DE9404209U1 - Drehratensensor - Google Patents
DrehratensensorInfo
- Publication number
- DE9404209U1 DE9404209U1 DE9404209U DE9404209U DE9404209U1 DE 9404209 U1 DE9404209 U1 DE 9404209U1 DE 9404209 U DE9404209 U DE 9404209U DE 9404209 U DE9404209 U DE 9404209U DE 9404209 U1 DE9404209 U1 DE 9404209U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rate sensor
- cup
- rotation rate
- piezo elements
- plated
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims description 5
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/567—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode
- G01C19/5691—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially three-dimensional vibrators, e.g. wine glass-type vibrators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
R. 26873
10.3.1994 Sf/Kei
10.3.1994 Sf/Kei
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
Drehratensensor
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Drehratensensor nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bisher in der Praxis
verwendeten Drehratensensoren sind am Ende eines becherförmigen, schwingungsfähigen Körpers mehrere
Piezoelemente angeordnet. Hierbei dienen die einen Piezoelemente zur Schwingungserregung des Körpers und die
anderen Piezoelemente zur Erfassung eines Meßwertes. Bisher
wird dieser schwingungsfähige Körper aus hochlegiertem
Werkstoffstahl hergestellt. Dieser Becher weist normalerweise eine Wanddicke von etwa 0,5 mm auf. Durch
Einölen oder Beizen ist er vor dem Beschichten gegen Korrosion zu schützen. Ferner sind vier aufwendige
Oberflächenschichten auf dem Becher aufzubringen.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Drehratensensor mit dem kennzeichnenden
Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er sehr kostengünstig hergestellt werden kann. Da Bronze
......,_einen ,niedrigeren Elastizitätsmodul aufweist, kann die
Wandstärke verdoppelt werden. Die Oberfläche ist nur 2 bis 4 &mgr;&tgr;&agr; versilbert und im Bereich der Piezoelemente kann er
dünn vergoldet werden. Diese Goldschicht dient als Anlaufschutz. Die Bearbeitung des Bronzebechers selbst ist
R. 26873
relativ kostengünstig, da auf der Drehbank mit hohen Schnittgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann. Es
entstehen Korrosionsprobleme vor dem Beschichten. Ferner ist nur noch eine einzige einfache Oberflächenschicht notwendig.
Die verdoppelte Wanddicke des Bechers ermöglicht auch eine sichere Bearbeitung, wodurch der Ausschuß verringert wird.
Da der Zylinder weiterhin mit der gleichen Frequenz schwingt, aber die doppelte Masse aufweist, ist er gegenüber
einem Becher aus Werkstoffstahl nicht so leicht zu zerstören. Aufgrund der Wanddicke sind Meßfehler durch die
Unwucht geringer in ihrer Auswirkung, so daß der Becher in seiner mechanischen Bearbeitung nur noch feinabgeglichen
werden muß. Sin Grobabgleich kann im Spezialfall sogar entfallen. Der Einfluß von Temperaturschwankungen auf Bronze
ist relativ gering.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Hauptanspruch angegebenen Drehratensensors möglich. 20
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen
Drehratensensor.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein Drehratensensor 10 hat einen Träger 11, auf den ein als schwingungsfähiger Körper dienender, oben offener Becher 12
angeordnet ist. Mit Hilfe eines am Boden des Bechers 12 ausgebildeten Fortsatzes 13 liegt der Becher 12 am Träger 11
auf und ist dort verschweißt. Erfindungsgemäß besteht der Becher 12 aus Bronze. Er hat eine Wanddicke von ca. 1 mm.
Seine Oberfläche ist versilbert, wobei die Schichtdicke 2
R. 26873
bis 4 &mgr;&idiagr;&eegr; beträgt. Im oberen Ende des Bechers 12, d.h. im
Bereich seiner Öffnung sind an der Außenwand acht kleine Flächen 14 im Abstand von 45 Grad zueinander angefast, so
daß acht kleine schwingungsfähige Systeme entstehen. Diese
Flächen können vergoldet sein. Ferner wird auf diese Flächen jeweils ein Piezoelement 15 aufgelötet. Die Piezoelemente
werden mit Hilfe eines im jeweiligen Kontaktbereich angelöteten und an der Becherwand angeklebten Drahts 16 aus
Kupfer mit den Anschlußpins 17 verbunden, die durch Bohrungen 18 im Träger 11 ragen. Die Bohrungen 18 sind mit
Glas ausgegossen. Mit Hilfe der Pins 17 kann der Sensor direkt oder indirekt mit einer elektrischen Schaltung zur
Ansteuerung oder Auswertung verbunden werden. Der gesamte Sensor 10 wird durch einen Topf 2 0 zur Umgebung hin
abgeschlossen, wobei der Topf 20 mit seinem flanschartigen Rand 21 unter Vakuum auf den Träger 11 aufgeschweißt ist.
Durch eine an die Piezoelemente 15 angelegte Spannung wird der Becher 12 von vier Piezoelementen, die jeweils um 90°
zueinander versetzt sind, zum Schwingen angeregt. Dadurch schwingt der Becher 12 mit seiner Resonanzfrequenz weiter.
Unter 45° zu den anregenden Piezoelementen bilden sich nun Schwingungsknoten aus, d.h. also im Bereich der anderen vier
Piezzoelemente. Wird der schwingende Becher von einer, zum
Beispiel durch ein schleuderndes Fahrzeug hervorgerufenen Drehbewegung überlagert, so verschieben sich aufgrund der
Corioliskraft die Schwingungsknoten. Die übrigen vier Piezoelemente, die als Sensorelemente dienen, sind unter
zu den vier anregenden Piezoelementen angeordnet. Diese vier Sensor-Piezoelemente sensieren bei sich verschiebenden
Schwingungsknoten ein Meßsignal. Mit Hilfe dieses Signals werden in einer elektrischen Schaltung die vier anregenden
Piezoelemente so angesteuert, daß die Schwingungsknoten wieder über den Sensor-Piezoelementen zum Stehen kommen.
Dieses Rückführsignal für die Schwingungsknoten entspricht
R. 26873
der durch das oben erwähnte schleudernde Fahrzeug hervorgerufenen Drehrate (Kompensationsprinzip).
Claims (3)
1. Drehratensensor (10), bestehend aus einem becherförmigen, schwingungsfähigen Körper (12), in dessen Öffnungsbereich
mindestens ein zur Schwingungserregung dienendes Piezoelement (15) und mindestens ein zur Meßwertaufnahme
dienendes Piezoelement (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (12) aus Bronze hergestellt
ist.
2. Drehratensensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche des Körpers (12) versilbert ist.
3. Drehratensensor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auflagebereich (14) der Piezoelemente (15) auf dem Körper (12) vergoldet ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9404209U DE9404209U1 (de) | 1994-03-12 | 1994-03-12 | Drehratensensor |
JP7051514A JPH07270167A (ja) | 1994-03-12 | 1995-03-10 | 回転率センサ |
FR9502806A FR2717267A1 (fr) | 1994-03-12 | 1995-03-10 | Capteur de valeur de rotation. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9404209U DE9404209U1 (de) | 1994-03-12 | 1994-03-12 | Drehratensensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9404209U1 true DE9404209U1 (de) | 1995-07-06 |
Family
ID=6905879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9404209U Expired - Lifetime DE9404209U1 (de) | 1994-03-12 | 1994-03-12 | Drehratensensor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07270167A (de) |
DE (1) | DE9404209U1 (de) |
FR (1) | FR2717267A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3929399A4 (de) * | 2020-05-11 | 2022-08-17 | Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences | Hochtemperatur-festkörper-resonanzkreisel und damit hergestelltes bohrmesssystem |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2969750B1 (fr) * | 2010-12-22 | 2013-02-08 | Sagem Defense Securite | Gyroscope vibrant et procede de fabrication |
US8991249B2 (en) | 2011-05-23 | 2015-03-31 | Sagem Defense Securite | Vibrating gyroscope and treatment process |
JP6455751B2 (ja) * | 2014-07-25 | 2019-01-23 | ローム株式会社 | Mems圧電センサ |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3625067A (en) * | 1969-07-18 | 1971-12-07 | Gen Motors Corp | Device for detecting rotation about an axis and method of using the same |
-
1994
- 1994-03-12 DE DE9404209U patent/DE9404209U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-10 JP JP7051514A patent/JPH07270167A/ja active Pending
- 1995-03-10 FR FR9502806A patent/FR2717267A1/fr active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3929399A4 (de) * | 2020-05-11 | 2022-08-17 | Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences | Hochtemperatur-festkörper-resonanzkreisel und damit hergestelltes bohrmesssystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2717267A1 (fr) | 1995-09-15 |
JPH07270167A (ja) | 1995-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69422851T2 (de) | Membran-Druckwandler mit einer Stossschutzvorrichtung und Dichtemessgerät mit einem solchen Wandler | |
DE2700342C3 (de) | Piezoelektrischer Meßwandler | |
DE60018165T2 (de) | Oszillationskreiselsensor und drehwinkelmessgerät | |
EP0459068A1 (de) | Dünnscheiben-Kraftsensor | |
DE2052356B2 (de) | Quarzresonator-Druckmesswertwandler | |
EP0828992A1 (de) | Mikromechanischer drehratensensor | |
WO1996038710A9 (de) | Mikromechanischer drehratensensor | |
DE19526903A1 (de) | Drehratensensor | |
DE102004011203A1 (de) | Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und entsprechende Halbleiterchipanordnung | |
DE4011734A1 (de) | Kapazitiver differenzdruckdetektor | |
EP0455070B1 (de) | Kapazitiver Sensor mit Frequenzausgang | |
DE102004051468A1 (de) | Verfahren zum Montieren von Halbleiterchips und entsprechende Halbleiterchipanordnung | |
EP1307750B1 (de) | Mikromechanisches bauelement | |
WO2018041934A1 (de) | Drehmomentsensor mit dichtungsmembran | |
DE19649679B4 (de) | Schwingungserfassungssensor | |
DE7831611U1 (de) | Koerperschallaufnehmer | |
EP0461459B1 (de) | Druckmessumformer mit einem rotationssymmetrischen Drucksensor aus Keramik | |
DE9404209U1 (de) | Drehratensensor | |
DE69208851T2 (de) | Piezoelektrischer Beschleunigungsmesser | |
DE102005029097A1 (de) | Mikromechanisches Drucksensorelement und Verfahren zur Verwendung eines derartigen Drucksensorelementes | |
DE112017004781T5 (de) | Sensor | |
DE602004013170T2 (de) | Messwertgeber zur Drehgeschwindigkeitsmessung | |
WO2012100770A1 (de) | Elektrische messeinrichtung zur kraft- und/oder druckmessung | |
EP1309835A1 (de) | Mikromechanischer drehratensensor und verfahren zu seiner herstellung | |
DE3038660A1 (de) | Beschleunigungsaufnehmer mit piezoelektrischem wandlerelement |