DE995123T1 - Mikromechanischer drehraten- und beschleunigungssensor - Google Patents

Mikromechanischer drehraten- und beschleunigungssensor

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DE995123T1
DE995123T1 DE0995123T DE98922405T DE995123T1 DE 995123 T1 DE995123 T1 DE 995123T1 DE 0995123 T DE0995123 T DE 0995123T DE 98922405 T DE98922405 T DE 98922405T DE 995123 T1 DE995123 T1 DE 995123T1
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DE
Germany
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edge
proof mass
pivot axis
legs
substrate
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Application number
DE0995123T
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English (en)
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H. Hulsing
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Honeywell International Inc
Original Assignee
AlliedSignal Inc
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Publication date
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring 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
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    • 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
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5733—Structural details or topology
    • G01C19/5755—Structural details or topology the devices having a single sensing mass
    • G—PHYSICS
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    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
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Claims (10)

  1. EP 98 922 405.0 ■ maiwaldPatentanwaltsgmbh ■
    ALLIEDSIGNAL INC.
    Ansprüche DE/ EP 0 S 95 123 T
    !. 1. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und
    !, Winkelgeschwindigkeitserfassung, wobei das Substrat folgendes umfasst:
    einen Tragrahmen;
    einen in dem Substrat ausgebildeten ersten Beschleunigungsmesser, wobei der erste Beschleunigungsmesser folgendes umfasst; eine Prüfmasse mit einer ersten und einer zweiten Kante, die einander gegenüberliegen, sowie einer dritten und einer vierten Kante, die einander gegenüberliegen, einen Biegungsabschnitt, der die erste Kante der Prüfmasse mit dem Tragrahmen verbindet, wobei der Biegungsabschnitt eine Schwenkachse für die Prüfmasse definiert, ein erstes Kraftfühlelement, das zwischen der Prüfmasse und dem Tragrahmen an einer Stelle zwischen der Schwenkachse und der zweiten Kante in Bezug auf eine Richtung von der ersten Kante zur zweiten Kante sowie zwischen der dritten und /
    der vierten Kante in Bezug auf eine Richtung von der dritten Kante zur vierten Kante gekoppelt ist; und
    einen in dem Substrat ausgebildeten zweiten Beschleunigungsmesser, wobei der zweite Beschleunigungsmesser folgendes umfasst: eine zweite Prüfmasse mit einer fünften und einer sechsten Kante, die einander gegenüberliegen, sowie einer siebten und einer achten Kante, die einander gegenüberliegen, einen Biegungsabschnitt, der die fünfte Kante mit dem Tragrahmen verbindet, wobei der Biegungsabschnitt des zweiten Beschleunigungsmessers eine Schwenkachse für die zweite Prüfmasse definiert, ein zweites Kraftfühlelement, das zwischen der zweiten Prüfmasse und dem Tragrahmen an einer Stelle zwischen der Schwenkachse des zweiten Beschleunigungsmessers und der sechsten Kante in Bezug auf eine Richtung von der fünften Kante zur sechsten Kante sowie zwischen der siebten und der achten Kante in Bezug auf eine Richtung von der siebten Kante zur achten Kante gekoppelt ist.
  2. 2. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und
    Winkelgeschwindigkeitserfassung nach Anspruch 1, bei dem das erste Kraftfühlelement einen in Schwingung versetzbaren Träger umfasst.
  3. 3. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und
    vl ···
    OE/&Egr;&Rgr;&ogr; 995723 Tf
    1, bei dem das zweite v ' r
    Winkelgeschwindigkeitserfassung nach Anspruch Kraftfühlelement einen in Schwingung versetzbaren Träger umfasst.
  4. 4. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und Winkelgeschwindigkeitserfassung, wobei das Substrat folgendes umfasst:
    einen Tragrahmen mit einem Pfosten; und
    einen in dem Substrat ausgebildeten Beschleunigungsmesser, wobei der Beschleunigungsmesser folgendes umfasst: eine Prüfmasse mit einem ersten und einem zweiten Schenkel sowie einen Hauptkörperteil, der die Schenkel verbindet und gemeinsame Bewegungen der Schenkel aufnimmt, einen Biegungsabschnitt mit einem ersten und einem zweiten Biegungsabschnittsteil, die voneinander beabstandet sind und jeweils den ersten und den zweiten Schenkel mit dem Tragrahmen verbinden, wobei der Biegungsabschnitt eine Schwenkachse für die Prüfmasse definiert, wobei der Pfosten zwischen den Biegungsabschnittsteilen angeordnet ist und in Richtung auf den Hauptkörperteil und zwischen den Schenkeln verläuft.
  5. 5. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und
    Winkelgeschwindigkeitserfassung nach Anspruch 4, ferner umfassend einen ersten in Schwingung versetzbaren Träger, der mit der Prüfmasse an einer Stelle zwischen der Schwenkachse und dem Hauptkörperteil in Bezug auf eine Richtung von der Schwenkachse zum Hauptkörperteil gekoppelt ist, und einen zweiten in Schwingung versetzbaren Träger in der Nähe des ersten Trägers, der mit dem Pfosten an einer Stelle zwischen der Schwenkachse und dem Hauptkörperteil in Bezug auf eine Richtung von der Schwenkachse zum Hauptkörperteil gekoppelt ist.
  6. 6. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und
    Winkelgeschwindigkeitserfassung nach Anspruch 4, bei dem der erste und der zweite Träger sich in jeweiligen Richtungen erstrecken, die beide im wesentlichen lotrecht zur Schwenkachse sind.
  7. 7. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und Winkelgeschwindigkeitserfassung nach Anspruch 4, ferner umfassend einen in dem Substrat ausgebildeten zweiten Beschleunigungsmesser, und mit einer zweiten Prüfmasse mit einem dritten und einem vierten Schenkel sowie einem Hauptkörperteil, der den dritten und den vierten Schenkel miteinander verbindet
    -3- DE/EP0995123TJ
    und gemeinsame Bewegungen des dritten und des vierten Schenkels aufnimmt, einen zweiten Biegungsabschnitt mit einem dritten und einem vierten Biegungsabschnittsteil, die voneinander beabstandet sind und jeweils den dritten und den vierten Schenkel mit dem Tragrahmen verbinden, wobei der zweite Biegungsabschnitt eine Schwenkachse für die zweite Prüfmasse definiert, wobei der Rahmen ferner einen zweiten Pfosten aufweist, und wobei der zweite Pfosten zwischen dem dritten und dem vierten Biegungsabschnittsteil angeordnet ist und in Richtung auf den Hauptkörperteil des zweiten Beschleunigungsmessers zwischen dem dritten und dem vierten Schenkel verläuft.
  8. 8. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und Winkelgeschwindigkeitserfassung nach Anspruch 7, bei dem die Schwenkachsen beider Beschleunigungsmesser koaxial sind.
  9. 9. Monolithisches Substrat zur Beschleunigungs- und Winkelgeschwindigkeitserfassung nach Anspruch 5, ferner umfassend einen ersten und einen zweiten leitenden Pfad, die jeweils mit dem ersten und dem zweiten Träger gekoppelt sind und wenigstens teilweise an dem Pfosten entlang verlaufen.
  10. 10. Monolithisches Substrat nach Anspruch 4, bei dem der genannte Pfosten eine Verdrehstabilisierungsstrebe umfasst.
DE0995123T 1997-05-27 1998-05-18 Mikromechanischer drehraten- und beschleunigungssensor Pending DE995123T1 (de)

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US4777497P 1997-05-27 1997-05-27
US08/949,883 US5962784A (en) 1997-05-27 1997-10-14 Micromachined rate and acceleration sensor
PCT/US1998/010148 WO1998054582A1 (en) 1997-05-27 1998-05-18 Micromachined rate and acceleration sensor

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ID=26725418

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US (2) US5962784A (de)
EP (1) EP0995123A1 (de)
DE (1) DE995123T1 (de)
WO (1) WO1998054582A1 (de)

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WO1998054582A1 (en) 1998-12-03
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