DE602004010588T2 - Inerzialsensor und eine diesen enthaltende Sensorkombination - Google Patents

Inerzialsensor und eine diesen enthaltende Sensorkombination Download PDF

Info

Publication number
DE602004010588T2
DE602004010588T2 DE602004010588T DE602004010588T DE602004010588T2 DE 602004010588 T2 DE602004010588 T2 DE 602004010588T2 DE 602004010588 T DE602004010588 T DE 602004010588T DE 602004010588 T DE602004010588 T DE 602004010588T DE 602004010588 T2 DE602004010588 T2 DE 602004010588T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
signal
detection
inertial sensor
movable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE602004010588T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004010588D1 (de
Inventor
Toshiyuki Nozoe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of DE602004010588D1 publication Critical patent/DE602004010588D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004010588T2 publication Critical patent/DE602004010588T2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/18Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5607Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5607Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
    • G01C19/5614Signal processing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0822Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/0825Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0828Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type being suspended at one of its longitudinal ends
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0822Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/084Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass the mass being suspended at more than one of its sides, e.g. membrane-type suspension, so as to permit multi-axis movement of the mass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Description

  • Technisches Gebiet der Erfindung und in Betracht gezogener Stand der Technik
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Inertialsensor, der im wesentlichen eine Beschleunigung erfasst, sowie auf eine diesen Inertialsensor umfassende Sensorkombination.
  • In jüngerer Zeit erfreut sich ein System zunehmender Beliebtheit, das eine äußerst genaue Navigation in Verbindung mit Schutzmaßnahmen bei einem Fahrzeug durch Erfassung der Fahrzeugbeschleunigung ermöglicht. In diesem Zusammenhang sind bereits verschiedene Sensoren bekannt, mit deren Hilfe eine Beschleunigung oder eine Winkelgeschwindigkeit als Inertialgröße bzw. Trägheitsgröße eines Fahrzeugs erfasst werden kann. Darüber hinaus ist auch in Bezug auf die zukünftige Entwicklung bereits erkennbar, dass mehrere Sensoren zur Bildung eines kostengünstigen Sensors mit qualitativ hochwertigen Funktionen zusammengefasst werden.
  • Bei einigen bekannten Beschleunigungssensoren des elektrostatischen Kapazitätstyps erfolgt hierbei eine Auswertung der Veränderung von zwei elektrostatischen Kapazitäten (d. h., der Kapazitäten von zwei Kondensatoren), die zwischen einander gegenüberliegenden und im Bereich eines in Abhängigkeit von der einwirkenden Beschleunigung verstellten freitragenden Auslegerelements (Cantilever) angeordneten Elektroden erzeugt wird.
  • In Bezug auf einen solchen Sensor ist z. B. aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 4-504 003 ein in 10 dargestellter Beschleunigungsdetektor bekannt, bei dem zwei Kondensatoren 101 und 102 im Rahmen einer Brückenschaltung in Reihe geschaltet sind. Der von diesen Kondensatoren 101 und 102 gebildeten Brückenschaltung wird von einem Oszillator 103 eine Signal-Wechselvorspannung zugeführt. Durch eine einwirkende Beschleunigung erfolgt hierbei eine Verstellung eines (nicht dargestellten) freitragend angeordneten Auslegerelements (Cantilever), wodurch an einem Verbindungspunkt 104 der Brückenschaltung ein elektrisches Spannungsteilerpotential erzeugt, von einem Verstärker 105 detektiert, von einem Gleichrichter 106 gleichgerichtet und schließlich einer Verstärkung durch ein Tiefpassfilter 107 unterzogen wird. Auf diese Weise kann ein einer einwirkenden Beschleunigung entsprechendes Signal erhalten werden.
  • Aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 7-128 355 ist ein weiterer Sensor in Form eines in 11 dargestellten einachsigen Winkelgeschwindigkeits-/Beschleunigungssensors bekannt, bei dem Widerstände 110, 111 in Form einer RC-Brückenschaltung mit zwei Kondensatoren 108, 109 jeweils in Reihe geschaltet sind. An diese RC-Brückenschaltung wird von einem Oszillator 117 eine Signal-Wechselvorspannung angelegt. Bei Einwirken einer Beschleunigung wird wiederum ein (nicht dargestelltes) freitragend angeordnetes Auslegerelement (Cantilever) verstellt, wodurch sich der Abgleichzustand einer Impedanz an Verbindungspunkten 112, 113 der RC-Brückenschaltung verändert. Das elektrische Potential an den jeweiligen Verbindungspunkten 112, 113 wird sodann von einem Differenzverstärker 114 erfasst, von einem Gleichrichter 115 gleichgerichtet und schließlich von einem Tiefpassfilter 116 einer Verstärkung unterzogen. Auf diese Weise kann ein der einwirkenden Beschleunigung entsprechendes Signal erhalten werden.
  • Bei den vorstehend beschriebenen bekannten Beschleunigungssensoren des elektrostatischen Kapazitätstyps kann zwar ein einer einwirkenden Beschleunigung entsprechendes Signal erhalten werden, jedoch ist eine aktive Diagnose des Vorliegens oder Nichtvorliegens eines Störzustands oder einer Fehlfunktion des Sensors selbst nicht möglich.
  • Ferner ist aus der US 2003/010123 A1 ein zumindest teilweise aus Silicium bestehender Beschleunigungsmesser bekannt, der eine im wesentlichen planare plattenartige Nachweis- oder Sensormasse und mehrere flexible Befestigungsbeine umfasst, die in der gleichen Ebene wie die Sensormasse angeordnet sind. Jedes Befestigungsbein ist an einem Ende mit der Sensormasse und am anderen Ende mit der Halterung verbunden, sodass die Sensormasse zur Ausführung einer linearen Bewegung in einer Messrichtung in der die Sensormasse, die Befestigungsbeine und die Halterung umfassenden Ebene angeordnet ist. Wenn dann eine Beschleunigung auf die Sensormasse in der vorgegebenen Richtung einwirkt, kann eine entsprechende Messung erfolgen. Zur Erfassung der linearen Bewegung der Sensormasse in der Messrichtung sind hierbei planare Kondensatorplatten vorgesehen, die mit einer Spannungsversorgungseinrichtung verbunden sind, von der sie gegenphasig mit einer Spannung angesteuert werden und somit einen unterschiedlichen Spannungspegel aufweisen. Die die auf den Beschleunigungsmesser einwirkende Beschleunigung angebenden Ausgangssignale werden zur Weiterverarbeitung und Anzeige der jeweiligen Beschleunigungsintensität einer Datenauswertungsschaltung zugeführt.
  • Außerdem ist aus der WO 92 03740 ein Beschleunigungsmesser bekannt, bei dem ein Sensor mit Sensorelementen in Form einer Kondensatoranordnung von zwei, eine gewisse Phasenverschiebung zueinander aufweisenden Wechselspannungen beaufschlagt wird und mit einer Demodulatorschaltung zur weiteren Auswertung der Sensor-Ausgangssignale verbunden ist. Der Demodulator sowie der von einer Differentialkondensatoranordnung gebildete Sensor werden zur Durchführung des Messvorgangs mit einer hochfrequenten Wechselspannung beaufschlagt. Die Differentialkondensatoranordnung umfasst außerdem eine Schaltungsanordnung zur Beaufschlagung der Kondensatoranordnung (Brücke) mit einer momentanen elektrostatischen Kraft, um eine entsprechende Verschiebung (Unsymmetrie) im Ausgangssignal zum Wiederabgleichen der Brücke hervorzurufen. Wenn einer der Kondensatoren dieses Sensors und die Schaltungsanordnung eine Störung oder Fehlfunktion aufweisen, kann dies erfasst werden.
  • Darüber hinaus ist aus der EP 1 367 367 A1 ein Winkelgeschwindigkeitssensor bekannt, bei dem Sensorelemente in Form einer Kondensatorbrücke mit einer Datenauswertungsschaltung zur Ableitung eines eine auf den Sensor einwirkende Beschleunigung angebenden Ausgangssignals verbunden sind. Die Datenauswertungsschaltung umfasst außerdem eine Störungserfassungsschaltung, die aus dem Außenbereich durch eine externe Anforderung betätigbar ist. Ein Überwachungssignal wird dann von einer Schalteinrichtung über einen Kondensator einem von zwei Differenzverstärkern zur Störungserfassung zugeführt.
  • Ferner ist aus der JP 10 031 032 A ein Signalprozessor für einen Beschleunigungssensor eines variablen elektrostatischen Kapazitätstyps bekannt, bei dem eine Kompensation in Bezug auf Temperaturschwankungen und Schwingfrequenzschwankungen erfolgt. Zu diesem Zweck wird ein Rechtecksignal von einem Phasenschieber einer Elektrode des Sensors zugeführt, woraufhin eine weitere Auswertung der Sensor-Ausgangssignale erfolgt. Außerdem wird das Rechtecksignal auch einem Synchrondemodulator zur Detektion zugeführt. Das erhaltene Ausgangssignal wird dann von einem Tiefpassfilter geglättet.
  • Schließlich ist aus der US 5 583 290 ein Beschleunigungsmesser bekannt, bei dem die Ausgangsfrequenz eines Oszillators einem Sensorelement und einem Demodulator zugeführt wird. Hierbei kann eine Kapazitätsbrücke der Sensorelemente von einer Gleichvorspannung zu Prüfzwecken beeinflusst werden. Außerdem wird einer Datenauswertungsschaltung ein externes Testsignal zugeführt.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, einen Inertialsensor anzugeben, der eine dahingehende aktive Diagnose ermöglicht, ob bei dem Sensor selbst eine Störung bzw. eine Fehlfunktion vorliegt oder nicht. Außerdem soll eine diesen Inertialsensor umfassende Sensorkombination angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Inertialsensor gemäß den Patentansprüchen gelöst.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Inertialsensor ein Detektionselement mit einem ersten Kondensatorabschnitt, der eine an einem unbeweglichen Bauteil angeordnete erste Detektionselektrode und eine an einem beweglichen Bauteil angeordnete bewegliche Elektrode umfasst, und einem zweiten Kondensatorabschnitt, der eine an dem unbeweglichen Bauteil angeordnete zweite Detektionselektrode und eine an dem beweglichen Bauteil angeordnete bewegliche Elektrode umfasst, eine Ansteuerschaltung zum Anlegen einer Signal-Wechselvorspannung an die bewegliche Elektrode, eine Detektorschaltung, die einen Differenzdetektor, der die Differenz der elektrischen Ladungsmenge zwischen der ersten und der zweiten Detektionselektrode erfasst, die derart angeordnet sind, dass eine Verstellung der beweglichen Elektrode in Abhängigkeit von einer auf das Detektionselement wirkenden Beschleunigung erfolgt, wobei die in der zweiten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladungsmenge abnimmt, wenn die in der ersten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladungsmenge zunimmt und in umgekehrter Weise die in der zweiten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladung zunimmt, wenn die in der ersten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladung abnimmt, einen Synchrondemodulator, der das Ausgangssignal des Differenzdetektors synchron mit der Signal-Wechselvorspannung demoduliert, und einen das Ausgangssignal des Synchrondemodulators regelnden Ausgangsverstärker aufweist, und eine Selbstdiagnoseschaltung, die dem Synchrondemodulator vorgeschaltet ist und die Signal-Wechselvorspannung als Diagnosesignal zur Erfassung eines Störzustands bei dem Detektionselement und/oder der Detektorschaltung abgibt.
  • Bei diesem Inertialsensor wird somit überwacht, ob an einem Ausgangssignalanschluss des Inertialsensors ein vorgegebenes Offset-Gleichspannungssignal oder -Gleichstromsignal erhalten wird. Hierdurch kann bereits aktiv diagnostiziert werden, ob bei dem Sensor selbst ein Störzustand vorliegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Sensorkombination einen Winkelgeschwindigkeitssensor und den vorstehend beschriebenen Inertialsensor, wobei der Winkelgeschwindigkeitssensor ein Schwingungselement und einen selbsterregten Schwingkreis zur Zuführung einer selbsterregten Schwingungssignalspannung mit einer Erregungsfrequenz von 50 kHz oder weniger zur Konstanthaltung der Amplitude des Schwingungselements aufweist und die selbsterregte Schwingungssignalspannung des Winkelgeschwindigkeitssensors als Signal-Wechselvorspannung des Inertialsensors Verwendung findet.
  • Bei dieser Sensorkombination ist somit eine nur zur Erzeugung der Signal-Wechselvorspannung für den Inertialsensor dienende spezifische Schaltungsanordnung nicht erforderlich. Darüber hinaus kann ein stabiles Signal als Signal-Wechselvorspannung für den Inertialsensor erhalten werden.
  • Weitere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild eines Inertialsensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 ein Ersatzschaltbild eines Detektionselements des Inertialsensors gemäß 1,
  • 3 Signalverläufe, die Betrieb und Arbeitsweise von jeweiligen Abschnitten des Inertialsensors gemäß 1 veranschaulichen,
  • 4 Signalverläufe, die Betrieb und Arbeitsweise von jeweiligen Abschnitten des Inertialsensors gemäß 1 für den Fall veranschaulichen, dass an einem Punkt Y und einem Punkt Z Unterbrechungen vorliegen,
  • 5 Signalverläufe, die Betrieb und Arbeitsweise von jeweiligen Abschnitten des Inertialsensors gemäß 1 für den Fall veranschaulichen, dass dem Inertialsensor ein externes Diagnose-Anforderungssignal zugeführt wird,
  • 6 eine Seitenansicht des Aufbaus eines Detektionselements eines Inertialsensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 7 ein Blockschaltbild eines Inertialsensors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 8 ein Blockschaltbild einer Sensorkombination gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 9 Signalverläufe, die Betrieb und Arbeitsweise von jeweiligen Abschnitten der Sensorkombination gemäß 8 veranschaulichen,
  • 10 ein Blockschaltbild eines bekannten Beschleunigungssensors des elektrostatischen Kapazitätstyps, und
  • 11 ein Blockschaltbild eines weiteren bekannten Beschleunigungssensors des elektrostatischen Kapazitätstyps.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Inertialsensors gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild eines Detektionselements dieses Inertialsensors. 3 zeigt Signalverläufe, die Betrieb und Arbeitsweise von jeweiligen Abschnitten des Inertialsensors veranschaulichen. 4 zeigt Signalverläufe, die Betrieb und Wirkungsweise von jeweiligen Abschnitten des Inertialsensors für den Fall veranschaulichen, dass an einem Punkt Y und einem Punkt Z Unterbrechungen vorliegen. 5 zeigt Signalverläufe, die Betrieb und Arbeitsweise von jeweiligen Abschnitten des Inertialsensors für den Fall veranschaulichen, dass dem Inertialsensor ein externes Diagnose-Anforderungssignal zugeführt wird.
  • Der Inertialsensor gemäß 1 umfasst ein Detektionselement 6, eine Ansteuerschaltung 12, eine Detektorschaltung 27 sowie eine Selbstdiagnoseschaltung 41. Das Detektionselement 6 umfasst seinerseits ein unbewegliches Bauteil 1, eine erste Detektionselektrode 2a und eine zweite Detektionselektrode 2b, einen ersten Ausgang 3a und einen zweiten Ausgang 3b, ein bewegliches Bauteil 4, eine erste bewegliche Elektrode 4a und eine zweite bewegliche Elektrode 4b sowie einen Eingang 5.
  • An dem aus Silicium bestehenden unbeweglichen Bauteil 1 sind die erste Detektionselektrode 2a und die zweite Detektionselektrode 2b einander gegenüberliegend in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet. Das bewegliche Bauteil 4 besteht ebenfalls aus Silicium und verläuft in Bezug auf das unbewegliche Bauteil 1 annähernd in der Mitte zwischen der ersten Detektionselektrode 2a und der gegenüberliegend angeordneten zweiten Detektionselektrode 2b. Die erste bewegliche Elektrode 4a und die zweite bewegliche Elektrode 4b sind an beiden Oberflächen des beweglichen Bauteils 4 derart angeordnet, dass sie jeweils der ersten Detektionselektrode 2a bzw. der zweiten Detektionselektrode 2b gegenüberliegen. Der Eingang 5 ist in Form eines an einer Seite des unbeweglichen Bauteils 1 vorgesehenen Anschlusses in dem beweglichen Bauteil 4 angeordnet, sodass über ihn ein Signal der ersten beweglichen Elektrode 4a und der zweiten beweglichen Elektrode 4b zugeführt werden kann. Der erste Ausgang 3a und der zweite Ausgang 3b sind ebenfalls in Form von Anschlüssen an einer Seite des unbeweglichen Bauteils 1 in der ersten Detektionselektrode 2a bzw. der zweiten Detektionselektrode 2b angeordnet, sodass eine erhaltene elektrische Ladung von der ersten Detektionselektrode 2a und der zweiten Detektionselektrode 2b abgeführt werden kann.
  • Hierbei können das unbewegliche Bauteil 1 und das bewegliche Bauteil 4 aus einem Kristallmaterial, Keramikmaterial oder dergleichen sowie aus Silicium bestehen. Auf diese Weise lässt sich ein Inertialsensor mit einem eine stabile Form aufweisenden Detektionselement erhalten.
  • Wie in 2 veranschaulicht ist, wird ein erster Kondensatorabschnitt mit einer elektrostatischen Kapazität C1 von der mit dem ersten Ausgang 3a verbundenen ersten Detektionselektrode 2a und der dieser gegenüberliegenden ersten beweglichen Elektrode 4a gebildet, während ein zweiter Kondensatorabschnitt mit einer elektrostatischen Kapazität C2 von der mit dem zweiten Ausgang 3b verbundenen zweiten Detektionselektrode 2b und der dieser gegenüberliegenden zweiten beweglichen Elektrode 4b gebildet wird. Die erste bewegliche Elektrode 4a und die zweite bewegliche Elektrode 4b sind miteinander sowie außerdem mit dem Eingang 5 verbunden. Üblicherweise wird bei den elektrostatischen Kapazitäten C1 und C2 eine derartige Voreinstellung vorgenommen, dass sie annähernd gleich sind.
  • Wie in 1 dargestellt ist, wird eine vorgegebene Spannung einem Spannungsversorgungsanschluss 10 zugeführt, während ein Masseanschluss 11 an Masse liegt. Der Stromversorgungsanschluss 10 und der Masseanschluss 11 sind hierbei zur Gewährleistung einer Stromzufuhr mit jeder Schaltungsanordnung verbunden. Die Ansteuerschaltung 12 umfasst eine Phasenwandlereinrichtung 13, über die eine Phasenverschiebung einer Signal-Wechselvorspannung um einen Winkel von 90° erfolgen kann, wobei diese Signal-Wechselvorspannung dem Eingang 5 zugeführt wird.
  • Die Detektorschaltung 27 umfasst einen Differenzdetektor 22, einen Regelverstärker 23, einen Synchrondemodulator 24, einen Ausgangsverstärker 25 sowie einen Sensor-Ausgangsanschluss 26, der nachstehend vereinfacht als Sensorausgang bezeichnet ist.
  • Der Differenzdetektor 22 wird von Stromverstärkern 20a und 20b sowie einem Differenzdetektor 21 gebildet. Den Stromverstärkern 20a und 20b wird jeweils eine elektrische Ladung zugeführt, die in der ersten Detektionselektrode 2a bzw. der zweiten Detektionselektrode 2b erzeugt worden ist. Die jeweiligen Ausgangssignale der Stromverstärker 20a und 20b werden dann dem Differenzdetektor 21 zugeführt.
  • Das Ausgangssignal des Differenzdetektors 21 wird wiederum dem Regelverstärker 23 zugeführt. Der Synchrondemodulator 24 detektiert synchron den Ausgangssignalverlauf des Regelverstärkers 23 unter Verwendung der durch die Phasenwandlereinrichtung 13 hindurchgeführten Signal-Wechselvorspannung. Das Ausgangssignal des Synchrondemodulators 24 wird dann dem Ausgangsverstärker 25 zugeführt, sodass über den Sensorausgang 26 ein geglättetes und von dem Ausgangsverstärker 25 eingestelltes Signal in den Außenbereich abgegeben wird.
  • Die Selbstdiagnoseschaltung 41 umfasst ein Dämpfungsglied 30, einen Kondensator 31, einen Trennschalter 32, einen Diagnoseanschluss 33 und einen ODER-Schaltungsblock 40. Dem Dämpfungsglied 30 wird die durch die Phasenwandlereinrichtung 13 hindurchgeführte Signal-Wechselvorspannung zugeführt, sodass das Dämpfungsglied 30 als Regler wirkt. Das Ausgangssignal des Dämpfungsglieds 30 wird dann dem Kondensator 31 zugeführt, der dieses Ausgangssignal wiederum einem invertierenden Eingang des Stromverstärkers 20b zuführt und auf diese Weise als Injektor wirkt. Der Trennschalter 32 ist zwischen dem Dämpfungsglied 30 und dem Kondensator 31 angeordnet und führt in Abhängigkeit von einer extern erfolgenden Betätigung eine Durchschaltung/Unterbrechung der zum Kondensator 31 führenden Ausgangsleitung des Dämpfungsgliedes 30, d. h., der Signalleitung durch, über die eine von der Ansteuerschaltung 12 abgegebene Signal-Wechselvorspannung zugeführt wird, sodass er als Schalter wirkt. Über den Diagnoseanschluss 33 wird ein externes Diagnose-Anforderungssignal zugeführt, d. h., ein Signal zur Umschaltung des Trennschalters 32 aus seinem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand, sodass das Ausgangssignal des Dämpfungsgliedes 30 dem Kondensator 31 zugeführt werden kann. Der Diagnoseanschluss 33 dient somit zur Zuführung dieses Diagnose-Anforderungssignals zu dem Trennschalter 32.
  • Der ODER-Schaltungsblock 40 umfasst Gleichrichter 34, 36, Vergleicher 35, 37, ein ODER-Glied 38 sowie einen Störungsausgang 39. Dem Gleichrichter 34 wird die durch die Phasenwandlereinrichtung 13 hindurchgeführte Signal-Wechselvorspannung zugeführt. Über den Gleichrichter 34 erfolgt eine Gleichrichtung und anschließende Glättung dieses Signals. Das Ausgangssignal des Gleichrichters 34 wird wiederum dem Vergleicher 35 zugeführt, der einen Vergleich und eine Bestimmung des Ausgangssignalwertes durchführt. Dem Gleichrichter 36 wird dagegen das Ausgangssignal des Regelverstärkers 23 zugeführt, wobei über den Gleichrichter 36 ebenfalls eine Gleichrichtung und anschließende Glättung dieses Signals erfolgt. Das Ausgangssignal des Gleichrichters 36 wird dem Vergleicher 37 zugeführt, der dann einen Vergleich und eine Bestimmung des Ausgangssignalwertes durchführt. Das jeweilige Ausgangssignal der Vergleicher 35, 37 wird in das ODER-Glied 38 eingegeben, über das eine logische ODER-Verknüpfung erfolgt, woraufhin das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 38 dem Störungsausgang 39 zugeführt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Selbstdiagnoseschaltung 41 somit das Dämpfungsglied 30, das eine von der Ansteuerschaltung 12 abgegebene Signal-Wechselvorspannung regelt, sowie den Kondensator 31, der ein von dem Dämpfungsglied 30 abgegebenes Signal einer dem Synchrondemodulator 24 vorgeschalteten Schaltungsanordnung zuführt. Auf diese Weise kann ein Inertialsensor erhalten werden, der eine beliebige Einstellung eines Offset-Gleichspannungssignals bzw. -Gleichstromsignals zur aktiven Diagnose des Vorliegens oder Nichtvorliegens eines Störzustands im Sensor selbst ermöglicht.
  • Außerdem umfasst die Selbstdiagnoseschaltung 41 den Trennschalter 32, über den die Selbstdiagnoseschaltung 41 von einem Zustand, in dem sie sich in Betrieb befindet, auf einen Zustand umgeschaltet werden kann, bei dem sie außer Betrieb ist. Der Trennschalter 32 ist hierbei zwischen dem Dämpfungsglied 30 und dem Kondensator 31 angeordnet, sodass in Abhängigkeit von einer externen Diagnose-Anforderung jederzeit oder ständig eine aktive Diagnose in Bezug auf das Vorliegen eines Störzustands erfolgen kann.
  • Weiterhin dient der Trennschalter 32 in seiner Eigenschaft als extern betätigbarer Schalter zur Herstellung oder Unterbrechung der Zuführung einer von der Ansteuerschaltung 12 abgegebenen Signal-Wechselvorspannung zu dem Kondensator 31. Die Selbstdiagnoseschaltung 41 kann daher unter Verwendung eines einfachen Aufbaus zwischen einem Zustand, bei dem sie sich in Betrieb befindet, und einem Zustand umgeschaltet werden, bei dem sie außer Betrieb ist.
  • Ferner findet das Dämpfungsglied 30 als Regler Verwendung, sodass eine genaue Initialisierung der Größe eines Offset-Gleichspannungssignals bzw. -Gleichstromsignals für eine aktive Diagnose erfolgen kann. Als Regler kann hierbei auch eine Phasenwandlereinrichtung in Betracht gezogen werden, wobei sich auch in diesem Falle die gleichen Vorteile erzielen lassen.
  • Außerdem wird der Kondensator 31 als Injektor verwendet, sodass unter Verwendung eines einfachen Aufbaus eine genaue Initialisierung der Größe eines Offset-Gleichspannungssignals bzw. -Gleichstromsignals für eine aktive Diagnose erfolgen kann. Als Injektor kann hierbei auch ein Widerstand in Betracht gezogen werden, wobei sich auch in diesem Fall die gleichen Vorteile erzielen lassen.
  • Weiterhin erfolgt über die Selbstdiagnoseschaltung 41 eine konstante Überwachung des Vorliegens eines Störzustands in der Ansteuerschaltung 12 und dem Detektionselement 6 in Verbindung mit der Abgabe eines Diagnosesignals in den Außenbereich. Zu diesem Zweck umfasst die Selbstdiagnoseschaltung 41 den Gleichrichter 34 und den Vergleicher 35 als Ansteuersystem-Beurteilungseinrichtung zur Überwachung des Pegels der Signal-Wechselvorspannung sowie den Gleichrichter 36 und den Vergleicher 37 als Detektionssystem-Beurteilungseinrichtung zur Überwachung des Pegels des Ausgangssignals des Differenzdetektors 22 sowie das ODER-Glied 38, über das das jeweilige Ausgangssignal dieser Ansteuersystem-Beurteilungseinrichtung und Detektionssystem-Beurteilungseinrichtung in den Außenbereich abgegeben wird. Der Pegel der Signal-Wechselvorspannung sowie der Pegel des Ausgangssignals des Differenzdetektors 22 werden somit ständig überwacht. Bei Vorliegen oder Auftreten eines Störzustands im Ansteuersystem (einschließlich der zugehörigen Verbindungsleitungen) oder im Detektionssystem (einschließlich der zugehörigen Verbindungsleitungen zwischen dem Detektionselement 6 und der Detektorschaltung 27) kann daher sofort ein Störungsdiagnosesignal in den Außenbereich des Sensors abgegeben werden.
  • Im übrigen ist die Ausgestaltung des Trennschalters 32 nicht speziell auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es kann z. B. auch ein Trennschalter mit einer Zeitgeberschaltung Verwendung finden, die eine vorgegebene Zeitdauer einsteuert. In diesem Falle wird in Abhängigkeit von einer extern erfolgenden Betätigung die Zuführung einer von der Ansteuerschaltung 12 abgegebenen Signal-Wechselvorspannung zu dem Kondensator 31 für eine vorgegebene Zeitdauer hergestellt oder unterbrochen. Hierdurch wird die Durchführung einer aktiven Störungsdiagnose in Abhängigkeit von einer extern zugeführten Diagnose-Anforderung für eine vorgegebene Zeitdauer ermöglicht.
  • Nachstehend werden der grundlegende Betrieb und die grundlegende Arbeitsweise dieses Inertialsensors unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 näher beschrieben. Der ersten beweglichen Elektrode 4a und der zweiten beweglichen Elektrode 4b wird über den Eingang 5 von der Ansteuerschaltung 12 eine durch die Phasenwandlereinrichtung 13 hindurchgetretene Signal-Wechselvorspannung V (mit dem unter dem Punkt A dargestellten Verlauf) zugeführt.
  • Wenn sodann eine Beschleunigung in Richtung der in 1 dargestellten Detektionsachse einwirkt, führt dies zu einer Verbiegung des beweglichen Bauteils 4. Wenn sich bei dieser Verbiegung des beweglichen Bauteils 4 z. B. die erste bewegliche Elektrode 4a der ersten Detektionselektrode 2a nähert, steigt hierdurch die elektrostatische Kapazität C1 an, was zu einem Anstieg der elektrischen Ladung Q1 = C1 V führt. Hierbei entfernt sich die zweite bewegliche Elektrode 4b von der zweiten Detektionselektrode 2b, wodurch die elektrostatische Kapazität C2 abnimmt, was zu einer Abnahme der elektrischen Ladung Q2 = C2·V führt. Wenn sich dagegen das bewegliche Bauteil 4 in Bezug auf den vorstehend beschriebenen Fall in der Gegenrichtung verbiegt, führt dies entsprechend zu einem entgegengesetzten Anstieg und Abfall der elektrischen Ladungen Q1 und Q2.
  • Hierbei ist der mit der ersten Detektionselektrode 2a verbundene erste Ausgang 3a mit dem invertierenden Eingang des Stromverstärkers 20b verbunden, während der mit der zweiten Detektionselektrode 2b verbundene zweite Ausgang 3b mit dem invertierenden Eingang des Stromverstärkers 20a verbunden ist. Der jeweilige nichtinvertierende Eingang der Stromverstärker 20a und 20b wird hierbei auf einer bestimmten Spannung gehalten (die z. B. auf einen virtuellen Massepegel von 2,5 V eingestellt ist).
  • Der Verlauf der an den Punkten C und D gemäß 1 auftretenden Auslenkungsströme ist somit in der in 3 veranschaulichten Weise durch i2 = dQ2/dt und i1 = dQ1/dt gegeben. Die jeweiligen Ausgangssignale der Stromverstärker 20a und 20b werden dann in den Differenzdetektor 21 eingegeben, dessen Ausgangssignal (am Punkt E gemäß 1) in 3 durch einen entsprechenden Signalverlauf veranschaulicht ist.
  • Sodann wird unter Verwendung des Regelverstärkers 23 eine Phasenvoreilung des Ausgangssignals des Differenzdetektors 21 um 90° herbeigeführt und das Ausgangssignal nach seiner Verstärkung (mit dem in 3 dargestellten Verlauf) abgegeben (am Punkt F gemäß 1), wodurch das Ausgangssignal des Regelverstärkers 23 in den Synchrondemodulator 24 eingegeben wird. Gleichzeitig wird das an dem Punkt A gemäß 1 anstehende Signal dem Synchrondemodulator 24 über den Eingang 5 (und einen Punkt B gemäß 1) zugeführt. Der Verlauf des Ausgangssignals des Regelverstärkers 23 wird somit unter Verwendung des am Punkt B dargestellten Signals (d. h. der Signal-Wechselvorspannung V) synchron detektiert. Der Verlauf des Ausgangssignals des Synchrondemodulators 24 nach dieser Synchrondetektion (am Punkt G gemäß 1) ist in 3 dargestellt.
  • Abschließend wird das Ausgangssignal des Synchrondemodulators 24 über den Ausgangsverstärker 25 geglättet und eingestellt. Sodann wird ein (am Punkt H gemäß 1) erhaltenes und dem Betrag der einwirkenden Beschleunigung entsprechendes Signal (mit dem in 3 dargestellten Verlauf) dem Sensorausgang 26 zugeführt.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang lassen sich durch Verwendung des Differenzdetektors 22 externe Störungen, die sich dem Ausgangssignal des Detektionselements 6 überlagert haben, sowie durch elektrostatische Einstreuungen von einer anderen Schaltung oder dergleichen hervorgerufene phasengleiche Rauschkomponenten weitgehend reduzieren. Wie aus dem unter Punkt F in 3 dargestellten Signalverlauf ersichtlich ist, besitzt außerdem ein durch den Synchrondemodulator 24 hindurchgetretenes Signal in Bezug auf die Signal-Wechselvorspannung V (deren Verlauf unter dem Punkt A dargestellt ist) nur eine phasengleiche (oder phasennegative) Komponente, was beinhaltet, dass mit der Signal-Wechselvorspannung V nicht synchronisierte Komponenten wie eingestreute Störungen und Schaltungs-Gleichspannungsabweichungen sämtlich unterdrückt sind. Durch diese Kombination des Differenzdetektors 22 mit dem Synchrondemodulator 24 kann somit ein Inertialsensor erhalten werden, der einen hohen Störabstand bzw. ein hohes Signal-Rauschverhältnis aufweist, was sich insbesondere bei Verwendung eines kleineren Detektionselements als äußerst vorteilhaft erweist. Insbesondere ist jedoch die Aufrechterhaltung einer guten Leistungsfähigkeit gewährleistet, während gleichzeitig die Abmessungen klein gehalten und ein Kostenanstieg verhindert werden können. Üblicherweise ist die gleichzeitige Realisierung dieser Interessengegensätze mit Schwierigkeiten verbunden.
  • Nachstehend wird ein grundlegender Vorgang in Bezug auf eine ständige Diagnosefunktion für den Fall einer an einem Punkt Y und einem Punkt Z gemäß 1 jeweils auftretenden bzw. vorliegenden Unterbrechung unter Bezugnahme auf die 1 und 4 näher beschrieben. Zunächst wird hierbei auf den grundlegenden Ablauf für den Fall eingegangen, dass eine Unterbrechung an dem Punkt Y gemäß 1 vorliegt. Im Normalzustand ist das Ausgangssignal am ersten Ausgang 3a (d. h. der Signalverlauf am Punkt D) weitgehend gleich dem Ausgangssignal am zweiten Ausgang 3b (d. h., dem Signalverlauf am Punkt C), sodass sie sich gegenseitig aufheben und das Ausgangssignal des Differenzdetektors 21 (d. h., der Signalverlauf am Punkt E) den Wert 0 annimmt.
  • Wenn jedoch eine Unterbrechung am Punkt Y auftritt, erfolgt durch den Differenzdetektor 21 keine gegenseitige Aufhebung der über den ersten Ausgang 3a und über den zweiten Ausgang 3b erhaltenen Ausgangssignale, sodass der Differenzdetektor 21 ein Signal mit einer großen Amplitude abgibt (d. h., den Signalverlauf am Punkt E). Dieses Signal durchläuft den Regelverstärker 23 und wird auf diese Weise zu einem Signal mit großer Amplitude und einer Phasenvoreilung von 90° (d. h., dem Signalverlauf am Punkt F), das dem Gleichrichter 36 zugeführt wird. Das von dem Gleichrichter 36 abgegebene Ausgangssignal (d. h., der Signalverlauf am Punkt L) wird dann von dem Vergleicher 37 mit einer Bezugsspannung M (deren Pegel in Form eines Beispiels in 4 veranschaulicht ist) verglichen, wodurch eine Beurteilung erfolgt. Von dem Vergleicher 37 wird anschließend ein Signal (d. h., der Signalverlauf an einem Punkt N) abgegeben, das dann über das ODER-Glied 38 (in Form des Signalverlaufs an einem Punkt O) dem Störungsausgang 39 zugeführt wird. Auf diese Weise kann sofort ein das Vorliegen eines Störzustands im Detektionsschaltungssystem anzeigendes Signal in den Außenbereich des Sensors abgegeben werden.
  • Außerdem kann bei der ursprünglichen Auslegung das Ausgangssignal des Differenzdetektors 21 (d. h., der Signalverlauf am Punkt E) auch dahingehend ausgestaltet werden, dass er einen anderen bestimmten Signalwert als 0 annimmt, wobei gleichzeitig der Sollpegel des Vergleichers 37 einen bestimmten unterschiedlichen Wert aufweist. Auch in diesem Falle kann das Vorliegen eines Störzustands bei dem Detektionselement 6 sofort erfasst werden, und zwar auch dann, wenn es sich z. B. um einen Störzustand handelt, der durch einen Leitungs-Masseschluss oder dergleichen verursacht worden ist, bei dem das Ausgangssignal des Differenzdetektors 21 (d. h., der Signalverlauf am Punkt E) den Wert 0 annimmt.
  • Nachstehend wird der grundlegende Ablauf für den Fall beschrieben, dass eine Unterbrechung am Punkt Z gemäß 1 auftritt. Bei einer Unterbrechung am Punkt Z wird die Signal-Wechselvorspannung V (d. h., der Signalverlauf am Punkt A) dem Gleichrichter 34 nicht zugeführt, sodass das Ausgangssignal des Gleichrichters 34 (d. h., der Signalverlauf am Punkt I) zu 0 wird. Unter Verwendung des Vergleichers 35 wird dieses Ausgangssignal des Vergleichers 34 (d. h., der Signalverlauf am Punkt I) mit einer Bezugsspannung J (deren Pegel in Form eines Beispiels in 4 veranschaulicht ist) verglichen und eine Beurteilung getroffen. Sodann wird von dem Vergleicher 35 ein Signal (in Form des Signalverlaufs am Punkt K) abgegeben, das über das ODER-Glied 38 (in Form des Signalverlaufs am Punkt O) dem Störungsausgang 39 zugeführt wird. Auf diese Weise kann sofort ein das Vorliegen eines Störzustands im Detektionsschaltungssystem anzeigendes Signal in den Außenbereich des Sensors abgegeben werden.
  • Nachstehend wird der bei der Zuführung eines externen Diagnose-Anforderungssignals zu dem Sensor gemäß 1 erfolgende grundlegende Vorgang unter Bezugnahme auf die 1 und 5 näher beschrieben. Wenn dem Diagnoseanschluss 33 ein Diagnose-Anforderungssignal (z. B. in Form des am Punkt P gemäß 5 dargestellten Signals hohen Pegels) zugeführt wird, wird der Trennschalter 32 geschlossen.
  • Hierbei wird die Signal-Wechselvorspannung V (d. h., der am Punkt A und am Punkt B jeweils auftretende Signalverlauf) von dem Dämpfungsglied 30 zu einem am Punkt Q auftretenden Signal (d. h., zu dem unter Q dargestellten Signalverlauf) gedämpft.
  • Das unter dem Punkt Q dargestellte Signal wird sodann über den Trennschalter 32 weitergeleitet und wird auf diese Weise zu einem Signal mit dem unter dem Punkt R dargestellten Verlauf, das sodann dem Kondensator 31 zugeführt wird. Das unter dem Punkt R dargestellte Signal wird von dem Kondensator 31 in Form eines den unter dem Punkt S dargestellten Verlauf aufweisenden Signals weitergeleitet (das ein falsches elektrisches Signal darstellt, das keiner tatsächlich einwirkenden Beschleunigung entspricht). Dieses Signal wird sodann dem invertierenden Eingang des Stromverstärkers 20b zugeführt, wodurch über den Differenzdetektor 21 das unter dem Punkt E in 5 dargestellte Signal erhalten wird. Unter Verwendung des Regelverstärkers 23 wird dem Ausgangssignal des Differenzdetektors 21 anschließend eine Phasenvoreilung von 90° in Verbindung mit einer Verstärkung erteilt, woraufhin es (am Punkt F gemäß 1) abgegeben wird (in Form des in 5 dargestellten Signalverlaufs).
  • Sodann wird der Ausgangssignalverlauf des Regelverstärkers 23 von dem Synchrondemodulator 24 synchron detektiert. Der nach dieser Synchrondetektion (am Punkt G gemäß 1) erhaltene Ausgangssignalverlauf des Synchrondemodulators 24 ist in 5 dargestellt. Schließlich wird das Ausgangssignal des Synchrondemodulators 24 über den Ausgangsverstärker 25 geglättet und eingestellt, woraufhin ein unter dem Punkt H in 5 dargestelltes Gleichspannungs-Ausgangssignal erhalten wird.
  • Wenn somit z. B. im Normalzustand des Sensors und Einstellung des unter dem Punkt H dargestellten Gleichspannungs-Ausgangssignals auf 500 mV ein Diagnose-Anforderungssignal P zugeführt wird, lässt sich das Vorliegen eines Störzustands genau feststellen, und zwar auch dann, wenn es sich um einen die Ausgangsempfindlichkeit des Sensors in erheblichem Umfang beeinträchtigenden Störzustand wie einen Kurzschluss und/oder eine Schwankung der Lebensdauer von Teilen der Detektorschaltung 27 (z. B. bei einem (nicht dargestellten) Verstärkungs-Rückkopplungswiderstand) handelt. Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration ist es nicht erforderlich, bei dem Detektionselement 6 eine spezielle Elektrode oder andere spezielle Maßnahmen dieser Art vorzusehen, wodurch sich das Detektionselement 6 kleiner und einfacher ausführen lässt.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann durch dieses Ausführungsbeispiel somit ein Inertialsensor mit einem einfachen Aufbau erhalten werden. Außerdem ist die Selbstdiagnoseschaltung 41 vorgesehen, bei der eine ständige Diagnosefunktion mit einer auf ein extern zugeführtes Diagnose-Anforderungssignal ansprechenden Diagnosefunktion kombiniert ist. Dies ermöglicht eine weitgehend vollständige Erfassung eines jeden Störzustands bei dem Sensor, wodurch sich die Zuverlässigkeit des Sensors erhöht.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 6 zeigt eine Seitenansicht des Aufbaus eines Detektionselements eines Inertialsensors gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ansteuerschaltung, die Detektionsschaltung bzw. die Selbstdiagnoseschaltung in der gleichen Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgestaltet, sodass entsprechende Figuren und ihre Beschreibung sich erübrigen und nachstehend nur auf unterschiedliche Elemente im einzelnen eingegangen wird.
  • Bei dem Detektionselement gemäß 6 sind an einem unbeweglichen Bauteil 50 eine erste Detektionselektrode 51 und eine zweite Detektionselektrode 52 angebracht. An einem beweglichen Bauteil 53 ist eine bewegliche Elektrode 56 gegenüber der ersten Detektionselektrode 51 und der zweiten Detektionselektrode 52 angeordnet. Die erste Detektionselektrode 51 und die zweite Detektionselektrode 52 sind hierbei in einem vorgegebenen Abstand in der gleichen Ebene des unbeweglichen Bauteils 50 angeordnet. Die bewegliche Elektrode 56 ist hierbei in einem vorgegebenen Abstand gegenüber sowohl der ersten Detektionselektrode 51 als auch der zweiten Detektionselektrode 52 angeordnet, wobei der beweglichen Elektrode 56 eine Signal-Wechselvorspannung V zugeführt wird.
  • An der der beweglichen Elektrode 56 gegenüberliegenden Seite des beweglichen Bauteils 53 ist ein zusätzliches Masseelement 57 derart angeordnet, dass sein Mittelpunkt in der Mitte zwischen der ersten Detektionselektrode 51 und der zweiten Detektionselektrode 52 liegt. Die beiden Enden des beweglichen Bauteils 53 sind über Halterungselemente 54 und 55 jeweils mit dem unbeweglichen Bauteil 50 verbunden. Das bewegliche Bauteil 53 ist hierbei derart gelagert, dass sich die bewegliche Elektrode 56 um das zusätzliche Masseelement 57 herum in die Richtung der Elektrodenflächen der ersten Detektionselektrode 51 und der zweiten Detektionselektrode 52 drehen kann.
  • Nachstehend wird auf die grundlegende Wirkungsweise dieses Inertialsensors näher eingegangen. Eine Beschleunigung wirkt in einer parallel zu den Elektrodenflächen der ersten Detektionselektrode 51 und der zweiten Detektionselektrode 52 verlaufenden Richtung (d. h., in den Richtungen der Detektionsachse gemäß 6). Hierdurch dreht sich die bewegliche Elektrode 56 um das zusätzliche Masseelement 57 herum in die Richtung der Elektrodenflächen der ersten Detektionselektrode 51 und der zweiten Detektionselektrode 52. Wenn hierbei ein Ende der Elektrodenfläche der sich drehenden beweglichen Elektrode 56 in die Nähe der Elektrodenfläche der ersten Detektionselektrode 51 gelangt, entfernt sich das andere Ende der Elektrodenfläche der beweglichen Elektrode 56 von der Elektrodenfläche der zweiten Detektionselektrode 52. Wenn dagegen ein Ende der Elektrodenfläche der beweglichen Elektrode 56 sich von der Elektrodenfläche der ersten Detektionselektrode 51 entfernt, nähert sich das andere Ende der Elektrodenfläche der beweglichen Elektrode 56 der Elektrodenfläche der zweiten Detektionselektrode 52.
  • Eine einwirkende Beschleunigung führt somit zu einer Drehung der Elektrodenfläche der beweglichen Elektrode 56. Dies führt zu einer Zunahme und Abnahme der elektrischen Ladungen Q1 und Q2 (wobei es sich bei der ersteren Ladung um eine elektrische Ladung handelt, die an der Elektrodenfläche der ersten Detektionselektrode 51 erzeugt wird, während es sich bei der letzteren Ladung um eine elektrische Ladung handelt, die an der Elektrodenfläche der zweiten Detektionselektrode 52 erzeugt wird). Eine solche Ladungszunahme und Ladungsabnahme wird dann von der Detektorschaltung 27 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erfasst. Auf diese Weise kann dem Sensorausgang 26 ein dem Betrag der einwirkenden Beschleunigung entsprechendes Signal zugeführt werden.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration dieses Ausführungsbeispiels können die gleichen Vorteile wie im Falle des ersten Ausführungsbeispiels erhalten werden. Außerdem ist die bewegliche Elektrode 56 nur an einer Seite des beweglichen Bauteils 53 angeordnet, sodass ein Kondensatorabschnitt zur Detektion auch nur auf einer Seite des beweglichen Bauteils 53 angeordnet werden kann. Hierbei wird der Kondensatorabschnitt von der beweglichen Elektrode 56 sowie der ersten Detektionselektrode 51 und der zweiten Detektionselektrode 52 gebildet.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Inertialsensors gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel tragen Teile mit einer dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel entsprechenden Konfiguration die gleichen Bezugszahlen, sodass sich ihre erneute detaillierte Beschreibung erübrigt und nachstehend nur auf unterschiedliche Merkmale und Elemente im einzelnen eingegangen wird.
  • Wie in 7 dargestellt ist, sind eine erste bewegliche Elektrode 58 und eine zweite bewegliche Elektrode 59 in einem vorgegebenen Abstand zueinander in der gleichen Ebene an dem beweglichen Bauteil 53 jeweils gegenüber der ersten Detektionselektrode 51 und der zweiten Detektionselektrode 52 angeordnet. Zwischen die Ansteuerschaltung 12 und die zweite bewegliche Elektrode 59 ist ein erster Widerstand 60 eingefügt, der zur Einstellung eines in Bezug auf die Signal-Wechselvorspannung V unterschiedlichen, vorgegebenen Signal-Wechselvorspannungswertes dient. Ein zweiter Widerstand 62 ist mit einem Knotenpunkt 61 verbunden, bei dem die zweite bewegliche Elektrode 59 und der erste Widerstand 60 miteinander verbunden sind. Ein die Funktion des Schalters aufweisender Trennschalter 64 ist zwischen dem zweiten Widerstand 62 und Masse 63 angeordnet. Über einen Diagnoseanschluss 65 kann ein externes Diagnose-Anforderungssignal zugeführt werden, durch das der Trennschalter 64 dann vom geöffneten in den geschlossenen Zustand umgeschaltet wird.
  • Nachstehend wird auf die grundlegende Wirkungsweise dieses Inertialsensors näher eingegangen. Wenn kein externes Diagnose-Anforderungssignal ansteht (d. h., wenn der Trennschalter 64 im geöffneten Zustand gehalten wird), wird die Signal-Wechselvorspannung V der ersten beweglichen Elektrode 58 und der zweiten beweglichen Elektrode 59 zugeführt (sodass die erste bewegliche Elektrode 58 und die zweite bewegliche Elektrode 59 das gleiche elektrische Potential aufweisen). Hierbei wird eine Beschleunigung in der in Verbindung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise erfasst. Im übrigen findet bei diesem Ausführungsbeispiel auch die Detektorschaltung 27 gemäß 1 Verwendung, obwohl sie in der Figur nicht dargestellt ist.
  • Wenn dagegen ein externes Diagnose-Anforderungssignal ansteht (d. h., wenn der Trennschalter 64 im geschlossenen Zustand gehalten wird), nimmt die der zweiten beweglichen Elektrode 59 zugeführte Signal-Wechselvorspannung den halben Wert der an die erste bewegliche Elektrode 58 angelegten Signal-Wechselvorspannung an, was darauf beruht, dass der Widerstandswert R1 des ersten Widerstands 60 und der Widerstandswert R2 des zweiten Widerstands 62 auf gleiche Werte eingestellt sind. Wenn bei dem Sensor kein Störzustand vorliegt, wird bei dieser Konfiguration über den Sensorausgang ein vorgegebenes Offset-Gleichspannungssignal abgegeben. Wenn jedoch bei dem Detektionselement und/oder der Ansteuerschaltung und/oder der Detektorschaltung ein Störzustand auftritt, wird dieses vorgegebene Offset-Gleichspannungssignal nicht abgegeben.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird das Widerstandsnetzwerk von dem zwischen der Ansteuerschaltung 12 und der zweiten beweglichen Elektrode 59 angeordneten ersten Widerstand 60 und dem zwischen dem Trennschalter 64 und dem Verbindungspunkt 61 der zweiten beweglichen Elektrode 59 mit dem ersten Widerstand 60 angeordneten zweiten Widerstand 62 gebildet. Trotz dieser einfachen Konfiguration kann somit eine aktive Diagnose eines Störzustands erfolgen. Außerdem wird über einen Sensorausgang ein vorgegebenes Offset-Gleichspannungssignal abgegeben, was die genaue Voreinstellung der Höhe einer Signal-Wechselvorspannung V ermöglicht, die an die erste bewegliche Elektrode 58 und die zweite bewegliche Elektrode 59 angelegt wird.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwar ein Fall in Betracht gezogen worden, bei dem der Widerstandswert R1 des ersten Widerstands 60 und der Widerstandswert R2 des zweiten Widerstands 62 gleich sind, jedoch sind die Relativwerte dieser Widerstände nicht zwangsläufig darauf beschränkt. Im übrigen bezieht sich die Beschreibung zwar nur auf eine Konfiguration, bei der der erste Widerstand 60 und der zweite Widerstand 62 Verwendung finden, jedoch ist auch die Widerstandskonfiguration nicht zwangsläufig darauf beschränkt, sondern es können auch ein Widerstandsnetzwerk oder eine andere Art von Konfiguration Verwendung finden.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • 8 zeigt ein Blockschaltbild einer Sensorkombination gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, während 9 Signalverläufe zeigt, die Betrieb und Wirkungsweise von jeweiligen Abschnitten dieser Sensorkombination veranschaulichen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel tragen Teile und Elemente mit der gleichen Konfiguration wie im Falle des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels die gleichen, Bezugszahlen und Bezugszeichen, sodass sich ihre erneute detaillierte Beschreibung erübrigt und nachstehend nur auf unterschiedliche Bauteile und Elemente im einzelnen eingegangen wird.
  • Die in 8 dargestellte Sensorkombination umfasst einen ersten Inertialsensor 80 und einen zweiten Inertialsensor 90 sowie einen Winkelgeschwindigkeitssensor 75 in Form eines Stimmgabeltyps, der ein Schwingungselement 70, eine Ansteuerschaltung 71 und eine Detektorschaltung 72 aufweist. Die Ansteuerschaltung 71 dient zur Ansteuerung des Schwingungselements 70, während die Detektorschaltung 72 die Elektrizitätsmenge verarbeitet, die einer einwirkenden und von dem Schwingungselement 70 abgeleiteten Winkelgeschwindigkeit entspricht. Einem Spannungsversorgungsanschluss 73 wird eine vorgegebene Spannung zugeführt, während ein Masseanschluss 74 an Masse liegt. Der Stromversorgungsanschluss 73 und der Masseanschluss 74 sind mit jeder Schaltungsanordnung verbunden, wodurch die elektrische Stromversorgung gewährleistet ist.
  • Die beiden Inertialsensoren 80 und 90 sind dicht beieinander angeordnet, sodass ein Koppelkondensator 91 zwischen einer dem ersten Inertialsensor 80 zugeführten Signal-Wechselvorspannung und einem von dem zweiten Inertialsensor 90 erfassten Signal gebildet wird, während zwischen einer dem zweiten Inertialsensor 90 zugeführten Signal-Wechselvorspannung und einem von dem ersten Inertialsensor 80 erfassten Signal ein Koppelkondensator 92 gebildet wird. Hierbei verlaufen die Detektionsachsen des ersten Inertialsensors 80 und des zweiten Inertialsensors 90 senkrecht zueinander (wobei sie z. B. eine X-Achse und eine Y-Achse bilden).
  • Nachstehend wird auf die grundlegende Wirkungsweise dieser Sensorkombination unter Bezugnahme auf die 8 und 9 näher eingegangen. Wie in 8 veranschaulicht ist, steuert die Ansteuerschaltung 71 (d. h., ein selbsterregter Schwingkreis mit einer Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungssteuerung) das Schwingungselement 70 mit einer Erregungsfrequenz von 50 kHz oder weniger an, wodurch die Amplitude des Schwingungselements 70 konstant gehalten werden kann. An einem Punkt A wird ein Überwachungssignal erhalten, durch das die Amplitude des angesteuerten Schwingungselements 70 überwacht wird. Dieses Überwachungssignal tritt durch die in dem ersten Inertialsensor 80 vorgesehene Phasenwandlereinrichtung 13 hindurch und wird sodann (an einem Punkt B gemäß 8) dem Eingang 5 als Signal-Wechselvorspannung zugeführt, die in Bezug auf das am Punkt A auftretende Überwachungssignal eine Phasennacheilung von 90° aufweist. Das Überwachungssignal wird außerdem (an einem Punkt G gemäß 8) als Signal-Wechselvorspannung direkt dem Eingang 5 des zweiten Inertialsensors 90 zugeführt.
  • Wenn sodann eine Beschleunigung in Richtung der X-Achse des ersten Inertialsensors 80 wirkt, enthält ein Ausgangssignal (mit dem unter Punkt D in 9 dargestellten Verlauf) des Regelverstärkers 23 des ersten Inertialsensors 80 zusätzlich zu einem der einwirkenden Beschleunigung entsprechenden Signalanteil auch einen von dem Koppelkondensator 92 stammenden Lecksignalanteil. Unter Verwendung der am Punkt B auftretenden Signal- Wechselvorspannung wird dann der Ausgangssignalverlauf des Regelverstärkers 23 von dem Synchrondemodulator 24 detektiert, wodurch der unter Punkt E in 9 dargestellte Signalverlauf erhalten wird. Über den Ausgangsverstärker 25 erfolgt sodann eine Glättung und Einstellung dieses Ausgangssignals des Synchrondemodulators 24 (d. h., des unter E in 9 dargestellten Signalverlaufs), wodurch der von dem Koppelkondensator 92 stammende Lecksignalanteil unterdrückt und der unter F in 9 dargestellte Signalverlauf erhalten werden.
  • Wenn eine Beschleunigung in Richtung der Y-Achse des zweiten Inertialsensors 90 wirkt, umfasst das Ausgangssignal (mit dem unter H in 9 dargestellten Signalverlauf) des Regelverstärkers 23 des zweiten Inertialsensors 90 zusätzlich zu einem der einwirkenden Beschleunigung entsprechenden Signalanteil ebenfalls einen Lecksignalanteil, der in diesem Falle von dem Koppelkondensator 91 stammt. Unter Verwendung der am Punkt G auftretenden (und dem Signal am Punkt A entsprechenden) Signal-Wechselvorspannung wird dann der Ausgangssignalverlauf des Regelverstärkers 23 von dem Synchrondemodulator 24 detektiert, wodurch der unter I in 9 dargestellte Signalverlauf erhalten wird. Über den Ausgangsverstärker 25 erfolgt dann eine Glättung und Einstellung dieses Ausgangssignals (d. h., des unter I in 9 dargestellten Signalverlaufs) des Synchrondemodulators 24, wodurch der von dem Koppelkondensator 91 stammende Lecksignalanteil unterdrückt und der unter J in 9 dargestellte Signalverlauf erhalten werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, weisen bei diesem Ausführungsbeispiel die dem ersten Inertialsensor 80 und dem zweiten Inertialsensor 90 jeweils zugeführten Signal- Wechselvorspannungen eine Phasendifferenz von 90° zueinander auf. Der von dem Koppelkondensator 92 stammende Lecksignalanteil und der von dem Koppelkondensator 91 stammende Lecksignalanteil können somit von dem Ausgangsverstärker 25 des ersten Inertialsensors 80 und des zweiten Inertialsensors 90 nicht abgegeben werden. Da nämlich als Ansteuerschaltung für den Inertialsensor 80 die Phasenwandlereinrichtung 13 Verwendung findet, tritt zwischen den Signal-Wechselvorspannungen für die beiden Inertialsensoren 80 und 90 eine Phasendifferenz von 90° auf. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich die Lecksignalanteile der beiden benachbarten Inertialsensoren 80 und 90 gegenseitig beeinflussen. Weiterhin ist bei dem ersten Inertialsensor 80 eine 90°-Phasenwandlereinrichtung vorgesehen, die eine Phasennacheilung um 90° ermöglicht. Auf diese Weise lassen sich die vorstehend beschriebenen Vorteile erzielen, wenn eine solche Phasenwandlereinrichtung bei einem der Inertialsensoren vorgesehen ist.
  • Außerdem wird bei diesem Ausführungsbeispiel eine von der Ansteuerschaltung 71 (d. h., dem selbsterregten Schwingkreis mit einer Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung) des Stimmgabeltyp-Winkelgeschwindigkeitssensors 75 abgegebene Erregungsfrequenz von 50 kHz oder weniger für die Signal-Wechselvorspannung des ersten Inertialsensors 80 und des zweiten Inertialsensors 90 verwendet. Auf diese Weise erübrigt sich eine spezielle Schaltungsanordnung, die nur zur Erzeugung der Signal-Wechselvorspannung für den ersten Inertialsensor 80 und den zweiten Inertialsensor 90 dient. Darüber hinaus kann in Bezug auf die Signal-Wechselvorspannung des ersten Inertialsensors 80 und des zweiten Inertialsensors 90 ein stabiles Signal erhalten werden.
  • Außerdem sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Detektionsachsen des ersten Inertialsensors 80 und des zweiten Inertialsensors 90 dahingehend ausgestaltet, dass sie senkrecht zueinander verlaufen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass sich jeweilige Lecksignalanteile bei den beiden Inertialsensoren 80 und 90 gegenseitig beeinflussen, sodass sich eine Beschleunigung in der jeweiligen Richtung der sich unter rechten Winkeln schneidenden beiden Achsen genau erfassen lässt.
  • Auf diese Weise kann bei diesem Ausführungsbeispiel auch bei einer Kombination und Integration der Detektionselemente der beiden Inertialsensoren 80 und 90 verhindert werden, dass Interferenzen zwischen ihnen auftreten. Außerdem kann eine Sensorkombination mit einer beständigen Empfindlichkeit bzw. Temperaturcharakteristik erhalten werden.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwar in Betracht gezogen worden, nur bei dem ersten Inertialsensor 80 eine Signal-Wechselvorspannung mit einer Phasennacheilung von 90° in Bezug auf das am Punkt A auftretende Überwachungssignal zu erzeugen, jedoch ist die Konfiguration nicht zwangsläufig auf diese Maßnahme beschränkt, solange gewährleistet ist, dass zwischen den dem ersten Inertialsensor 80 und dem zweiten Inertialsensor 90 jeweils zugeführten Signal-Wechselvorspannungen eine Phasendifferenz von 90° besteht.
  • Ferner ist in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 zwar nicht beschrieben worden, in welcher Form die Selbstdiagnoseschaltung gemäß 1 bei den Inertialsensoren 80, 90 vorgesehen ist, jedoch liegt auf der Hand, dass die Selbstdiagnoseschaltung in geeigneter Weise vorgesehen werden kann.
  • Darüber hinaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Fall beschrieben worden, bei dem ein Sensor eines Stimmgabeltyps als Winkelgeschwindigkeitssensor im Rahmen der Sensorkombination Verwendung findet und als Detektionselement des Inertialsensors ein Sensor der in 1 veranschaulichten Art eingesetzt wird. Die Konfiguration ist jedoch nicht zwangsläufig auf eine solche Anordnung beschränkt, sondern es können verschiedene Sensoren miteinander kombiniert werden, wobei in Bezug auf die Konfiguration auch eine größere Gestaltungsfreiheit besteht.
  • Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, ist für den Fachmann ersichtlich, dass auch verschiedene Änderungen und Modifikationen in Betracht gezogen werden können.
  • Der vorstehend beschriebene Inertialsensor umfasst somit eine einem Synchrondemodulator vorgeschaltete Selbstdiagnoseschaltung, die eine Signal-Wechselvorspannung abgibt und auf diese Weise ein Diagnosesignal zur Erfassung eines Störzustands bei einem Detektionselement und/oder einer Detektorschaltung zuführt. Mit Hilfe dieses Inertialsensors kann eine aktive Diagnose in Bezug auf das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Störzustands bei dem Sensor selbst lediglich durch eine dahingehende Überwachung erfolgen, ob ein vorgegebenes Offset-Gleichspannungssignal bzw. -Gleichstromsignal an einem Sensorausgang des Inertialsensors erhalten wird.

Claims (14)

  1. Inertialsensor, mit einem Detektionselement (6) mit einem ersten Kondensatorabschnitt, der eine an einem unbeweglichen Bauteil (1) angeordnete erste Detektionselektrode (2a) und eine an einem beweglichen Bauteil (4) angeordnete bewegliche Elektrode (4a) umfasst, und einem zweiten Kondensatorabschnitt, der eine an dem unbeweglichen Bauteil angeordnete zweite Detektionselektrode (2b) und die an dem beweglichen Bauteil angeordnete bewegliche Elektrode umfasst, einer Ansteuerschaltung (12) zum Anlegen einer Signal-Wechselvorspannung an die bewegliche Elektrode (4a, 4b) des ersten und des zweiten Kondensatorabschnitts, einer Detektorschaltung (27), die einen Differenzdetektor (22), der die Differenz der elektrischen Ladungsmenge zwischen der ersten und der zweiten Detektionselektrode (2a, 2b) erfasst, die derart angeordnet sind, dass eine Verstellung der beweglichen Elektrode in Abhängigkeit von einer auf das Detektionselement wirkenden Beschleunigung erfolgt, wobei die in der zweiten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladungsmenge abnimmt, wenn die in der ersten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladungsmenge zunimmt und in umgekehrter Weise die in der zweiten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladung zunimmt, wenn die in der ersten Detektionselektrode erzeugte elektrische Ladung abnimmt, einen synchronen Demodulator (24), der das Ausgangssignal des Differenzdetektors synchron mit der Signal-Wechselvorspannung demoduliert, und einen das Ausgangssignal des synchronen Demodulators regelnden Ausgangsverstärker (25) aufweist, und einer Selbstdiagnoseschaltung (41), die die Signal-Wechselvorspannung dem dem synchronen Demodulator (24) vorgeschalteten Differenzdetektor (22) als Diagnosesignal zur Erfassung eines Störzustands bei dem Detektionselement (6) und/oder der Detektorschaltung (27) zuführt, und eine Ansteuersystem-Beurteilungseinrichtung (34, 35), die den Pegel der Signal-Wechselvorspannung überwacht, sodass das Vorliegen eines Störzustands bei der Ansteuerschaltung und dem Detektionselement ständig überwacht und dem Außenbereich ein Diagnosesignal zugeführt werden, eine Detektionssystem-Beurteilungseinrichtung (36, 37), die den Pegel des Ausgangssignals des Differenzdetektors überwacht, und ein ODER-Glied (38) aufweist, über das dem Außenbereich ein Ausgangssignal der Ansteuersystem-Beurteilungseinrichtung und der Detektionssystem-Beurteilungseinrichtung zugeführt wird.
  2. Inertialsensor nach Anspruch 1, bei dem die erste und die zweite Detektionselektrode (2a, 2b) in einem vorgegebenen Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind und die bewegliche Elektrode eine erste und eine zweite bewegliche Elektrode (4a, 4b) umfasst, die jeweils gegenüber der ersten bzw. der zweiten Detektionselektrode in der Mitte zwischen der ersten und zweiten Detektionselektrode angeordnet sind, und das unbewegliche Bauteil (1) und das bewegliche Bauteil (4) dahingehend ausgestaltet sind, dass eine Beschleunigung in senkrechter Richtung zu den Elektrodenflächen der ersten und zweiten Detektionselektrode wirkt und die Elektrodenflächen der ersten und zweiten beweglichen Elektrode hierdurch in senkrechter Richtung zu den Elektrodenflächen der ersten und zweiten Detektionselektrode verstellt werden.
  3. Inertialsensor, bei dem die erste und die zweite Detektionselektrode (2a, 2b) in einem vorgegebenen Abstand zueinander in der gleichen Ebene angeordnet sind, die beiden Enden des beweglichen Bauteils von dem unbeweglichen Bauteil gehalten werden, die bewegliche Elektrode der ersten bzw. der zweiten Detektionselektrode jeweils in einem vorgegebenen Abstand gegenüberliegt und ein zusätzliches Masseelement an der der beweglichen Elektrode gegenüberliegenden Seite des beweglichen Bauteils vorgesehen ist, und das unbewegliche Bauteil (1) und das bewegliche Bauteil (4) dahingehend ausgestaltet sind, dass eine Beschleunigung in paralleler Richtung zu den Elektrodenflächen der ersten und zweiten Detektionselektrode wirkt und sich die bewegliche Elektrode (4a, 4b) hierdurch um das zusätzliche Masseelement herum in die Richtung der Elektrodenflächen der ersten und zweiten Detektionselektrode dreht, wobei bei Hinbewegung eines Endes der Elektrodenfläche der sich drehenden beweglichen Elektrode zu der Elektrodenfläche der ersten Detektionselektrode das andere Ende der Elektrodenfläche der beweglichen Elektrode eine von der Elektrodenfläche der zweiten Detektionselektrode weggerichtete Verstellung erfährt, und in umgekehrter Weise bei Wegbewegung eines Endes der Elektrodenfläche der sich drehenden beweglichen Elektrode von der Elektrodenfläche der ersten Detektionselektrode das andere Ende der Elektrodenfläche der beweglichen Elektrode eine zu der Elektrodenfläche der zweiten Detektionselektrode hingerichtete Verstellung erfährt.
  4. Inertialsensor nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das unbewegliche Bauteil (1) und das bewegliche Bauteil (4) aus Kristall, Silicium oder einem Keramikmaterial bestehen.
  5. Inertialsensor nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Selbstdiagnoseschaltung (41) einen Regler (30), der die von der Ansteuerschaltung (12) abgegebene Signal-Wechselvorspannung regelt, und einen Injektor (31) aufweist, der ein Signal von dem dem synchronen Demodulator vorgeschalteten Regler abgibt.
  6. Inertialsensor nach Anspruch 5, bei dem die Selbstdiagnoseschaltung außerdem einen Schalter aufweist, über den eine Umschaltung zwischen einem Zustand, bei dem sich die Selbstdiagnoseschaltung in Betrieb befindet, und einen Zustand erfolgt, bei dem sich die Selbstdiagnoseschaltung außer Betrieb befindet, wobei der Schalter zwischen dem Regler (30) und dem Injektor angeordnet ist.
  7. Inertialsensor nach Anspruch 6, bei dem der Schalter einen Trennschalter (32) umfasst, der die Zuführung der von der Ansteuerschaltung abgegebenen Signal-Wechselvorspannung zu dem Injektor (31) in Abhängigkeit von einer externen Operation herstellt oder unterbricht.
  8. Inertialsensor nach Anspruch 6, bei dem der Schalter von einem Trennschalter (32) mit einer Zeitgeberschaltung gebildet wird, über die die Zuführung der von der Ansteuerschaltung abgegebenen Signal-Wechselvorspannung zu dem Injektor für eine vorgegebene Zeitdauer in Abhängigkeit von einer externen Operation herstellbar oder unterbrechbar ist.
  9. Inertialsensor nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem der Regler (30) von einem Dämpfungsglied (30) oder einer Phasenwandlereinrichtung gebildet wird.
  10. Inertialsensor nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem der Injektor von einem Kondensator gebildet wird.
  11. Inertialsensor nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem der Injektor von einem Widerstand gebildet wird.
  12. Sensorkombination mit einem Winkelgeschwindigkeitssensor und einem Inertialsensor nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Winkelgeschwindigkeitssensor ein Schwingungselement und einen selbsterregten Schwingkreis zur Zuführung einer selbsterregten Schwingungssignalspannung mit einer Erregungsfrequenz von 50 kHz oder weniger zur Konstanthaltung der Amplitude des Schwingungselements aufweist, wobei die selbsterregte Schwingungssignalspannung des Winkelgeschwindigkeitssensors als Signal-Wechselvorspannung des Inertialsensors Verwendung findet.
  13. Sensorkombination nach Anspruch 12, bei der der Inertialsensor zwei Inertialsensoren umfasst und zumindest eine der Ansteuerschaltungen der beiden Inertialsensoren eine Phasenwandlereinrichtung aufweist, durch die die Phasendifferenz der Signal- Wechselvorspannung zwischen den beiden Inertialsensoren auf 90° gehalten wird.
  14. Sensorkombination nach Anspruch 13 oder 14, bei der die Detektionselemente der beiden Inertialsensoren derart angeordnet sind, dass die Detektionsachsen der beiden Inertialsensoren senkrecht zueinander verlaufen.
DE602004010588T 2003-10-03 2004-10-01 Inerzialsensor und eine diesen enthaltende Sensorkombination Active DE602004010588T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003345400A JP4645013B2 (ja) 2003-10-03 2003-10-03 加速度センサ及びそれを用いた複合センサ
JP2003345400 2003-10-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004010588D1 DE602004010588D1 (de) 2008-01-24
DE602004010588T2 true DE602004010588T2 (de) 2008-12-11

Family

ID=34309154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004010588T Active DE602004010588T2 (de) 2003-10-03 2004-10-01 Inerzialsensor und eine diesen enthaltende Sensorkombination

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7337669B2 (de)
EP (1) EP1521086B1 (de)
JP (1) JP4645013B2 (de)
CN (1) CN100416276C (de)
DE (1) DE602004010588T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018213865A1 (de) * 2018-08-17 2020-02-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung von Drehraten, Sensorsystem

Families Citing this family (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4887034B2 (ja) * 2005-12-05 2012-02-29 日立オートモティブシステムズ株式会社 慣性センサ
JP2007248327A (ja) * 2006-03-17 2007-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加速度センサ
JP5181449B2 (ja) * 2006-09-14 2013-04-10 セイコーエプソン株式会社 検出装置、センサ及び電子機器
JP5105949B2 (ja) * 2007-04-27 2012-12-26 キヤノン株式会社 センサ
JP5045616B2 (ja) * 2007-08-30 2012-10-10 株式会社デンソー 容量式物理量検出装置
JP4687791B2 (ja) * 2007-09-19 2011-05-25 株式会社村田製作所 複合センサおよび加速度センサ
JP4510068B2 (ja) * 2007-12-05 2010-07-21 東京エレクトロン株式会社 微小構造体の変位量測定装置および変位量測定方法
JP5304652B2 (ja) * 2008-04-04 2013-10-02 パナソニック株式会社 加速度センサ
US20090313151A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods associated with projection system billing
US20090310039A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods and systems for user parameter responsive projection
US8384005B2 (en) * 2008-06-17 2013-02-26 The Invention Science Fund I, Llc Systems and methods for selectively projecting information in response to at least one specified motion associated with pressure applied to at least one projection surface
US20090310098A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods and systems for projecting in response to conformation
US20090310103A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods and systems for receiving information associated with the coordinated use of two or more user responsive projectors
US8308304B2 (en) * 2008-06-17 2012-11-13 The Invention Science Fund I, Llc Systems associated with receiving and transmitting information related to projection
US8267526B2 (en) * 2008-06-17 2012-09-18 The Invention Science Fund I, Llc Methods associated with receiving and transmitting information related to projection
US8608321B2 (en) * 2008-06-17 2013-12-17 The Invention Science Fund I, Llc Systems and methods for projecting in response to conformation
US8540381B2 (en) 2008-06-17 2013-09-24 The Invention Science Fund I, Llc Systems and methods for receiving information associated with projecting
US20100066983A1 (en) * 2008-06-17 2010-03-18 Jun Edward K Y Methods and systems related to a projection surface
US8955984B2 (en) * 2008-06-17 2015-02-17 The Invention Science Fund I, Llc Projection associated methods and systems
US20090312854A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods and systems for transmitting information associated with the coordinated use of two or more user responsive projectors
US20100066689A1 (en) * 2008-06-17 2010-03-18 Jung Edward K Y Devices related to projection input surfaces
US8723787B2 (en) * 2008-06-17 2014-05-13 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems related to an image capture projection surface
US20090313153A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware. Systems associated with projection system billing
US8403501B2 (en) 2008-06-17 2013-03-26 The Invention Science Fund, I, LLC Motion responsive devices and systems
US8602564B2 (en) * 2008-06-17 2013-12-10 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems for projecting in response to position
US20110176119A1 (en) * 2008-06-17 2011-07-21 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods and systems for projecting in response to conformation
US8936367B2 (en) * 2008-06-17 2015-01-20 The Invention Science Fund I, Llc Systems and methods associated with projecting in response to conformation
US8733952B2 (en) * 2008-06-17 2014-05-27 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems for coordinated use of two or more user responsive projectors
US8944608B2 (en) * 2008-06-17 2015-02-03 The Invention Science Fund I, Llc Systems and methods associated with projecting in response to conformation
US20090309826A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Systems and devices
US20090309828A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-17 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Methods and systems for transmitting instructions associated with user parameter responsive projection
US8641203B2 (en) * 2008-06-17 2014-02-04 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems for receiving and transmitting signals between server and projector apparatuses
JP2010145274A (ja) * 2008-12-19 2010-07-01 Panasonic Corp 慣性センサ
JP5655223B2 (ja) 2009-01-30 2015-01-21 株式会社フジクラ 乗員姿勢検知装置
JP5515482B2 (ja) * 2009-07-22 2014-06-11 パナソニック株式会社 角速度センサ
WO2011010446A1 (ja) * 2009-07-22 2011-01-27 パナソニック株式会社 角速度センサ
US8710599B2 (en) 2009-08-04 2014-04-29 Fairchild Semiconductor Corporation Micromachined devices and fabricating the same
DE102009046691B4 (de) * 2009-11-13 2013-06-06 Balluff Gmbh Sensorvorrichtung
JP2011203028A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Hitachi Automotive Systems Ltd 角速度および加速度の検出装置
JP2012026824A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Seiko Epson Corp センシング装置、電子機器
EP2605022B1 (de) * 2010-08-11 2015-02-25 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Trägheitssensor
US9156673B2 (en) 2010-09-18 2015-10-13 Fairchild Semiconductor Corporation Packaging to reduce stress on microelectromechanical systems
US9278846B2 (en) 2010-09-18 2016-03-08 Fairchild Semiconductor Corporation Micromachined monolithic 6-axis inertial sensor
KR101352827B1 (ko) 2010-09-18 2014-01-17 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 단일 프루프 매스를 가진 미세기계화 3축 가속도계
KR101871865B1 (ko) 2010-09-18 2018-08-02 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 멀티-다이 mems 패키지
US8813564B2 (en) 2010-09-18 2014-08-26 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS multi-axis gyroscope with central suspension and gimbal structure
DE112011103124T5 (de) 2010-09-18 2013-12-19 Fairchild Semiconductor Corporation Biegelager zum Verringern von Quadratur für mitschwingende mikromechanische Vorrichtungen
US20130247668A1 (en) * 2010-09-20 2013-09-26 Fairchild Semiconductor Corporation Inertial sensor mode tuning circuit
US9006846B2 (en) 2010-09-20 2015-04-14 Fairchild Semiconductor Corporation Through silicon via with reduced shunt capacitance
EP2619536B1 (de) 2010-09-20 2016-11-02 Fairchild Semiconductor Corporation Mikroelektromechanischer drucksensor mit einem bezugskondensator
KR20120077866A (ko) * 2010-12-31 2012-07-10 삼성전기주식회사 관성 센서를 이용한 선택적인 동작 인식 장치
US8620239B2 (en) * 2011-01-14 2013-12-31 Qualcomm Incorporated Dynamic DC-offset determination for proximity sensing
US9157822B2 (en) * 2011-02-01 2015-10-13 Kulite Semiconductor Products, Inc. Electronic interface for LVDT-type pressure transducers using piezoresistive sensors
RU2461838C1 (ru) * 2011-04-04 2012-09-20 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") Акселерометр
TWI591343B (zh) * 2011-05-09 2017-07-11 立積電子股份有限公司 感測裝置
US9062972B2 (en) 2012-01-31 2015-06-23 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS multi-axis accelerometer electrode structure
US8978475B2 (en) 2012-02-01 2015-03-17 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS proof mass with split z-axis portions
JPWO2013140740A1 (ja) * 2012-03-19 2015-08-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Iv変換器およびこのiv変換器を用いた慣性力センサ
CN103368562B (zh) * 2012-04-03 2016-03-23 快捷半导体(苏州)有限公司 准确的90度相位移相器
US8754694B2 (en) * 2012-04-03 2014-06-17 Fairchild Semiconductor Corporation Accurate ninety-degree phase shifter
US8742964B2 (en) 2012-04-04 2014-06-03 Fairchild Semiconductor Corporation Noise reduction method with chopping for a merged MEMS accelerometer sensor
US9488693B2 (en) 2012-04-04 2016-11-08 Fairchild Semiconductor Corporation Self test of MEMS accelerometer with ASICS integrated capacitors
US9069006B2 (en) 2012-04-05 2015-06-30 Fairchild Semiconductor Corporation Self test of MEMS gyroscope with ASICs integrated capacitors
EP2648334B1 (de) 2012-04-05 2020-06-10 Fairchild Semiconductor Corporation Front-end-Ladungsverstärker einer MEMS-Vorrichtung
EP2647955B8 (de) 2012-04-05 2018-12-19 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS-Vorrichtung mit Quadraturphasenverschiebungsauslöschung
EP2647952B1 (de) 2012-04-05 2017-11-15 Fairchild Semiconductor Corporation Automatische Verstärkungsregelungsschleife einer MEMS-Vorrichtung für mechanischen Amplitudenantrieb
US9625272B2 (en) 2012-04-12 2017-04-18 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS quadrature cancellation and signal demodulation
US9094027B2 (en) 2012-04-12 2015-07-28 Fairchild Semiconductor Corporation Micro-electro-mechanical-system (MEMS) driver
JP5963567B2 (ja) 2012-06-26 2016-08-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 慣性センサ
DE102013014881B4 (de) 2012-09-12 2023-05-04 Fairchild Semiconductor Corporation Verbesserte Silizium-Durchkontaktierung mit einer Füllung aus mehreren Materialien
JP2015161640A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 セイコーエプソン株式会社 電子デバイス、電子機器、および移動体
JP2016095268A (ja) * 2014-11-17 2016-05-26 株式会社デンソー 信号処理装置
WO2016130766A1 (en) * 2015-02-12 2016-08-18 University Of Florida Research Foundation, Inc. Mems capacitive shear sensor system having an interface circuit
ITUA20162173A1 (it) 2016-03-31 2017-10-01 St Microelectronics Srl Sensore accelerometrico mems avente elevata accuratezza e ridotta sensibilita' nei confronti della temperatura e dell'invecchiamento
CN106153981B (zh) * 2016-05-24 2022-09-27 中国人民解放军海军工程大学 Iepe型智能加速度传感器及其工作方法
CN107063436A (zh) * 2017-03-23 2017-08-18 西安飞机工业(集团)有限责任公司 一种消除飞机发动机振动传感器灵敏度差异的方法
US9983032B1 (en) * 2017-06-01 2018-05-29 Nxp Usa, Inc. Sensor device and method for continuous fault monitoring of sensor device
CN109596860B (zh) * 2018-11-05 2020-12-08 中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室)) 加速度计故障诊断方法、装置、电路和计算机设备
JP2020134391A (ja) * 2019-02-22 2020-08-31 セイコーエプソン株式会社 センサーモジュール、センサーシステム及び慣性センサーの異常判定方法
JP2021071382A (ja) * 2019-10-31 2021-05-06 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、電子機器及び移動体
US11852662B2 (en) 2021-10-20 2023-12-26 Hamilton Sundstrand Corporation Open-wire detection for analog differential inputs using an alternating current (AC) bias

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0490943A (ja) * 1990-08-03 1992-03-24 Nippon Seiko Kk 故障診断回路
JPH0644008B2 (ja) * 1990-08-17 1994-06-08 アナログ・ディバイセス・インコーポレーテッド モノリシック加速度計
US5506454A (en) * 1991-03-20 1996-04-09 Hitachi, Ltd. System and method for diagnosing characteristics of acceleration sensor
JPH06207946A (ja) * 1993-01-12 1994-07-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度センサ装置
JP2869514B2 (ja) 1993-10-29 1999-03-10 日本航空電子工業株式会社 1軸角速度/加速度センサ
JPH07181042A (ja) * 1993-12-22 1995-07-18 Nissan Motor Co Ltd 角速度センサの故障診断装置
JPH0832090A (ja) * 1994-07-12 1996-02-02 Mitsubishi Electric Corp 慣性力センサおよびその製造方法
JPH0875777A (ja) * 1994-09-02 1996-03-22 Fujikura Ltd 半導体加速度センサ
US5583290A (en) 1994-12-20 1996-12-10 Analog Devices, Inc. Micromechanical apparatus with limited actuation bandwidth
US6705151B2 (en) * 1995-05-30 2004-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Angular velocity sensor
DE19524604A1 (de) * 1995-07-06 1997-01-09 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung, insbesondere für einen kapazitiven Beschleunigungssensor
JPH09145736A (ja) * 1995-11-29 1997-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加速度と角速度の複合センサ
US5744968A (en) * 1996-04-30 1998-04-28 Motorola Inc. Ratiometric circuit
JPH1031032A (ja) 1996-07-16 1998-02-03 Japan Aviation Electron Ind Ltd 可変静電容量式加速度センサの信号処理器
DE19739903A1 (de) * 1997-09-11 1999-04-01 Bosch Gmbh Robert Sensorvorrichtung
JPH11258074A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Omron Corp 静電容量型力学量検出装置
DE19845185B4 (de) * 1998-10-01 2005-05-04 Eads Deutschland Gmbh Sensor mit Resonanzstruktur sowie Vorrichtung und Verfahren zum Selbsttest eines derartigen Sensors
JP2000193459A (ja) * 1998-10-23 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度センサ
JP2000241166A (ja) * 1999-02-23 2000-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角速度センサ
JP2001083177A (ja) 1999-09-14 2001-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd エレクトレットコンデンサ型加速度センサ
GB0000619D0 (en) 2000-01-13 2000-03-01 British Aerospace Accelerometer
JP4843855B2 (ja) * 2001-03-09 2011-12-21 パナソニック株式会社 角速度センサ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018213865A1 (de) * 2018-08-17 2020-02-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung von Drehraten, Sensorsystem
DE102018213865B4 (de) * 2018-08-17 2020-10-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung von Drehraten, Sensorsystem

Also Published As

Publication number Publication date
CN100416276C (zh) 2008-09-03
EP1521086A1 (de) 2005-04-06
US20050072233A1 (en) 2005-04-07
DE602004010588D1 (de) 2008-01-24
EP1521086B1 (de) 2007-12-12
JP2005114394A (ja) 2005-04-28
US7337669B2 (en) 2008-03-04
CN1603842A (zh) 2005-04-06
JP4645013B2 (ja) 2011-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004010588T2 (de) Inerzialsensor und eine diesen enthaltende Sensorkombination
DE102005058965B4 (de) Kreiselsensor
DE69704408T3 (de) Drehgeschwindigkeitserfassungsvorrichtung
DE102009027897B4 (de) Mikromechanischer Drehratensensor
DE102005012155B4 (de) Vibrations-Winkelgeschwindigkeitssensor
DE69637287T2 (de) Winkelgeschwindigkeitssensor
DE60128033T2 (de) Vibrationskreisel und diesen verwendende elektronische Vorrichtung
DE19959369B4 (de) Winkelgeschwindigkeitssensor
DE69211782T2 (de) Beschleunigungssensor mit Selbst-Test und dazu gehörige Schaltung
EP0800642B1 (de) Vorrichtung zur ermittlung einer drehrate
DE69932225T2 (de) Winkelgeschwindigkeitssensor
EP0179384A2 (de) Störfeldfester Näherungsschalter
DE3822344C2 (de) Vorrichtung zum Messen von das dielektrische Verhalten beeinflussenden Eigenschaften einer Flüssigkeit
DE102007047887A1 (de) Kapazitätserfassungsvorrichtung
DE19853063B4 (de) Winkelgeschwindigkeitssensor und Diagnosesystem dafür
DE102004035784A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung einer physikalischen Grösse unter Verwendung eines kapazitiven Sensors
EP1797394B1 (de) Verfahren und anordnung zum bestimmen des abstandes zwischen einer profilierten oberfläche von einer sich relativ dazu bewegenden funktionsfläche mittels zweier messspulen
DE102008043742A1 (de) Auswertelektronik für einen Drehratensensor
DE112019000724T5 (de) Diagnose für kapazitiven Sensor
DE60131830T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum diagnostizieren von sensorfunktionsproblemen
DE10203367B4 (de) Vibrationsgyroskop, elektronisches Gerät, das dasselbe verwendet und Eigendiagnoseverfahren für ein Vibrationsgyroskop
DE10053534B4 (de) Selbstdiagnoseschaltung für Schwinggyroskope
WO1999017089A1 (de) Sensor und verfahren zum betreiben des sensors
DE3720602C2 (de) Fadenbruckdetektor für Spinn- und Webmaschinen
DE10123627B4 (de) Sensorvorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Deformation eines Bauelementes im Kraftfahrzeugbereich

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PANASONIC CORP., KADOMA, OSAKA, JP

8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)