FI119895B - Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare - Google Patents
Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare Download PDFInfo
- Publication number
- FI119895B FI119895B FI20075708A FI20075708A FI119895B FI 119895 B FI119895 B FI 119895B FI 20075708 A FI20075708 A FI 20075708A FI 20075708 A FI20075708 A FI 20075708A FI 119895 B FI119895 B FI 119895B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- spring structure
- angular velocity
- spring
- sensor according
- velocity sensor
- Prior art date
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 35
- 238000000708 deep reactive-ion etching Methods 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 25
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 23
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 23
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 23
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 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
- G01C19/5705—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis
- G01C19/5712—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis the devices involving a micromechanical structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
Claims (15)
1. En vibrerande mikromekanisk vinkelhastighetssensor, som omfattar ätminstone en seismisk massa och en därtill 5 ansluten rörlig elektrod, vilken massa har en primär rörelse, som skall aktiveras, samt utöver den primära rörelsen ätminstone en frihetsgrad i förhällande tili en väsentligen vinkelrätt mot den primära rörelsen ställd detektionsaxel, eller vinkelrätt ställda detektionsaxlar, 10 och vilken massa, eller vilka massor, bärs upp vid sensor-komponentens stomme med hjälp av en fjäderkonstruktion, kännetecknad av, att fjäderkonstruktionen (1), (2), (3), (4), (22), (24) är asymmetrisk, sä att den av fjäder- konstruktionen (1), (2), (3), (4), (22), (24) förmedlade 15 kopplingen frän en rörelseform tili en annan motverkar eller minskar den koppling som förorsakas av en avvikelse frän det ideala orsakad av snedhet i fjädrarna eller deras infästning.
2. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att ett hörn av fjäderkonstruktionen (1) avlägsnats genom etsning.
3. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 1, 25 kännetecknad av, att ett eller flera kompensationsspär etsats i fjäderkonstruktionen (2).
4. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att en eller flera 30 kompensationsfördjupningar (14), (15), (18-21) etsats i fjäderkonstruktionen (3).
5. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att ett eller flera 35 kompensationsspär eller en eller flera kompensationsfördjupningar (14), (15), (18-21) etsats i ätminstone en fästpunkt (5), (6) för fjäderkonstruktionen (4) .
6. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 5, 5 kännetecknad av, att kompensationsspären eller kompensationsfördjupningarna (14), (15), (18-21) dimensionerats lämpligt, sä att de effektivt rätar upp ändan av en skev fjäder (4).
7. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 1, kännetecknad av, att en kant pä fjäderkonstruktionen (22) är tandad (23).
8. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 1, 15 kännetecknad av, att fjäderkonstruktionens (24) bäda kanter är tandade (25), (26).
9. Vinkelhastighetssensor enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknad av, att tandningen (23), (25), (26) 20 är lämpligt dimensionerad ensidigt eller asymmetriskt, sä att tandningen (23), (25), (26) vrider fjäderns (22), (24) böj ningsaxel.
10. Vinkelhastighetssensor enligt nägot av patentkraven 25 1-9, kännetecknad av, att f j äderkonstruktionen (1), (2), (3), (4), (22), (24) designats asymmetrisk sälunda, att den koppling frän en rörelseform tili en annan, som fjädern (1), (2), (3), (4), (22), (24) förmedlar, motverkar eller minskar den koppling orsakad av 30 en avvikelse frän det ideala som förorsakas av snedhet hos DRIE-etsningsprocesspäret i förhällande till normalen mot skivan.
11. Ett förfarande för att tillverka en vibrerande 35 mikromekanisk vinkelhastighetssensor med hjälp av mikromekaniska skivkonstruktioner, vilken vinkelhastighetssensor omfattar ätminstone en seismisk massa och en därtill ansluten rörlig elektrod, vilken massa har en primär rörelse, som skall aktiveras, samt utöver den primära rörelsen ätminstone en frihetsgrad i 5 förhällande tili en väsentligen vinkelrätt mot den primära rörelsen ställd detektionsaxel eller vinkelrättställda detektionsaxlar, och vilken massa, eller vilka massor, bärs upp vid sensorkomponentens stomme med hjälp av en fjäderkonstruktion, kännetecknad av, att man genom etsning 10 gör vinkelhastighetssensorns fjäderkonstruktion (1), (2), (3), (4), (22), (24) asymmetrisk.
12. Förfarande enligt patentkrav 11, kännetecknad a v , att man designat etsningsmasken sä att den 15 kompenserar för avvikelser frän det ideala över skivans yta förorsakade av produktionsprocessen.
13. Förfarande enligt patentkrav 11 eller 12, kännetecknad av, att man vid tillverkningen 20 använder etsningstekniken DRIE (Deep Reactive Ion Etching).
14. Förfarande enligt nägot av patentkraven 11-13, kännetecknad av, att man vid tillverkningen 25 utnyttjar avvikelser frän det ideala i DRIE- etsningsprocessen, säsom ARDE-effekten (ARDE, Aspect Ratio Dependent Etch rate).
15. Förfarande enligt nägot av patentkraven 11-14, 30 kännetecknad av, att man vid tillverkningen utnyttjar en DRIE-etsningsprocess med tvä steg, varvid man kan ge ett etsat spär eller en etsad fördjupning ett lämpligt dj up.
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20075708A FI119895B (sv) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare |
JP2010527479A JP2010540949A (ja) | 2007-10-05 | 2008-09-29 | 振動型微小機械角速度センサ |
CN2012100589271A CN102607544A (zh) | 2007-10-05 | 2008-09-29 | 振动微机械角速度传感器 |
CN2008801099411A CN101815949B (zh) | 2007-10-05 | 2008-09-29 | 振动微机械角速度传感器 |
EP08805461.4A EP2195662B1 (en) | 2007-10-05 | 2008-09-29 | Vibrating micromechanical sensor of angular velocity |
KR1020107008179A KR101547160B1 (ko) | 2007-10-05 | 2008-09-29 | 진동형 마이크로기계 각속도 센서 |
PCT/FI2008/050539 WO2009043967A1 (en) | 2007-10-05 | 2008-09-29 | Vibrating micromechanical sensor of angular velocity |
CA2700565A CA2700565C (en) | 2007-10-05 | 2008-09-29 | Vibrating micromechanical sensor of angular velocity |
US12/285,406 US8104343B2 (en) | 2007-10-05 | 2008-10-03 | Vibrating micromechanical sensor of angular velocity |
US13/328,453 US8646333B2 (en) | 2007-10-05 | 2011-12-16 | Vibrating micromechanical sensor of angular velocity |
US13/328,429 US8635909B2 (en) | 2007-10-05 | 2011-12-16 | Vibrating micromechanical sensor of angular velocity |
JP2014072879A JP6027997B2 (ja) | 2007-10-05 | 2014-03-31 | 振動型微小機械角速度センサおよび振動型角速度センサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20075708A FI119895B (sv) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare |
FI20075708 | 2007-10-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20075708A0 FI20075708A0 (sv) | 2007-10-05 |
FI119895B true FI119895B (sv) | 2009-04-30 |
Family
ID=38656855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20075708A FI119895B (sv) | 2007-10-05 | 2007-10-05 | Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US8104343B2 (sv) |
EP (1) | EP2195662B1 (sv) |
JP (2) | JP2010540949A (sv) |
KR (1) | KR101547160B1 (sv) |
CN (2) | CN102607544A (sv) |
CA (1) | CA2700565C (sv) |
FI (1) | FI119895B (sv) |
WO (1) | WO2009043967A1 (sv) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI119895B (sv) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Vti Technologies Oy | Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare |
US8539832B2 (en) * | 2010-10-25 | 2013-09-24 | Rosemount Aerospace Inc. | MEMS gyros with quadrature reducing springs |
DE102010063857A1 (de) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanischer Sensor zur Messung von Drehraten sowie entsprechendes Verfahren |
DE102014215038A1 (de) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanischer Sensor und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Sensors |
FI20146153A (sv) | 2014-12-29 | 2016-06-30 | Murata Manufacturing Co | Mikromekanisk gyroskopstruktur |
IT201700043012A1 (it) | 2017-04-19 | 2018-10-19 | St Microelectronics Srl | Giroscopio mems con migliorata reiezione di un errore di quadratura |
JP2018185188A (ja) | 2017-04-25 | 2018-11-22 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサー、物理量センサーの製造方法、物理量センサーデバイス、電子機器および移動体 |
JP6984342B2 (ja) * | 2017-11-22 | 2021-12-17 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサー、物理量センサーの製造方法、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、電子機器、および移動体 |
JP7052345B2 (ja) * | 2017-12-27 | 2022-04-12 | セイコーエプソン株式会社 | 物理量センサー、物理量センサーの製造方法、複合センサー、慣性計測ユニット、携帯型電子機器、電子機器、および移動体 |
JP7192437B2 (ja) | 2018-11-28 | 2022-12-20 | セイコーエプソン株式会社 | 慣性センサー、電子機器および移動体 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06287082A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Canon Inc | 導電体基板と絶縁体との接着方法及び該接着方法を用いた振動ジャイロデバイス |
JP3230347B2 (ja) * | 1993-07-27 | 2001-11-19 | 株式会社村田製作所 | 角速度センサ |
JP3090024B2 (ja) * | 1996-01-22 | 2000-09-18 | 株式会社村田製作所 | 角速度センサ |
US6250158B1 (en) * | 1997-05-09 | 2001-06-26 | Litton Systems, Inc. | Monolithic vibrating beam angular velocity sensor |
DE69938602T2 (de) * | 1998-09-03 | 2009-07-30 | Ge Novasensor, Inc., Fremont | Proportionale, mikromechanische vorrichtung |
DE69836813T2 (de) * | 1998-10-12 | 2007-10-11 | Infineon Technologies Sensonor As | Verfahren zur Herstellung von Winkelgeschwindigkeitsmessern |
ATE466288T1 (de) * | 1999-03-25 | 2010-05-15 | Draper Lab Charles S | Dynamisch ausbalancierte mikroelektromechanische vorrichtungen |
US6257059B1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-07-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Microfabricated tuning fork gyroscope and associated three-axis inertial measurement system to sense out-of-plane rotation |
RU2162229C1 (ru) * | 2000-03-13 | 2001-01-20 | Ачильдиев Владимир Михайлович | Микромеханический вибрационный гироскоп-акселерометр |
JP2002022453A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-23 | Murata Mfg Co Ltd | 振動体装置 |
US6619121B1 (en) * | 2001-07-25 | 2003-09-16 | Northrop Grumman Corporation | Phase insensitive quadrature nulling method and apparatus for coriolis angular rate sensors |
US6651500B2 (en) * | 2001-10-03 | 2003-11-25 | Litton Systems, Inc. | Micromachined silicon tuned counterbalanced accelerometer-gyro with quadrature nulling |
WO2003058167A1 (de) * | 2002-01-12 | 2003-07-17 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor |
US6701786B2 (en) * | 2002-04-29 | 2004-03-09 | L-3 Communications Corporation | Closed loop analog gyro rate sensor |
JP3767540B2 (ja) * | 2002-10-28 | 2006-04-19 | 株式会社村田製作所 | 振動ジャイロ及び角速度センサー |
US7630869B2 (en) * | 2003-05-27 | 2009-12-08 | University Of Washington | Method for predicting vibrational characteristics of rotating structures |
US7036372B2 (en) * | 2003-09-25 | 2006-05-02 | Kionix, Inc. | Z-axis angular rate sensor |
FI116544B (sv) | 2004-12-31 | 2005-12-15 | Vti Technologies Oy | Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare |
FI116543B (sv) | 2004-12-31 | 2005-12-15 | Vti Technologies Oy | En vibrerande mikromekanisk vinkelhastighetssensor |
JP2006317242A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 力学量検出センサ及びその製造方法 |
FI120921B (sv) * | 2007-06-01 | 2010-04-30 | Vti Technologies Oy | Förfarande för mätning av vinkelhastigheten och svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare |
TW200909766A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-01 | Maruzen Co Ltd | Magazine ejector structure for air gun |
FI119895B (sv) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Vti Technologies Oy | Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare |
EP2098823B1 (en) * | 2008-03-05 | 2016-10-19 | Colibrys S.A. | Accelerometer with offset compensation |
FI122397B (sv) * | 2008-04-16 | 2011-12-30 | Vti Technologies Oy | En vibrerande mikromekanisk vinkelhastighetssensor |
FI20095201A0 (sv) * | 2009-03-02 | 2009-03-02 | Vti Technologies Oy | Oscillerande mikromekanisk vinkelhastighetssensor |
US9250118B2 (en) * | 2011-03-31 | 2016-02-02 | The Regents Of The University Of California | Leaf-spring optical seismometer using fringe signals for seismic measurements |
-
2007
- 2007-10-05 FI FI20075708A patent/FI119895B/sv active IP Right Grant
-
2008
- 2008-09-29 EP EP08805461.4A patent/EP2195662B1/en active Active
- 2008-09-29 JP JP2010527479A patent/JP2010540949A/ja active Pending
- 2008-09-29 KR KR1020107008179A patent/KR101547160B1/ko active IP Right Grant
- 2008-09-29 CN CN2012100589271A patent/CN102607544A/zh active Pending
- 2008-09-29 CN CN2008801099411A patent/CN101815949B/zh active Active
- 2008-09-29 WO PCT/FI2008/050539 patent/WO2009043967A1/en active Application Filing
- 2008-09-29 CA CA2700565A patent/CA2700565C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-10-03 US US12/285,406 patent/US8104343B2/en active Active
-
2011
- 2011-12-16 US US13/328,453 patent/US8646333B2/en active Active
- 2011-12-16 US US13/328,429 patent/US8635909B2/en active Active
-
2014
- 2014-03-31 JP JP2014072879A patent/JP6027997B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014134549A (ja) | 2014-07-24 |
US8104343B2 (en) | 2012-01-31 |
US8635909B2 (en) | 2014-01-28 |
KR101547160B1 (ko) | 2015-08-25 |
US20120085167A1 (en) | 2012-04-12 |
EP2195662B1 (en) | 2015-03-04 |
JP6027997B2 (ja) | 2016-11-16 |
CA2700565A1 (en) | 2009-04-09 |
CN101815949A (zh) | 2010-08-25 |
KR20100074189A (ko) | 2010-07-01 |
WO2009043967A1 (en) | 2009-04-09 |
US8646333B2 (en) | 2014-02-11 |
JP2010540949A (ja) | 2010-12-24 |
FI20075708A0 (sv) | 2007-10-05 |
CN101815949B (zh) | 2012-05-23 |
CA2700565C (en) | 2015-11-17 |
EP2195662A4 (en) | 2012-07-25 |
CN102607544A (zh) | 2012-07-25 |
EP2195662A1 (en) | 2010-06-16 |
US20120085168A1 (en) | 2012-04-12 |
US20090165553A1 (en) | 2009-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI119895B (sv) | Svängande mikromekanisk vinkelhastighetsgivare | |
CN102947674B (zh) | 用于角速率传感器的mems结构 | |
US20180031602A1 (en) | Converting rotational motion to linear motion | |
EP3034997B1 (en) | Mems gyro | |
TWI611164B (zh) | 具有經改善的正交補償的微電機感測裝置 | |
US9273962B2 (en) | Physical quantity sensor and electronic device | |
EP3234503A1 (en) | A quadrature compensation method for mems gyroscopes and a gyroscope sensor | |
JP3669713B2 (ja) | 角速度センサ | |
CN109444466A (zh) | Fm惯性传感器和用于操作fm惯性传感器的方法 | |
CN109579811B (zh) | 一种采用多边形振动梁的蝶翼式微陀螺及其制备方法 | |
JP2008170402A (ja) | 静電容量検出型の物理量センサ | |
EP3240996B1 (en) | Micromechanical gyroscope structure | |
JP3818318B2 (ja) | 角速度センサ | |
CN116086420B (zh) | 一种振环型mems陀螺仪及其制作方法 | |
JP3800238B2 (ja) | 角速度センサ及び角速度検出方法 | |
CN117723036A (zh) | 一种基于模态局部化效应的微陀螺 | |
Classen et al. | Advanced surface micromachining process for inertial sensors | |
TW201721151A (zh) | Z軸實體接近開關 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 119895 Country of ref document: FI |
|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: MURATA ELECTRONICS OY |