DE9116730U1 - Beschleunigungssensor mit integrierter Empfindlichkeitskontrolle - Google Patents

Beschleunigungssensor mit integrierter Empfindlichkeitskontrolle

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DE9116730U1
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Description

27.09.93, 3658A
11168 GM
Beschleunigungssensor mit integrierter EmpfindHchkeitskontrolle
Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor mit einem einzigen piezoelektrischen Element in einer oder mehreren Hauptachsen gegenüber auf ihn einwirkenden äußeren Kräften empfindlich, Insbesondere durch Dislozierung eines Biegebalkens oder ähnlich auslenkbarem Teil.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine integrierte EmpfindHchkeitskontrolle (zur Prüfbarkeit des Sensors) zu schaffen.
Das System der neuartigen integrierten Empfindlichkeitskontrolle bietet die Möglichkeit, einen ein- oder mehrdimensionalen piezoelektrischen Beschleunigungssensor mit Biegebalken einfach zu prüfen.
Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Beschleunigungssensor mit einem Piezoaufnehmer 1n Art eines Biegebalkens,
F1g. 2 einen Beschleunigungssensor mit zwei Piezoaufnehmern in Art von Biegebalken,
F1g. 3 einen Beschleunigungssensor im Gehäuse, Fig. 3a einen Beschleunigungssensor in Seltenansicht, Fig. 3b einen Beschleunigungssensor in Draufsicht, F1g. 4 einen abgewandelten Beschleunigungssensor, Fig. 4a einen abgewandelten Beschleunigungssensor in Seitenansicht, F1g. 4b einen abgewandelten Beschleunigungssensor 1n Draufsicht, Fig. 5 einen weiter abgewandelten Beschleunigungssensor,
la 27.09.93, 3658A ■ . ■ - Zw/ke
11168 GM
Fig. 5a einen weiter abgewandelten Beschleunigungssensor in Seitenansicht und
Fig. 5b einen weiter abgewandelten Beschleunigungssensor in Draufsicht.
Das System besteht in der einfachsten Ausführungsform aus einem elektrischen Biegebalken, dessen Basisblock durch eine piezoelektrische Keramik derart gestaltet ist, daß die Systeme elektrisch getrennt und mechanisch so verbunden sind, daß durch Anlegen einer Spannung am Basisblock eine Dislozierung und/oder Verbiegung des Biegebalkens entsteht. Die daraus resultierende Beschleunigung und/oder Verbiegung kann so definiert werden, daß eine Empfindlichkeits- und Funktionskontrolle entsteht. Durch geeignete Nutzung von z.B. Resonanzeffekten kann darüberhinaus über das genaue physikalische Verhalten des Aufnehmers eine definierte Aussage gemacht werden. Dies ist auf unterschiedliche Art und Weise möglich (siehe dazu Ausführungsbeispiele in Fig. 1 und 2).
Bei weiteren Ausführungsformen wird nur ein Biegebalken elektrisch angeregt, es entsteht im anderen Biegebalken, dem eigentlichen Sensor, durch die mechanische Kopplung eine Ladung. Durch einen elektrischen Impuls auf einen Biegebalken läßt sich somit eine Beschleunigung simulieren, welche mit dem mechanisch gekoppelten Biegebalken gemessen werden kann (siehe Flg. 3 bis 5).
In allen Fällen sind die beiden Biegebalken, sowie Vorverstärker und Testimpulsaufbereitung 1n einem T03-ähnlichem Gehäuse untergebracht.
03,06.93, 3533A Zw/ke 11168GM
Ein ähnliches Verfahren ist auch für mikromechanische Beschleunigungsaufnehmer durchführbar.
Vorteile der Erfindung/Nachteile des Bekannten
Auf die oben beschriebene Art und Weise läßt sich die Empfindlichkeit des Beschleunigungssensors durch Ansteuerung des St1mulat1ons-P1ezos physikalisch (d.h. durch Auslenkung) testen. Bei Sensoren ohne Integrierte Empfindlichkeitskontrolle 1st dies nicht möglich. Durch einen elektrischen Testimpuls läßt sich lediglich das Vorhandensein des Biegebalkens feststellen, nicht aber die Empfindlichkeit.
Anwendung:
Für den Einsatz 1n der Kfz-Sicherheitselektronik, wie z.B. Airbag- und Gurtstraffersysteme, Unfall-Datenschreiber, Fahrwerksensoren und sonstigen Anwendungen für Beschleunigungsaufnehmer.

Claims (3)

27.09.93, 3658A Zw/ke 11168 GM Beschleunigungssensor mit integrierter Empfindlichkeitskontrolle Schutzansprüche
1. Beschleunigungssensor mit einem einzigen piezoelektrischen Element in einer oder mehreren Hauptachsen gegenüber auf ihn einwirkenden äußeren Kräften empfindlich, insbesondere durch Dislozierung eines Biegebalkens oder ähnlich auslenkbarem Teil, der elektrisch oder mechanisch anregbar 1st, dadurch gekennzeichnet, daß ein piezoelektrisches Element als Aufnehmer und als Aktuator ausgebildet ist.
2. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Aufnehmer dienender Teil (2) und ein als Aktuator (3) dienender Teil des Piezoelements auf einem gemeinsamen Substrat (4) angeordnet sind.
3. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Piezoelements zur direkten Anregbarkeit/Stimulation miteinander in Kontakt stehen (Fig. 3 bis 5).
DE9116730U 1991-09-28 1991-09-28 Beschleunigungssensor mit integrierter Empfindlichkeitskontrolle Expired - Lifetime DE9116730U1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440078A1 (de) * 1994-11-10 1996-05-15 Telefunken Microelectron Piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440078A1 (de) * 1994-11-10 1996-05-15 Telefunken Microelectron Piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer
US5631421A (en) * 1994-11-10 1997-05-20 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Piezoelectric acceleration transducer

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