appliquée. Dans une autre variante, la structure peut être sous forme d'un barreau supporté à ses deux extrémités et ayant de préférence une section circulaire Cependant, à la place de la mise en simple vibration monophasée de l'ensemble du barreau, comme une corde tendue vibrant à sa fréquence fondamentale, les électrodes excitatrices peuvent être disposées autour du centre de la longueur du barreau de manière que celui- ci subisse des oscillations" de cisaillement, une paire de faces opposées de la section du barreau oscillant dans des directions parallèles et transversales mais en déphasage Lorsqu'une vitesse de- rotation est alors appliquée en direction perpendiculaire aux deux directions transversales et à la longueur du bar- reau, l'effet Coriolis provoque la création de forces d'iner- tie agissant le long du barreau et faisant apparaître, par effet piézoélectrique, un champ électrique qui peut être détecté par des électrodes placées convenablement, de préférence aussi dans la partie centrale de la longueur du barreau. Dans les modes de réalisation de l'invention dans lesquels le barreau est maintenu aux deux extrémités, il peut être avantageux qu'il soit encastré, c'est-à-dire que tous les déplacements du barreau à ses points de main- tien soient supprimés, mais, dans des cas convenables, les effets gyroscopiques voulus peuvent encore apparaître même lorsqu'une des extrémités du barreau ou même les deux sont fixées d'une manière moins totale. Les électrodes qui excitent la structure et la mettent à une oscillation de résonance, du fait-de son caractère piézoélectrique, peuvent être excitées par les circuits électriques à réaction positive, si bien que l'am- plitude de la vibration ainsi excitée a tendance à avoir une valeur maximale limitée par un élément actif de ré- glage de gain, par exemple un commutateur, et par le gain d'un amplificateur Inversement, le circuit associé aux électrodes qui détectent les forces d'inertie de Coriolis peut avoir avoir une réaction négative afin que les élec- trodes aient tendance à créer leur propre force de même amplitude mais de sens opposé et réduisent ainsi la dé- formation subie par le barreau sous l'action des forces d'inertie. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui vas suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels les figure 1 à 5 représentent un premier mode de réalisation de l'invention; les figure 6 à 8 représentent un second mode de réalisation les-figures 9 à 11 représentent un troisième mode de réalisation; et les figures 12 et 13 représentent des variantes du mode de réalisation de la figure 10. Les figures 1 et 2 représentent la structure sensible du dispositif qui est le barreau 1 Les blocs 2 et 3 assurent le support et le maintien du barreau 1 par encastrement à ses extrémités Le barreau a une sec- tion carrée sur sa longueur et il a ainsi une configuration à régularité géométrique, et il est fabriqué en une matière piézoélectrique telle que le niobiate de lithium, le quartz ou l'oxyde de germanium et de bismuth. Des jeux d'électrodes déposés à la surface du barreau par vaporisation, sont utilisés pour la mise en vibration du barreau et pour la transmission de signaux dont la tension est proportionnelle à une vitesse angulaire n appliquée autour de l'axe longitudinal Ox du barreau. Des électrodes 4 et 5 sont déposées sur une même surface 51 du barreau et sont placées symétriquement de part et d'autre de la section médiane au point O Un jeu d'électrodes identiques 6 et 7 est déposé sur la surface opposée 51 Les électrodes 4 et 6 sont reliées à une même borne électrique T 1 et une borne électrique T 2 relie les électrodes 5 et 7. Des électrodes 8 et 9 sont déposées à la surface 51 à l'extrémité gauche du barreau, et elles sont placées symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal central Un jeu identique d'électrodes 10 et 11 est déposé sur l'autre surface 52, et des connexions C 1 et C 2 sont formées par liaison de l'électrode 8 à l'électrode 11 et de l'électrode 9 à l'électrode 10 Cet arragnement d'élec- trodes se répète à l'extrémité droite du barreau, et com- porte des connexions C 3 et C 4 formées par liaison d'électro- des 12 et 15 d'une part et 13 et 14 d'autre part Les jeux d'électrodes excitatrices 4 et 7,et d'électrodes détectrices 8 à 15 forment un arrangement symétrique autour de la sec- tion médiane du barreau Des bornes T 3 et T 4 sont formées par liaison des connexions C 1 et C 4 d'une part et C 2 et C 3 d'autre part. Les électrodes 8 à 15 sont protégées par rapport aux électrodes 4 à 7 par une électrode 16 qui est maintenue au potentiel de la masse La protection est assurée par formation d'un circuit complet autour de la section de la poutre par les régions d'extrémité de l'électrode 16. Les régions d'extrémité sont reliées par deux bandes 16 a disposées au centre sur les faces supérieure et inférieure 53 et 54; ces bandes accroissent la composante du champ électrique que les électrodes 4 à 7 créent le long de l'axe Oy. On choisit la position et les dimensions des électrodes précitées afin que le couplage électromécanique résultant de la nature piézoélectrique du barreau 1 soit maximal. Les électrodes centrales 4 à 7 et les bandes 16 a de mise à la masse sont utilisées pour la création d'un champ électrique qui se concentre dans la section médiane du barreau Ce champ est réalisé afin qu'il comporte une composante importante dans la direction de l'épais- seur (Oy) du barreau Lorsqu'une tension V est appliquée à la borne T 1 et une tension V à la borne T 2, le champ créé dans la région de la section médiane se répartit comme indiqué sur la figure 3 et, à cause de l'effet piézoélectri- que, il provoque une augmentation de longueur des segments de courbe L 1 et L' d'un côté du barreau et une contrac- tion des segments de courbe L 2 et L'2 de l'autre côté du barreau Du fait de cette déformation induite, le barreau fléchit dans le plan Oxy, et il a un noeud à son point médian O En outre, si ces tensions peuvent varier de ma- nière sinusoïdale à une fréquence égale à la fréquence fondamentale du barreau, celui-ci peut être mis à l'état de résonance et les déplacements du barreau peuvent être élevés pour de petites valeur de la tension appliquée d'am- plitude V. Le fonctionnement du barreau à la manière d'un gyroscope nécessite que ce barreau soit disposé afin qu'il se mette automatiquement à la fréquence de résonance et qu'il règle l'amplitude de son déplacement à la résonance. L'opération peut être réalisée par incorporation du barreau à un circuit oscillateur dans lequel le gain de réaction dépend de l'amplitude Un arrangement possible de circuit est représenté sur la figure 4 sur laquelle le barreau forme une branche d'un circuit électrique en pont auquel il est relié par les bornes T et T 2 La capacité du con- densateur C est choisie à la valeur de la capacité écrêtée du barreau mesurée entre les bornes T 1 et T 2, et-les valeurs des résistances R sont choisies de manière qu'elles satis- fassent à la relation 1 " CR, W étant la fréquence de résonance du barreau en radians par seconde Lorsque la différence de potentiel entre les points Bl et B 2 du pont est mesurée avec un amplificateur différentiel AMP 1, la tension de sortie de cet amplificateur est proportionnelle à la vitesse du barreau 2517-823 élément actif de réglage de gain tel qu'un élément non linéaire de commutation S à un amplificateur AMP 2 à gain variable dont le signal de sortie est alors utilisé dans une boucle de réaction positive contournant le barreau. La boucle est fermée par transmission du signal de sortie de'l'amplificateur AMP 2 au pont au point B 3 Etant donné le gain presque infini de l'élément de commutation pour les petites amplitudes du signal d'entrée, la boucle à réaction positive assure une instabilité dynamique du bar- reau non déformé En conséquence, lorsqu'il a une petite perturbation initiale, le barreau vibre spontanément à sa fréquence de résonance et l'amplitude augmente jusqu'à ce qu'un cycle limite soit atteint L'amplitude de ce cycle limite est déterminée par l'amortissement interne du barreau; les caractéristiques gain-amplitude du signal d'entrée de l'élément S de commutation, et le gain de l'amplificateur AMP 2 L'amplitude du mouvement de résonance du barreau peut être préréglée par l'une quelconque des techniques bien connues, par exemple par observation du signal de sortie de l'amplificateur AM Pl et parréglage du gain de l'amplificateur AMP 2. Lorsqu'une rotation de vitesse angulaire N est subie autour de l'axe longitudinal du barreau Ox, la vibra- tion de résonance dans le plan Oxy fait apparaître des forces d'inertie dans la direction Oz, du fait de l'effet Coriolis Comme la section du barreau est carrée, les fré- quencesde résonance de vibration dans les plans Oxy et Oxz sont les mêmes et en conséquence, en l'absence d'amortis- sement, ces forces d'inertie provoquent la vibration du barreau à la résonance dans le plan Oxz Ce mouvement induit provoque une déformation élastique maximale dans les régions des électrodes 8 à 15 et ainsi, à cause de l'effet piézo- électrique, crée une tension apparaissant entre les bornes T 3 et T 4 Cette tension peut être utilisée comme signal d'erreur pour le pilotage d'une boucle de commande qui compense le mouvement de résonance induit du fait de la rotation de vitesse N autour de l'axe Ox. La figure 5 représente un exemple de boucle de commande Cet arrangement est très analogue à celui de la figure 4, mais la réaction utilisée est une réaction négative en fonction de la vitesse Les bornes T et T' 3 4 sont utilisées pour la connexion du barreau au pont en des points B'2 et B'3 et le signal de sortie, transmis par un amplificateur différentiel AMP 3 transmet le signal de réaction au pont en un point B'3 Le condensateur C' et les résistances R' sont choisis de la même manière que pour le pont représenté sur la figure 4. Comme le signal de sortie de l'amplificateur AMP 3 est proportionnel à la vitesse du barreau suivant l'axe Oz, cette tension de réaction négative amortit le mouvement du barreau dans le plan Oxz En outre, comme le barreau est excité à sa fréquence de résonance, les forces du barreau dues à l'inertie et à l'élasticité se compensent et le mouvement est limité par l'amortissement interne dans la matière et l'amortissement dû à la boucle de réaction En conséquence, lorsque le gain de l'amplifi- cateur AMP 3 est important au point que l'amortissement appliqué est bien supérieur à celui qui est dû à la matière, la tension de sortie de l'amplificateur AMP 3 est une me- sure directe de la vitesse subie de rotation si bien que la lecture du voltmètre V indique la vitesse subie et le dispositif dans son ensemble peut être utilisé comme gyro- mètre à un axe. Sur les figures 6 à 8, la structure sensible comporte une tige circulaire 20 serrée rigidement à une première extrémité contre une base robuste 21 Un disque 22 est solidaire de la tige 20 et il forme ensemble un arrangement à symétrie axiale autour de l'axe longitudinal OZ L'ensemble est fabriqué dans un monocristal d'oxyde de germanium et de bismuth, l'axe principal Oz du cristal coïncidant avec l'axe longitudinal OZ du dispositif Les autres axes principaux du cristal sont représentés par les référence Ox et Oy. Quatre électrodes identiques 23, 24, 25 et 26 sont déposées symétriquement à la face supérieure du dis- que 22 et sont disposées, par rapport aux axes cristallins Oz et Oy, comme représenté sur la figure 7, les axescen- traux des électrodes adjacentes étant décalés par rapport aux axes Ox et Oy de 45 degrés Des électrodes analogues 27 à 30 sont déposées à la face inférieure du disque 22. Des électrodes 23, 25, 28 et 30 sont alors reliées électri- quement à une borne T et les électrodes 24, 26, 27 et 29 à une borne T 6. Quatre électrodes identiques 31, 32, 33 et 34 sont aussi déposées sur la tige comme représenté sur les figures 6 et 8 Dans-ce cas, les axes centraux des élec- trodes adjacentes coïncident avec les axes Ox et Oy, et leurs axes longitudinaux sont parallèles à l'axe Oz Les électrodes 31 et 33 sont reliées à une borne T et les électrodes 32 et 34 à une borne T 8. Le disque 22 est excité de façon continue par application d'une tension sinusoïdale entre les bornes T et T Etant donné la configuration des électrodes et 6 la taille du cristal, cette tension fait apparaître, à l'intérieur du disque, un champ électrique aligné sur l'axe Oz Ce champ provoque une expansion et une contraction du disque Ainsi, l'utilisation d'un circuit en pont ana- logue à celui décrit en référence à la figure 4 permet la mise en vibration radiale du disque, à sa fréquence de résonance et avec une amplitude préréglée Les dimensions du disque 22 et de la tige 20 sont alors choisies de ma- nière que la fréquence de résonance, pour les vibrations de torsion de l'ensemble comprenant la tige et le disque, autour de l'axe Oz, soit égale à la fréquence de résonance du disque 22 seul, pour une vibration radiale Lorsque cette adaptation est réalisée, une vitesse de rotation 52 autour de l'axe Oz provoque l'apparition de vibrations de torsion à la résonance dans la tige du fait du mouvement radial du disque (effet Coriolis) Etant donné l'arrange- ment des électrodes sur la tige et la nature piézoélectrique de la matière, ce mouvement de torsion fait apparattre 1 1 une tension entre les bornes T 7 et T Lorsque cette ten- sion est utilisée pour le pilotage d'un circuit de commande du type représenté sur la figure 5, une mesure de la vitesse angulaire peut être obtenue. Sur les figures 9 à 12, la structure sensible comporte une plaque rectangulaire 40 formée d'un cristal d'oxyde de germanium et de bismuth Les axes Oxyz représen- tent les axes principaux du cristal, convenablement disposés, l'axe Oy étant'perpendiculaire au plan de la plaque et les Ox et Oz étant parallèles à ses bords L'épaisseur de la plaque est supérieure dans la région centrale 41 à l'épaisseur aux extrémités 42 et 43 La plaque est sup- portée à ses extrémités par fixation à un dispositif con- venable (non-représenté) On pourra noter, dans la suite du présent mémoire, que la nature de ceèsupport n'est pas primordiale. Le pilotage peut être assuré par des électrodes 44 et 45 déposées sur les faces supérieure et inférieure de la partie en saillie de la plaque comme indiqué sur la figure 10 Lorsqu'une tension V est appliquée entre les bornes T 9 et T 10 qui relient les électrodes 44 et 45, il apparaît un champ électrique dans la direction Oy et ce champ, étant donné la nature piézoélectrique de la ma- tière, provoque un déplacement transversal de la plaque dans le plan yz Le type de déplacement obtenu est sché- matiquement représenté sur la figure 11, et on considère qu'il s'agit d'un cisaillement horizontal. La plaque peut donc être mise en résonance en mode de cisaillement horizontal dans son épaisseur, par liaison des bornes T 9 et T 10 à un circuit en pont analogue à celui de la figure-4 L'épaisseur a et la longueur 1 de la partie en saillie, ainsi que l'épaisseur b des ré- gions d'extrémité de la plaque 40, sont choisies afin que le mouvement de résonance soit concentré dans les régions centrales de la plaque On doit choisir une fréquence de résonance dont la valeur est inférieure à la fréquence de coupure associée à la propagation des ondes de cisail- lement horizontal dans les régions d'extrémité de la pla- que Lorsque la fréquence est ainsi sélectionnée, on cons tate que le mouvement dû aux ondes de cisaillement horizon- tal diminue exponentiellement lorsque la distance aux extré- mités 42 et 43 du barreau diminue, et devient négligeable au niveau des supports L'utilisation de cette propriété constitue un "piégeage d'énergie" et permet la détermina- tion de la fréquence de résonance indépendamment de la nature du support de la plaque Ce facteur présente une importance car il supprime toute influence de l'amortis- sement et de l'élasticité dans la structure de support sur les caractéristiques du gyroscope. Lorsqu'une vitesse de rotation R est alors subie autour de la normale Oy à la plaque, des forces d'inertie apparaissent dans la direction Ox du fait du mouvement de cisaillement le long de l'axe Oz et de l'effet Coriolis. Ces forces d'inertie font apparattre un champ électrique dans la direction Oz Des électrodes 46 et 47 sont déposées symétriquement sur la face supérieure de la plaque 40 et des électrodes 48 et 49 sont déposées d'une manière identi- que à la face inférieure Des bornes T 1 i et T 12 relient les électrodes 46 et 48 d'une part et 47 et 49 d'autre part, et c'est la tension créée entre ces bornes qui est utilisée pour la détection du champ électrique Oz et en conséquence de la vitesse angulaire Un circuit électrique analogue à celui de la figure 5 peut être utilisé pour la mesure de cette tension. La figure 12 représente une variante de configu- ration dans laquelle des électrodes 50 et 51 sont déposées sur les faces supérieure et inférieure de la plaque 40, à peu près à mi-distance entre les extrémités supportées de la plaque, et sont utilisées pour l'excitation à la résonance, et les électrodes 52 et 53 de détection sont déposées sur lés bords avant et arrière de la plaque Dans la variante représentée sur la figure 13, la plaque 40 est maintenue au potentiel de la masse et, à peu près à mi-distance entre ses extrémités supportées, un ensemble multicouche est formé par association de plaques ou élec- trodes métalliques 61 et 62, de plaques piézoélectriques 63 et 64 et de la plaque 40 elle-même Les propriétés piézo- électriquesde la plaque 63 sont choisies afin que, lorsque la tension est appliquée à la plaque métallique 61, l'ensem- ble multicouche présente un mouvement de cisaillement dans le plan yz, analogue à celui décrit en référence à la fi- gure 11 L'ensemble peut donc être mis à la résonance à un mode de cisaillement dans l'épaisseur, par connexion des plaques 61 et 40 aux bornes d'un circuit en pont ana- logue à celui de la figure 4 Comme dans le mode de réalisa- tion-de l'invention représenté sur la figure 9, les dimen- sions a, 1 et b sont choisies afin que le mouvement se concentre autour de la partie de la plaque 40 qui est com- prise au centre entre ses extrémités supportées Lors- qu'une vitesse de rotation R est alors subie autour de l'axe Oy, des forces d'inertie sont créées dans la direc- tion Ox et ces forces créent une charge électrique dans la plaque piézoélectrique 64, cette charge pouvant alors être utilisée pour la détermination de la vitesse angulaire subie. REVENDICATIONS 1 Dispositif gyroscopique, du type qui comporte une structure présentant un effet piézoélectrique et sup- portée afin qu'elle puisse être mise à un état oscillant par vibration dans au moins deux plans perpendiculaires l'un à l'autre, un dispositif ( 4-7) mettant en oeuvre l'ef- fet piézoélectrique pour la mise de la structure en oscil- lation de résonance dans l'un de ces plans, et un dispo- sitif ( 8-15) utilisant l'effet piézoélectrique pour la formation d'un signal électrique représentatif des forces d'inertie ainsi créées dans la structure et actif dans le second plan, à la suite de l'effet Coriolis lorsque la structure subit une vitesse angulaire suivant un axe convenable, ledit dispositif gyroscopique étant caractérisé en ce que la structure est un organe allongé ( 1) ne pré- sentant pas de discontinuité notable sur sa longueur et ayant une régularité géométrique. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure est formée d'un monocristal d'une 2.0 matière piézoélectrique. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure comporte des éléments de plusieurs cristaux d'une matière piézoélectrique. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure comporte un barreau ( 1) de section rectangulaire maintenu à ses deux extrémités, des électrodes d'excitation ( 4-7) montées contre le barreau près de la partie médiane de celui-ci afin que l'effet piézoélectrique assure l'excitation-du barreau à un état oscillant dans une première direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du barreau, et des électrodes détectrices ( 8-15) placées contre le barreau et-destinées à détecter des signaux élec- triques représentatifs des forces d'inertie qui sont établies lorsque le barreau subit une rotation autour de Son axe longitudinal, ces forces agissant dans une seconde direc- tion qui est perpendiculaire à la fois à la première direc- tion et à l'axe longitudinal du barreau. Dispositif gyroscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure comporte un barreau ( 20, 22) encastré à une première extrémité mais dont l'au- tre extrémité est fixe, des électrodes excitatrices ( 23- 30) sont placées à la surface de la structure afin qu'elles excitent celle-ci à un état oscillant à la résonance, par dilatation et contraction dans des directions radiales par rapport à l'axe du barreau, et des électrodes détectri- ces ( 31-34) sont montées sur la structure afin qu'elles détectent des signaux électriques représentatifs des forces d'inertie qui s'établissent dans la structure suivant des courbes ayant des directions tangentielles à l'axe lorsque la structure subit une rotation autour de cet axe. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité libre ( 22) du barreau a une forme géométrique analogue à celle du reste du barreau mais plus grande radialement, et les électrodes excitatrices ( 23- ) sont placées à l'extrémité libre plus grande radialement, et les électrodes détectrices ( 31-34) sont-placées sur la partie radialement plus petite de la structure, plus proche de l'extrémité encastrée. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure comporte un barreau ( 40) encastré à ses deux extrémités, des électrodes excitatrices ( 44, 45) placées près du centre de la longueur du barreau et coopérant avec l'effet piézoélectrique afin qu'elles met- tent le barreau à un état oscillant par cisaillement, deux faces opposées des parties de la section du barreau adja- centes à ces électrodes oscillant dans des directions paral- lèles mais avec un déphasage, et des électrodes détectrices ( 46-49) disposées de manière qu'elles détectent des signaux électriques représentatifs des forces d'inertie qui sont créées dans la structure et qui agissent suivant la longueur du barreau lorsque celui-ci subit une rotation en direction- normale aux directions des oscillations appliquées et de la longueur du barreau 8 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à mettre la structure à un état-oscillant à la résonance est piloté par un cir- cuit électrique mettant en oeuvre une réaction positive et contenant un élément actif (S) de réglage de gain de manière que l'amplitude des vibrations excitées par le dispositif tende vers une valeur maximale limitée par cet élément et par le gain d'amplification du circuit. 9 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à former un signal élec- trique représentatif des forces d'inertie créées dans la structure est associé à un circuit électrique mettant en oeuvre une réaction négative, si bien que les signaux élec- triques créés par le circuit ont tendance à s'opposer aux mouvements vibratoires qui en sont la cause, et qu'ils amortissent ces mouvements de la structure et réduisent au minimum ainsi la déformation subie par la structure sous l'action des forces d'inertie.