FR2672130A1 - Accelerometre miniature et procede pour capter une acceleration. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un accéléromètre miniature fabriqué au moyen des techniques de fabrication des circuits intégrés et du micro-usinage du silicium. Il comporte un circuit capteur (14) qui détecte des signaux alternatifs transmis par couplage d'une masse-étalon (16) à deux électrodes (30, 32) formées sur des surfaces de verre liées de façon anodique à une couche (24) de silicium. Une force de rétablissement est appliquée au moyen d'un courant continu aux électrodes en réponse aux signaux alternatifs détectés afin d'équilibrer les forces d'accélération appliquées à la masse-étalon. Domaine d'application: accéléromètre pour munitions d'artillerie, mortiers, etc.
Description
L'invention concerne des accéléromètres miniatures destinés à des
applications de précision moyenne On a besoin d'accéléromètres petits et peu coûteux à utiliser dans des systèmes tactiques, tels que les accéléromètres miniatures nécessaires dans la mise en oeuvre d'une artillerie légère et de mortiers o de grandes quantités de cartouches et d' accéléromètres peuvent être consommées Un accéléromètre tactique pour de telles applications peut être considéré comme étant un instrument de qualité moyenne, mais doit avoir environ cinq ordres de gamme dynamique de grandeur et doit pouvoir être mis en oeuvre dans un milieu à forte vibration et sur une large
plage de températures.
L'invention a pour objet général de procurer un accéléromètre miniature, sous la forme d'un circuit
intégré, comprenant deux couches d'électrodes, une masse-
étalon en silicium suspendue entre elles, et des moyens qui, en réponse à un couplage capacitif différentiel entre les couches d'électrodes et la masse-étalon, opposent des
forces d'accélération qui leur sont appliquées.
Selon un autre aspect, l'invention procure un procédé pour capter une accélération à l'aide d'un signal de sortie linéaire, tout en suspendant une masse-étalon entre deux couches d'électrodes, pour capter un couplage capacitif différentiel entre les couches d'électrodes et la masse-étalon, et appliquer des forces à la masse-étalon en réponse au couplage capté pour s'opposer aux forces d'accélération. Un autre objet de l'invention est d'accroître la gamme dynamique d'un accéléromètre miniature d'un
facteur de 100 à 1000 par rapport aux accéléromètres micro-
usinés de l'art antérieur qui avaient une gamme dynamique
d'environ 100.
L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel:
la figure 1 est une illustration d'un ac-
céléromètre miniature réalisé conformément à l'invention, comprenant une vue en coupe partielle d'un transducteur d'accéléromètre représenté en association avec un schéma du circuit du capteur; la figure 2 est une vue isométrique des pièces du transducteur de l'accéléromètre de la figure 1, la partie supérieure étant ouverte et des portions de la partie inférieure étant représentées en coupe; et la figure 3 est une vue en perspective partielle de dessus de la zone de la masse-étalon, dans la
zone 3-3 de la figure 2.
La figure 1 montre l'accéléromètre miniature 10 selon l'invention comprenant un transducteur 12 et des circuits 14 et 14 a Le transducteur 12 de l'accéléromètre est représenté en coupe partielle et il comporte une
masse-étalon 16 représentée dans la position neutre, à mi-
distance entre des électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 La masse-étalon 16 est formée de silicium suspendu par une articulation faible à flexion 22 réalisée d'une seule pièce dans une couche 24 de silicium L'articulation à flexion 22 définit une ligne de pliage ou de flexion suivant le plan médian de la masse-étalon 16, indiquée par un axe 23 de plan médian, afin de minimiser le redressement des vibrations En s'arrangeant pour que la flexion se produise symétriquement par rapport au plan médian de la
masse-étalon, on aboutit à ce qu'une secousse de l'ac-
céléromètre n'induit pas de redressement de sorte que
l'instrument possède une haute linéarité.
La couche 24 de silicium est liée anodiquement entre des couches supérieure et inférieure 26 et 28 de verre sur lesquelles ont été déposées des électrodes
métalliques supérieure et inférieure 30 et 32, respective-
ment, en aluminium, en or ou en d'autres conducteurs De plus, la couche de verre de l'électrode supérieure et la couche de verre de l'électrode inférieure sont des pièces identiques, fabriquées à partir du même masque d'abord appliqué sur la couche supérieure, puis sur la couche inférieure pour maintenir exactement la symétrie La masse- étalon est très symétrique, de sorte qu'aucune polarisation n'est induite dans le dispositif Ceci contribue aussi à une valeur élevée de la gamme dynamique avec une haute linéarité. Bien que les électrodes 30 et 32 puissent être commodément fabriquées à partir d'aluminium évaporé, il existe une certaine sensibilité à l'humidité naturellement présente lors de l'utilisation de l'aluminium car celui-ci adsorbe une humidité superficielle importante, ce qui change les propriétés diélectriques de la surface et ajoute une capacité pouvant être distinguée d'autres capacités mesurées Il est donc avantageux d'utiliser un métal qui
n'adsorbe pas l'humidité, tel que l'or, qui peut commodé-
ment être déposé par pulvérisation Pour maintenir stable la surface de la masse-étalon, cette surface est également
et avantageusement revêtue d'or.
L'accéléromètre 10 fonctionne à la manière d'un instrument à équilibre de forces dans lequel la force de l'accélération sur la masse-étalon 16 est équilibrée par des forces électriques appropriées de rétablissement
appliquées par un circuit 14 de capteur et par l'inter-
médiaire des électrodes de force supérieure et inférieure
et 32 L'amplitude de la force demandée de rétablisse-
ment est fonction de l'accélération et peut être mesurée à
une sortie 34 d'accélération du circuit 14 du capteur.
Une polarisation par tension continue est appliquée à la masse-étalon 16 par une source de tension de référence, telle qu'une source 35 de référence de tension stable à semiconducteur, par l'intermédiaire d'une résistance 36 de découplage ou d'isolement en courant alternatif. En parallèle, un signal alternatif généré par une source 38 de signal est transmis à la masse-étalon 16 par un condensateur 40 de couplage Des condensateurs 42 et 44 couplent les capacités, formées entre les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 et la masse-étalon 16, à un circuit de pont différentiel 46 qui comprend des diodes , 52, 54 et 56, un condensateur 58 de filtrage et un amplificateur opérationnel 60 à haute impédance et gain élevé Le signal de sortie de l'amplificateur 60 est utilisé pour attaquer directement l'électrode supérieure 30 et, après inversion par un inverseur 62, pour attaquer
l'électrode inférieure 32.
Le signal de sortie 34 d'accélération est appliqué par l'intermédiaire de l'amplificateur 60 et de l'inverseur 62 aux électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 afin d'appliquer des forces électrostatiques de rétablissement à la masse-étalon 16 pour résister aux forces qui lui sont appliquées par l'accélération Ces forces électrostatiques ne sont normalement pas linéaires, car elles sont proportionnelles au carré de la tension appliquée La polarisation en portion continue appliquée par la source 35 de tension stable, et les signaux déphasés appliqués aux électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 à partir de l'amplificateur 60 et de l'inverseur 62,
servent à faire disparaître ce manque de linéarité.
La force et le décalage de tension de la masse-
étalon donnent un signal linéaire de sortie avec la réaction de force électrostatique même si les équations fondamentales de force ne sont pas linéaires Les équations fondamentales de force sont: =EAV et F = e O AV 12 ( 1) F-2 an 2 ëde o Fu est la force supérieure, (Fl la force inférieure), A est la section de l'électrode d'application de force, Vu est la tension entre l'électrode supérieure d'application de force et la masse-étalon, V 1 est la tension entre l'électrode inférieure et la masse-étalon et d est l'écartement électrode/masse-étalon En posant Vu= V O A et Et = V+A ( 2) o VO est la tension en 34 et à est une tension fixe, par exemple 15 V, on obtient une linéarisation exacte de l'équation de force, comme montré par Ma = Fu-Et o Fi V ( 3)
o M est la masse de la masse-étalon et a est l'accéléra-
tion, si bien que le facteur de proportionnalité devient: _ 2,e OAA ( 4) Md 2 o a est la tension générée par la source 35 Par conséquent, la tension de sortie en 34 est exactement proportionnelle à l'accélération lorsque la masse-étalon 16 est centrée entre les électrodes supérieure et inférieure et 32 La tension peut alors être utilisée comme mesure
de l'accélération.
On peut également réaliser une linéarisation en ayant une masse-étalon 16 à une polarisation nulle et en appliquant une tension fixe de polarisation en série avec le signal de sortie de l'amplificateur à l'électrode supérieure 30 tandis que l'on applique la même tension fixe de polarisation, à la polarité opposée, en série avec le
signal de sortie de l'amplificateur à l'électrode in-
férieure 32.
Les manques de linéarité restants du système
dus, par exemple, à un centrage imparfait de la masse-
étalon dans l'entrefer, peuvent être réduits par des compensations de polarisation appliquées à l'amplificateur à partir d'une source Vb de tension de polarisation à travers une forte résistance (> 250 kn)R 3 L'utilisation de telles compensations de polarisation permet de réduire essentiellement à zéro les effets d'un centrage imparfait
et d'un redressement des vibrations.
En plus des électrodes supérieure et inférieure 30 et 32, les couches de verre supérieure et inférieure 26 et 28 peuvent comporter des électrodes supérieure et inférieure 64 et 66 de bandes de garde Comme montré sur la figure 1 et comme décrit davantage ci-dessous en regard de la figure 2, ces électrodes de bandes de garde peuvent être sensiblement plus épaisses que les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 afin d'écarter la masse-étalon 16 des électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 Ceci permet de mettre en marche avec succès l'accélérateur 10 à boucle
fermée sous accélération sans circuit spécial supplémen-
taire.
Les intervalles sur la couche de verre
supérieure 26, entre l'électrode supérieure 30 et l'élec-
trode de bande de garde supérieure 64 et, sur la couche de verre inférieure 28, entre l'électrode inférieure 32 et l'électrode de bande de garde inférieure 66, peuvent
présenter des problèmes particuliers par suite de l'ap-
plication de charge au verre et de courants de fuite transversaux Lorsque le potentiel d'une telle électrode
est changé, le potentiel dans la zone isolante inter-
médiaire ou entrefer s'ajuste aussi d'une première valeur à une autre valeur sous l'effet de courants de fuite sur les couches de verre supérieure et inférieure 26 et 28 La distribution de potentiel dans ces entrefers change lorsque les caractéristiques d'isolation des entrefers changent avec l'humidité et d'autres conditions ambiantes. Le potentiel dans ces entrefers agit à la manière d'une extension du potentiel des électrodes
supérieure ou inférieure 30 et 32.
Les effets de la force électrostatique des
potentiels dans ces entrefers ne peuvent pas être distin-
gués des forces appliquées par les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 Les potentiels changeant lentement dans les entrefers produisent donc des forces transitoires
à la mise en marche et lors de variations de l'accéléra-
tion.
A titre explicatif, on considère la masse-
étalon vis-à-vis uniquement des électrodes 30 et 32 de transducteur de force des éléments supérieur et inférieur d'application de force Cependant, l'anneau de garde qui entoure la masse-étalon pour éviter des problèmes lors de la mise en marche est à un potentiel différent de celui des
électrodes 30 et 32 Lorsque le potentiel sur les électro-
des 30 et 32 change du fait d'une variation de l'accéléra-
tion, la zone de verre entre les électrodes 30 et 64 sur le dessus ou la zone de verre entre les électrodes 32 et 66 sur le dessous a son potentiel qui change aussi Le verre entre les électrodes principales et l'anneau de garde peut être considéré comme une matière résistive de très haute résistance Si les potentiels des électrodes 30 et 32 changent, la zone entre ces électrodes et leurs anneaux de garde change, mais ce changement est lent du fait de la
résistance élevée du verre.
La manière d'éviter une influence notable depuis la zone de verre entre les électrodes est de réaliser l'électrode principale 30 et l'électrode 32 afin qu'elles soient beaucoup plus grandes que n'importe point de la masse-étalon Cependant, les électrodes de garde doivent être rentrées en quatre petits emplacements ou doigts 74, 75, 76, 77 afin de toucher la masse-étalon (figures 2 et 3) dans le cas o la masse-étalon vient porter à force contre les couches de verre supérieure ou inférieure La forme des électrodes est agencée de manière
que l'anneau de garde s'étende sur la zone de la masse-
étalon uniquement dans ces doigts Autrement, la zone du verre qui est lente à se charger se trouve à l'extérieur de la zone o la masse- étalon peut être influencée Néanmoins, les quatre doigts 74-77 s'insèrent et l'effet du verre dans ces zones autour des quatre doigts est important Pour réduire l'effet de cette zone du verre, une gorge 21 en V est ménagée dans la masse-étalon au-dessous de la zone du verre de manière que, si la charge sur le verre varie légèrement, l'effet consistant à obliger la masse-étalon à se déplacer est minimal du fait de la distance accrue entre le verre et la masse-étalon Chaque gorge 21 définit une colonnette, des colonnettes étant représentées en 78 et 79 sur la figure 3 Les colonnettes sont ici destinées à entrer en contact avec les électrodes 64, 66 tout en
maintenant les électrodes 30, 32 dégagées de la masse-
étalon lors de la mise en marche sous accélération du dispositif L'intervalle entre la masse-étalon et le verre n'est plus de 3 micromètres dans cette zone, mais il est
beaucoup plus grand, plus proche de 20 ou 30 micromètres.
De cette manière, les temps de réponse
transitoires en accélération sont réduits ou éliminés.
Comme montré plus en détail sur la figure 3, la tranchée ou
gorge 21 en V est gravée dans la masse-étalon 16 directe-
ment au-dessous des entrefers entre les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 et les électrodes de bandes de garde supérieure et inférieure 64 et 66 sur les couches de verre supérieure et inférieure 26 et 28, respectivement La gorge 21 en V réduit l'effet du potentiel dans les entrefers sur la masse-étalon 16 en établissant un espace important entre elles, par exemple 10
fois l'écartement normal entre la couche de verre supé-
rieure 26 et la masse-étalon 16 Les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 peuvent s'étendre au-delà de la masse-étalon 16 afin que l'effet des champs provenant du verre entre l'électrode supérieure 30 et l'électrode de
bande de garde supérieure 64 et entre l'électrode in-
férieure 32 et l'électrode de bande de garde inférieure 66 soit minimisé Les surfaces supérieure et inférieure du verre sont métallisées en 26 a, 28 a et connectées à la masse pour protéger le transducteur des champs électriques
extérieurs et de l'influence de conducteurs extérieurs.
En variante, un revêtement de surface, légèrement conducteur ( 1010 ohms par carré) peut être placé sur les couches de verre supérieure et inférieure 26 et 28, en particulier dans les entrefers Les effets de potentiel des entrefers ne sont pas éliminés, mais la distribution du potentiel dans l'entrefer s'établit presque instantanément et reste constante, permettant un captage satisfaisant des accélérations sans transitoires indésirés tant que la résistance du revêtement de surface est assez élevée pour
ne pas gêner le captage.
En référence à présent à la figure 2, le transducteur 12 de 1 'accéléromètre est représenté dans une vue isométrique partiellement éclatée sur laquelle la couche de verre supérieure 26 a été tournée dans une position ouverte et la partie restante est représentée en coupe pour plus de clarté Comme indiqué précédemment, l'électrode supérieure 30 a été réalisée sur la couche de
verre supérieure 26 par évaporation d'aluminium ou d'or.
L'électrode de bande de garde supérieure 64 entoure l'électrode supérieure 30 D'une manière similaire, une partie de l'électrode inférieure 66 de bande de garde sur la couche de verre inférieure 28 est visible à travers la
partie partiellement coupée de la couche 24 de silicium.
L'extrémité de l'électrode inférieure 32 est également visible. Un plot métallique 81 de liaison sur la couche
24 de silicium est en contact électrique avec cette couche.
Des fils de liaison, tels qu'un fil d'or ou d'aluminium de 0,25 mm, connectent les extrémités des électrodes 32, 66, et 64 et du plot 81 de liaison aux circuits électriques 14 et 14 a Les fils de liaison sont reliés de l'une de plusieurs manières communes dans l'industrie des circuits intégrés. Les électrodes supérieure et inférieure 64 et 66 de bandes de garde peuvent commodément être fabriquées avec une couche de métallisation d'or d'épaisseur double comparée à l'épaisseur des électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 Cette épaisseur supplémentaire sert à écarter la masse-étalon 16 des électrodes supérieure et
inférieure 30 et 32 pendant la mise en marche de l'ac-
céléromètre 10 Les électrodes de bandes de garde supé-
rieure et inférieure 64 et 66 sont maintenues au même
potentiel que la masse-étalon 16.
Comme on peut en outre le voir sur la figure 2, les couches de verre supérieure et inférieure 26 et 28 peuvent être conçues de manière à être identiques pour simplifier la fabrication Lorsque cela est possible, le transducteur 12 est conçu et réalisé symétriquement pour réduire les contraintes mécaniques et la dérive La matière utilisée pour les couches de verre supérieure et inférieure 26 et 28, telle qu'un verre "Pyrex" au borosilicate, de qualité 7740, doit être adaptée aussi étroitement que possible à celle de la masse-étalon 16 en ce qui concerne la dilatation thermique On peut utiliser aussi du silicium avec des couches isolantes appropriées pour les parties
supérieure et inférieure du sandwich du transducteur.
il Les gorges 68 et 70 sont positionnées sur la surface supérieure de la couche 24 de silicium comme montré de façon à assurer l'isolation de l'électrode supérieure 30 et de l'électrode de bande de garde supérieures 64 par rapport à tout contact avec la couche 24 de silicium tandis que des gorges isolantes similaires, non visibles sur cette vue, sont positionnées sur la surface supérieure de la couche 24 de silicium pour isoler l'électrode de bande de garde inférieure 66 et l'électrode inférieure 32 de tout
contact électrique avec la couche 24 de silicium.
On voit dans la partie en coupe que la masse-
étalon 16 est reliée à la couche 24 de silicium par une articulation flexible 22 L'articulation flexible 22 peut être réalisée à partir d'une liaison d'articulation unique mais, comme montré, il est préférable d'utiliser une articulation à flexion divisée, équilibrée symétriquement, telle que celle formée par les articulations 25 et 27, afin de minimiser les décalages de la masse-étalon dus à une
flexion du transducteur 12 de l'accéléromètre L'articula-
tion à flexion 22 doit avoir une robustesse minimale pour résister à la rupture due aux forces s'exerçant dans le
plan du silicium et pour résister à l'instabilité d'arme-
ment électrostatique.
La réalisation du transducteur 12 de l'ac-
céléromètre, comprenant la masse-étalon 16 et l'articula-
tion à flexion 22, peut être effectuée à l'aide des technologies disponibles de la fabrication des circuits intégrés et du micro-usinage Diverses techniques de
gravure contrôlée sont utilisées pour former la masse-
étalon 16 à partir de la couche environnante 24 de silicium, en laissant une liaison physique limitée entre eux pour former l'articulation à flexion 22 Cette dernière peut être recuite à une température élevée, par exemple 10000 C pendant plusieurs heures, pour réduire toutes contraintes non uniformes résultant de la fabrication à partir de gradients et/ou de concentrations élevés de dopants Les couches de verre supérieure et inférieure 26 et 28 sont liées anodiquement à la couche 24 de silicium,
simultanément, pour empêcher le gauchissement.
Les surfaces supérieure et inférieure de la masse-étalon 16 doivent être formées par gravure des
surfaces de la couche 24 de silicium afin que les interval-
les appropriés, de l'ordre d'environ 2 pm, soient engendrés entre la masse-étalon 16 et les couches de verre supérieure
et inférieure 26 et 28.
Les surfaces extérieures des couches de verre
26 a et 28 a sont de préférence métallisées avec un revête-
ment conducteur afin que, pendant l'utilisation, cette métallisation extérieure puisse être connectée à un potentiel bien défini, tel que la masse du système, et qu'elle protège les structures internes des effets des champs électriques extérieurs qui pourraient autrement
introduire des erreurs.
Le transducteur peut être monté sur une semelle 29 en matière élastique, comme représenté sur la figure 2, pour réduire les contraintes provenant d'une surface de montage qui peut avoir des caractéristiques de dilatation différentes, et pour réduire la transmission des vibrations à partir de cette surface de montage La semelle 29 empêche
le gauchissement du transducteur provoqué par une dilata-
tion thermique différentielle par rapport à la matière du boîtier ou par des distorsions mécaniques du boîtier
pendant l'utilisation S'il était toléré, un tel gauchisse-
ment introduirait de petites erreurs dans le transducteur, limitant ainsi sa gamme dynamique La semelle élastique est de préférence rendue électriquement conductrice en étant chargée d'une matière appropriée, telle que du noir de carbone ou de la poudre d'argent, permettant un contact électrique aisé avec la surface métallisée inférieure de la
couche 28.
Le circuit 14 du capteur peut être commodément formé par des techniques classiques de fabrication de circuits intégrés en tant que partie du même boîtier physique que celui du transistor 12 de 1 'accéléromètre Le transducteur 12 de 1 ' accéléromètre et le circuit 14 du capteur peuvent être conditionnés dans le même bloc plat, fermé hermétiquement, ou dans tout autre boîtier hybride commode. Pendant le fonctionnement, si un déséquilibre quelconque des capacités entre la masse-étalon 16 et les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 apparaît lorsque la masse-étalon 16 est centrée, le circuit 14 du capteur équilibre les capacités en appliquant des forces électromotrices à la masse-étalon 16 afin de la déplacer vers une position décentrée et de l'y maintenir Ce positionnement décentré produit un manque de linéarité de second ordre à moins qu'il soit compensé par l'application d'un décalage de polarisation approprié à l'amplificateur ou par l'addition d'une capacité de compensation entre
16 et 30 ou entre 16 et 32.
En réponse de nouveau à la figure 1, la source 38 de signal peut être, par exemple, une source de tension alternative d'une valeur de 4 volts, crête à crête, telle qu'une source d'onde carrée fonctionnant, par exemple, à 10 M Hz Ce signal alternatif est appliqué, avec la polarisation appropriée en tension continue provenant de la source 35 de référence, à la couche 24 de silicium et donc à la masse-étalon 16 Si la masse-étalon 16 est dans sa position neutre, le signal alternatif est transmis de façon
égale, par couplage, aux électrodes supérieure et in-
férieure 30 et 32 Le captage capacitif entre la masse-
étalon 16 et les électrodes supérieure et inférieure 30 et
32 est comparé dans le circuit 46 à pont différentiel.
Il est important de noter que les condensateurs 42 et 44 sont grands en comparaison avec la capacité formée entre les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 et la masse-étalon 16 et ont donc un effet négligeable sur la position neutre de la masse-étalon 16 Dans la position neutre, les valeurs sont équilibrées et aucun signal différentiel n'est appliqué à l'amplificateur 60, de sorte qu'aucun signal différentiel continu n'est ainsi appliqué
aux électrodes supérieure et inférieure 30 et 32.
Ces électrodes captent un signal RF, à savoir un signal de 10 M Hz, provenant du générateur 38 qui passe par couplage, à travers les entrefers appropriés, de la masse-étalon à l'électrode 30 et de la masse- étalon à
l'électrode 32.
Pour suivre la circulation du signal, le signal alternatif provenant du générateur 38 est transmis par couplage à la masse-étalon o il arrive par un autre
couplage à travers les entrefers aux électrodes 30 et 32.
En suivant le trajet depuis l'électrode 30, le signal rencontre, d'une part, la résistance RI, d'impédance relativement élevée, entre 10 et 30 kilohms, l'isolant de l'amplificateur 60, et le condensateur 42 qui est un gros condensateur lui permettant d'atteindre aisément le pont à 4 diodes Par ailleurs, le signal de réaction continu qui provient de l'amplificateur 60 suit le trajet menant à la résistance RI Etant donné que le courant continu appelé est très faible, la chute de tension continue à travers la résistance RI est négligeable, résistance à partir de laquelle le signal continu est appliqué directement à l'électrode 30 Le condensateur 42 sert à arrêter le signal continu provenant du pont à 4 diodes Similairement, il en est de même en ce qui concerne l'effet de la résistance R 2
et du condensateur 44.
En fonctionnement, l'accélération provoque un
mouvement relatif entre la masse-étalon 16 et les électro-
des supérieure et inférieure 30 et 32 pendant que la masse-
étalon 16 tente de pivoter autour de l'articulation à flexion 22 Lorsque la masse-étalon 16 se déplace et
s'approche d'une électrode, telle que l'électrode in-
férieure 32, le captage capacitif accru du signal alter-
natif provenant de la source 38 de signal provoque l'application d'une tension à l'amplificateur 60 par l'intermédiaire d'un circuit à pont différentiel 46 La tension continue accrue résultante du signal, appliquée à
l'électrode inférieure 32 par l'intermédiaire de l'inver-
seur 62, et la tension diminuée appliquée à l'électrode supérieure 30 à partir de l'amplificateur 60 servent à appliquer une force électrostatique à la masse-étalon 16 pour résister à la force de l'accélération et rétablir la masse-étalon 16 dans sa position neutre Le signal diminué appliqué à l'inverseur 62 peut être contrôlé à la sortie 34
de l'accélération et est proportionnel à la force d'ac-
célération à laquelle une résistance est opposée.
Pour un gain suffisamment élevé de l'amplifica-
teur 60, l'écart de la masse-étalon 16 par rapport à sa
position nominale est négligeable dans l'entrefer lors-
qu'une accélération est appliquée, assurant ainsi la linéarité Pour maintenir la stabilité de la réponse de l'accéléromètre 10 à boucle fermée avec un amplificateur 60 à gain élevé, il est nécessaire de prévoir une limitation du gain élevé aux fréquences élevées Un mécanismeparticulièrement avantageux pour réaliser une limitation du gain à haute fréquence consiste à utiliser un amortissement visqueux en utilisant, par exemple, un gaz ou un liquide dans l'entrefer entre les électrodes supérieure et inférieure 30 et 32 et la masse étalon 16 comme montré sur
la figure 1.
Ainsi, il a été proposé un accéléromètre
miniature d'une conception et d'un procédé nouveaux, micro-
usiné dans du silicium, qui possède, entre autres par-
ticularités, une large gamme dynamique avec un excellent
rapport de la pleine échelle à la précision La configura-
tion est hautement symétrique En particulier, l'articula-
tion se trouve dans le plan central de la masse-étalon, et
la structure est équilibrée pour empêcher le gauchissement.
Ceci donne un bon rapport de la stabilité de la polarisa-
tion à la gamme La configuration est en boucle fermée avec
un gain de boucle exceptionnellement élevé et une articula-
tion très faible en comparaison avec les forces pendulaires et électrostatiques Ceci donne aussi un bon rapport de la stabilité de la polarisation à la gamme L'application d'une force différentielle avec un décalage travaille conjointement avec le gain élevé de la boucle pour minimiser les erreurs de non-linéarité et les erreurs
d'origine vibro-pendulaire.
Des perturbations secondaires, qui peuvent donner des erreurs de polarisation, sont éliminées dans la
présente configuration par un certain nombre de par-
ticularités décrites ici et comprenant 1) un blindage électrostatique de l'extérieur de la puce 2) une extension des électrodes pour minimiser les champs produisant des franges 3) le choix des métaux des électrodes pour assurer la stabilité de surface à des niveaux atomiques, c'est-à-dire l'absence d'un potentiel hygroscopique ou de croissance d'oxyde, 4) une gravure de gorges pour réduire l'effet de la formation de franges résiduelles ) l'utilisation d'un revêtement résistif pour stabiliser la distribution des charges dans les entrefers des électrodes 6) la division de l'articulation pour réduire l'effet du gauchissement structural 7) l'utilisation d'un support élastique pour empêcher le gauchissement structural par suite d'une
dilatation différentielle ou d'autres forces extérieures.
De plus, la présente invention simplifie le fonctionnement en asservissement de l'accéléromètre par une application de l'excitation à la masse-étalon et par un agencement de la réalisation de façon que les électrodes de captage et d'application de force soient à présent les mêmes. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'accéléromètre décrit et
représenté sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (24)
1 Accéléromètre miniature, caractérisé en ce qu'il comporte deux couches ( 26, 28) à électrodes ( 30, 32), une masse-étalon ( 16) en silicium, des moyens ( 22) destinés à suspendre la masse-étalon entre les couches à électrodes, des moyens linéaires comprenant un amplificateur ( 60) qui, en réponse à un couplage capacitif différentiel entre les couches à électrodes et la masse-étalon, génèrent un signal électrique pour s'opposer à des forces d'accélération qui leur sont appliquées, et des moyens ( 14) destinés à mesurer l'amplitude et le signe dudit signal en tant que mesure de l'accélération.
2 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (R 3) destiné à appliquer une compensation de polarisation à l'amplificateur afin de réduire les effets d'un centrage
imparfait et du redressement des vibrations.
3 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que les moyens destinés à s'opposer aux forces d'accélération comprennent un moyen
( 38) destiné à appliquer un signal alternatif à la masse-
étalon, un moyen destiné à détecter les signaux alternatifs passant par couplage dans les couches à électrodes à partir de ce signal alternatif, et un moyen qui, en réponse aux
signaux alternatifs détectés, applique des forces s'op-
posant à l'accélération à la masse-étalon.
4 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 3, caractérisé en ce que le moyen qui réagit aux signaux alternatifs détectés comporte en outre des moyens
destinés à appliquer des forces électrostatiques différen-
tielles entre les couches et la masse-étalon, linéairement
proportionnelles aux signaux alternatifs détectés.
Accéléromètre miniature selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les moyens destinés à appliquer des forces électrostatiques comprennent en outre un moyen ( 35) destiné à appliquer des tensions continues différentielles entre les couches et la masse-étalon, proportionnelles aux signaux alternatifs détectés, et des moyens destinés à appliquer des tensions continues de polarisation entre les couches à électrodes et la masse- étalon afin de rendre les forces électrostatiques, appliquées entre elles, linéairement proportionnelles à l'accélération.
6 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la masse-étalon est une partie d'une couche ( 24) de silicium renfermée entre les
couches à électrodes.
7 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 6, caractérisé en ce que la couche de silicium
comporte en outre une articulation à flexion ( 22) travail-
lant dans le plan médian de suspension de la masse-étalon.
8 Accéléromètre selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'articulation à flexion est constituée en une réalisation divisée utilisant des
articulations symétriquement équilibrées ( 25, 27).
9 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un film mince de gaz ou de liquide dans l'intervalle entre la masse étalon et les couches à électrodes pour réaliser un
amortissement visqueux entre elles.
Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que chaque couche à électrodes
comporte en outre des moyens à électrodes ( 30, 32) d'appli-
cation de force destinés à appliquer des forces électros-
tatiques à la masse-étalon en réponse aux moyens destinés à
s'opposer aux forces d'accélération qui leur sont appli-
quées, et des moyens à électrodes de garde ( 64, 66) destinés à empêcher tout contact entre les moyens à
électrodes d'application de force et la masse-étalon.
11 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que chaque couche à électrode
comporte en outre une métallisation d'électrodes d'applica-
tion de force destinée à appliquer une force électrostati-
que à la masse-étalon, et une métallisation d'électrode de garde, sensiblement plus épaisse que la métallisation d'électrode d'application de force, destinée à empêcher tout contact entre la métallisation de l'électrode de force
et la masse-étalon.
12 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens destinés à réduire les variations de forces électrostatiques transitoires résultant de différences de potentiel entre les métallisations d'électrodes de garde et
d'application de force.
13 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 12, caractérisé en ce que les moyens destinés à réduire des variations des forces électrostatiques transitoires comprennent en outre des moyens à gorges ( 21) situées dans la masse-étalon, opposés à la partie de la couche à électrode comprise entre les métallisations d'électrodes d'application de force et de garde, afin de réduire les effets de forces électrostatiques appliquées
depuis celles-ci à la masse-étalon.
14 Accéléromètre miniature selon la revendica-
tion 12, caractérisé en ce que les moyens destinés à
réduire les variations de forces électrostatiques tran-
sitoires comprennent en outre un moyen à revêtement résistif sur la partie de la couche de verre entre les métallisations des électrodes d'application de force et de garde afin de maintenir une distribution de potentiel
bien définie entre elles.
Accéléromètre selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des couches ( 26 a, 28 a) de métallisation conductrices déposées sur les surfaces supérieure et inférieure du verre pour protéger le
transducteur de champs électriques extérieurs.
16 Procédé pour capter une accélération en utilisant une masse-étalon ( 16) et des électrodes ( 30, 32) formant un accéléromètre ( 10), caractérisé en ce qu'il consiste à suspendre la masse-étalon dans une position équilibrée entre les électrodes pour définir des capacités de couplage égales entre les électrodes et la masse-étalon,
à capter électroniquement un couplage capacitif différen-
tiel entre les électrodes et la masse-étalon lorsque la masse-étalon est éloignée d'une position équilibrée sous l'effet de l'accélération, à générer électroniquement un
signal électrique qui, lorsqu'il est appliqué aux électro-
des, génère une force électrostatique sur la masse-étalon, laquelle force tend à déplacer la masse-étalon vers la position équilibrée, à appliquer ledit signal électrique auxdites électrodes pour engendrer des forces s'opposant à l'accélération, devant être appliquées à la masse- étalon, et à mesurer l'amplitude et le signe du signal électrique demandé pour rétablir l'équilibre en tant que mesure de
l'accélération subie par la masse-étalon.
17 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'application de forces d'opposition
consiste à appliquer un signal alternatif à la masse-
étalon, à détecter les signaux alternatifs passant par couplage de la masse-étalon aux électrodes, et à appliquer à la masse-étalon des forces s'opposant à l'accélération en
réponse aux signaux alternatifs détectés.
18 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'application de forces s'opposant à une accélération consiste en outre à appliquer des forces électrostatiques différentielles entre les électrodes et la masse étalon, linéairement proportionnelles aux signaux
alternatifs détectés.
19 Procédé selon la revendication 18,
caractérisé en ce que l'application de forces électrostati-
ques différentielles consiste en outre à appliquer des tensions continues différentielles entre les électrodes et la masse-étalon, proportionnelles aux signaux alternatifs détectés, et à appliquer des tensions continues de
polarisation entre les couches à électrodes et la masse-
étalon afin de rendre linéairement proportionnelles à l'accélération les forces électrostatiques appliquées entre
elles.
Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape d'application de forces s'opposant à l'accélération à la masse-étalon consiste en outre à appliquer une force électrostatique à partir d'une
électrode ( 30, 32) d'application de force à la masse-
étalon, et à empêcher tout contact entre l'électrode d'application de force et la masse-étalon à l'aide d'une
électrode de garde ( 64, 66).
21 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à réduire des variations de forces électrostatiques transitoires résultant de différences de potentiel entre les électrodes
d'application de force et les électrodes de garde.
22 Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape de réduction des variations transitoires consiste en outre à augmenter la distance entre la masse-étalon et la partie de la couche de verre située entre les électrodes d'application de force et les
électrodes de garde.
23 Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'étape de réduction des variations transitoires consiste en outre à appliquer un revêtement résistif à la partie de la couche de verre située entre les électrodes d'application de force et les électrodes de garde afin de maintenir entre elles une distribution
constante de potentiel.
24 Accéléromètre miniature, caractérisé en ce qu'il comporte deux couches ( 26, 28) portant des électrodes métallisées ( 30, 32), une masse-étalon ( 16) en silicium suspendue entre les couches, un moyen ( 38) qui, en réponse
aux électrodes, est destiné à appliquer un signal alter-
natif à la masse-étalon, un moyen qui, en réponse aux électrodes, est destiné à détecter des signaux alternatifs transmis par couplage aux couches à électrodes à partir de cette masse-étalon, et un moyen qui, en réponse aux signaux alternatifs détectés, est destiné à appliquer des forces électrostatiques différentielles entre les couches et la masse-étalon, linéairement proportionnelles aux signaux
alternatifs détectés.
25 Accéléromètre selon la revendication 24, caractérisé en ce que les électrodes métallisées s'étendent
au-delà de la masse-étalon.
26 Accéléromètre selon la revendication 24, caractérisé en outre en ce qu'il comporte un moyen ( 29)
pour le montage élastique de l'accéléromètre.
27 Accéléromètre miniature, caractérisé en ce qu'il comporte deux couches ( 26, 28) à électrodes ( 30, 32), une masse-étalon ( 16) en silicium suspendue entre elles, et des moyens qui, en réponse à un couplage capacitif
différentiel entre les couches à électrodes et la masse-
étalon, sont destinées à leur appliquer des forces
s'opposant à une accélération.
28 Procédé pour capter une accélération,
caractérisé en ce qu'il consiste à suspendre une masse-
étalon ( 16) entre deux couches ( 26, 28) à électrodes ( 30, 32), à capter un couplage capacitif différentiel entre les couches à électrodes et la masse-étalon, et à appliquer des forces à la masse-étalon en réponse au couplage capté pour
s'opposer aux forces d'accélération.
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|---|---|---|---|
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Families Citing this family (213)
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|---|---|---|---|---|
| US5473945A (en) * | 1990-02-14 | 1995-12-12 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical angular accelerometer with auxiliary linear accelerometer |
| US5357817A (en) * | 1990-04-19 | 1994-10-25 | Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Wide bandwidth stable member without angular accelerometers |
| US5408119A (en) * | 1990-10-17 | 1995-04-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Monolithic micromechanical vibrating string accelerometer with trimmable resonant frequency |
| US5605598A (en) | 1990-10-17 | 1997-02-25 | The Charles Stark Draper Laboratory Inc. | Monolithic micromechanical vibrating beam accelerometer with trimmable resonant frequency |
| US5241861A (en) * | 1991-02-08 | 1993-09-07 | Sundstrand Corporation | Micromachined rate and acceleration sensor |
| US5635639A (en) | 1991-09-11 | 1997-06-03 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical tuning fork angular rate sensor |
| US5331852A (en) * | 1991-09-11 | 1994-07-26 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electromagnetic rebalanced micromechanical transducer |
| US5408877A (en) * | 1992-03-16 | 1995-04-25 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical gyroscopic transducer with improved drive and sense capabilities |
| US5349855A (en) | 1992-04-07 | 1994-09-27 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Comb drive micromechanical tuning fork gyro |
| US5767405A (en) | 1992-04-07 | 1998-06-16 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Comb-drive micromechanical tuning fork gyroscope with piezoelectric readout |
| JP3367113B2 (ja) * | 1992-04-27 | 2003-01-14 | 株式会社デンソー | 加速度センサ |
| US5388458A (en) * | 1992-11-24 | 1995-02-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Quartz resonant gyroscope or quartz resonant tuning fork gyroscope |
| US5347867A (en) * | 1993-02-03 | 1994-09-20 | Minnetonka Warehouse Supply, Inc | Accelerometer incorporating a driven shield |
| US5555765A (en) * | 1993-02-10 | 1996-09-17 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Gimballed vibrating wheel gyroscope |
| US5650568A (en) | 1993-02-10 | 1997-07-22 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Gimballed vibrating wheel gyroscope having strain relief features |
| US5610335A (en) * | 1993-05-26 | 1997-03-11 | Cornell Research Foundation | Microelectromechanical lateral accelerometer |
| US6199874B1 (en) | 1993-05-26 | 2001-03-13 | Cornell Research Foundation Inc. | Microelectromechanical accelerometer for automotive applications |
| US5563343A (en) * | 1993-05-26 | 1996-10-08 | Cornell Research Foundation, Inc. | Microelectromechanical lateral accelerometer |
| US5503285A (en) * | 1993-07-26 | 1996-04-02 | Litton Systems, Inc. | Method for forming an electrostatically force balanced silicon accelerometer |
| US5476819A (en) * | 1993-07-26 | 1995-12-19 | Litton Systems, Inc. | Substrate anchor for undercut silicon on insulator microstructures |
| DE4342890A1 (de) * | 1993-12-16 | 1995-06-22 | Mannesmann Kienzle Gmbh | Verfahren zum Abdichten herstellprozeßbedingter Öffnungen an mikromechanischen Beschleunigungssensoren |
| US5481914A (en) * | 1994-03-28 | 1996-01-09 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electronics for coriolis force and other sensors |
| US5446616A (en) * | 1994-03-28 | 1995-08-29 | Litton Systems, Inc. | Electrode structure and method for anodically-bonded capacitive sensors |
| US5703292A (en) * | 1994-03-28 | 1997-12-30 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Sensor having an off-frequency drive scheme and a sense bias generator utilizing tuned circuits |
| JPH085654A (ja) * | 1994-06-23 | 1996-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | 加速度センサ |
| US5581035A (en) | 1994-08-29 | 1996-12-03 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical sensor with a guard band electrode |
| US5646348A (en) | 1994-08-29 | 1997-07-08 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical sensor with a guard band electrode and fabrication technique therefor |
| US5725729A (en) | 1994-09-26 | 1998-03-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Process for micromechanical fabrication |
| US5530342A (en) * | 1994-09-30 | 1996-06-25 | Rockwell International Corporation | Micromachined rate sensor comb drive device and method |
| US5604313A (en) * | 1994-11-23 | 1997-02-18 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Varying apparent mass accelerometer |
| US5542295A (en) * | 1994-12-01 | 1996-08-06 | Analog Devices, Inc. | Apparatus to minimize stiction in micromachined structures |
| US5656778A (en) * | 1995-04-24 | 1997-08-12 | Kearfott Guidance And Navigation Corporation | Micromachined acceleration and coriolis sensor |
| JP3433401B2 (ja) * | 1995-05-18 | 2003-08-04 | アイシン精機株式会社 | 静電容量型加速度センサ |
| US5635640A (en) * | 1995-06-06 | 1997-06-03 | Analog Devices, Inc. | Micromachined device with rotationally vibrated masses |
| US5635638A (en) * | 1995-06-06 | 1997-06-03 | Analog Devices, Inc. | Coupling for multiple masses in a micromachined device |
| US5640133A (en) * | 1995-06-23 | 1997-06-17 | Cornell Research Foundation, Inc. | Capacitance based tunable micromechanical resonators |
| DE19524604A1 (de) * | 1995-07-06 | 1997-01-09 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung, insbesondere für einen kapazitiven Beschleunigungssensor |
| US5747961A (en) * | 1995-10-11 | 1998-05-05 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Beat frequency motor position detection scheme for tuning fork gyroscope and other sensors |
| US5600065A (en) * | 1995-10-25 | 1997-02-04 | Motorola, Inc. | Angular velocity sensor |
| KR100408494B1 (ko) * | 1995-12-27 | 2004-03-04 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 자이로스코프 |
| US5693882A (en) * | 1996-02-27 | 1997-12-02 | Honeywell Inc. | Force sensing device having breakout tabs |
| US5817942A (en) | 1996-02-28 | 1998-10-06 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Capacitive in-plane accelerometer |
| US5744968A (en) * | 1996-04-30 | 1998-04-28 | Motorola Inc. | Ratiometric circuit |
| US6745627B1 (en) | 1996-05-21 | 2004-06-08 | Honeywell International Inc. | Electrostatic drive for accelerometer |
| US5948981A (en) * | 1996-05-21 | 1999-09-07 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometer |
| US6250156B1 (en) | 1996-05-31 | 2001-06-26 | The Regents Of The University Of California | Dual-mass micromachined vibratory rate gyroscope |
| US5992233A (en) * | 1996-05-31 | 1999-11-30 | The Regents Of The University Of California | Micromachined Z-axis vibratory rate gyroscope |
| US5914801A (en) * | 1996-09-27 | 1999-06-22 | Mcnc | Microelectromechanical devices including rotating plates and related methods |
| JPH10132848A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 半導体加速度センサー |
| KR100408530B1 (ko) * | 1996-10-31 | 2004-01-24 | 삼성전자주식회사 | 마이크로자이로스코프의제조방법 |
| US5892153A (en) | 1996-11-21 | 1999-04-06 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Guard bands which control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors |
| US5996411A (en) * | 1996-11-25 | 1999-12-07 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometer and method for manufacturing the same |
| US5911156A (en) | 1997-02-24 | 1999-06-08 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Split electrode to minimize charge transients, motor amplitude mismatch errors, and sensitivity to vertical translation in tuning fork gyros and other devices |
| US5783973A (en) | 1997-02-24 | 1998-07-21 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Temperature insensitive silicon oscillator and precision voltage reference formed therefrom |
| US6220096B1 (en) | 1997-03-20 | 2001-04-24 | Interscience, Inc. | Differential wideband vibration |
| US5874675A (en) * | 1997-03-20 | 1999-02-23 | Interscience, Inc. | Wideband vibration sensor |
| FR2761772B1 (fr) | 1997-04-07 | 1999-05-21 | Suisse Electronique Microtech | Capteur inductif micro-usine, notamment pour la mesure de la position et/ou du mouvement d'un objet |
| US5952574A (en) | 1997-04-29 | 1999-09-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Trenches to reduce charging effects and to control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors |
| KR100442823B1 (ko) * | 1997-05-09 | 2004-09-18 | 삼성전자주식회사 | 마이크로자이로스코프 |
| KR100442824B1 (ko) * | 1997-05-12 | 2004-09-18 | 삼성전자주식회사 | 마이크로구조물소자및그제조방법 |
| US5914553A (en) * | 1997-06-16 | 1999-06-22 | Cornell Research Foundation, Inc. | Multistable tunable micromechanical resonators |
| US5900550A (en) * | 1997-06-16 | 1999-05-04 | Ford Motor Company | Capacitive acceleration sensor |
| US6122961A (en) | 1997-09-02 | 2000-09-26 | Analog Devices, Inc. | Micromachined gyros |
| US6718605B2 (en) * | 1997-09-08 | 2004-04-13 | The Regents Of The University Of Michigan | Single-side microelectromechanical capacitive accelerometer and method of making same |
| US5905201A (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-18 | Alliedsignal Inc. | Micromachined rate and acceleration sensor and method |
| US5948982A (en) * | 1998-02-23 | 1999-09-07 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometers and methods of forming vibrating beam accelerometers |
| US6230563B1 (en) | 1998-06-09 | 2001-05-15 | Integrated Micro Instruments, Inc. | Dual-mass vibratory rate gyroscope with suppressed translational acceleration response and quadrature-error correction capability |
| US6257057B1 (en) * | 1998-12-16 | 2001-07-10 | L-3 Communications Corporation | Epitaxial coriolis rate sensor |
| EP1153194B1 (fr) | 1999-01-13 | 2003-11-19 | Vermeer Manufacturing Company | Procede de planification automatique de forage et appareil destine au sondage directionnel horizontal |
| US8636648B2 (en) | 1999-03-01 | 2014-01-28 | West View Research, Llc | Endoscopic smart probe |
| US8068897B1 (en) | 1999-03-01 | 2011-11-29 | Gazdzinski Robert F | Endoscopic smart probe and method |
| US10973397B2 (en) | 1999-03-01 | 2021-04-13 | West View Research, Llc | Computerized information collection and processing apparatus |
| US7914442B1 (en) | 1999-03-01 | 2011-03-29 | Gazdzinski Robert F | Endoscopic smart probe and method |
| SG77677A1 (en) | 1999-04-30 | 2001-01-16 | Inst Of Microelectronics | A novel structural design for improving the sensitivity of a surface-micromachined vibratory gyroscope |
| US7051590B1 (en) | 1999-06-15 | 2006-05-30 | Analog Devices Imi, Inc. | Structure for attenuation or cancellation of quadrature error |
| US6257060B1 (en) * | 1999-06-22 | 2001-07-10 | Alliedsignal Inc. | Combined enhanced shock load capability and stress isolation structure for an improved performance silicon micro-machined accelerometer |
| US6315062B1 (en) | 1999-09-24 | 2001-11-13 | Vermeer Manufacturing Company | Horizontal directional drilling machine employing inertial navigation control system and method |
| US6275320B1 (en) | 1999-09-27 | 2001-08-14 | Jds Uniphase, Inc. | MEMS variable optical attenuator |
| JP2003511684A (ja) | 1999-10-13 | 2003-03-25 | アナログ デバイシーズ インコーポレイテッド | レートジャイロスコープ用フィードバック機構 |
| US6373682B1 (en) | 1999-12-15 | 2002-04-16 | Mcnc | Electrostatically controlled variable capacitor |
| US6485273B1 (en) | 2000-09-01 | 2002-11-26 | Mcnc | Distributed MEMS electrostatic pumping devices |
| US6590267B1 (en) | 2000-09-14 | 2003-07-08 | Mcnc | Microelectromechanical flexible membrane electrostatic valve device and related fabrication methods |
| US6377438B1 (en) | 2000-10-23 | 2002-04-23 | Mcnc | Hybrid microelectromechanical system tunable capacitor and associated fabrication methods |
| US6396620B1 (en) | 2000-10-30 | 2002-05-28 | Mcnc | Electrostatically actuated electromagnetic radiation shutter |
| JP4892781B2 (ja) * | 2001-01-18 | 2012-03-07 | 富士電機株式会社 | 半導体物理量センサ |
| US6595056B2 (en) * | 2001-02-07 | 2003-07-22 | Litton Systems, Inc | Micromachined silicon gyro using tuned accelerometer |
| WO2002073673A1 (fr) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | Rochester Institute Of Technology | Commutateur micro-electromecanique et un procede de sa mise en oeuvre et de sa fabrication |
| CN1656382A (zh) * | 2001-05-15 | 2005-08-17 | 霍尼韦尔国际公司 | 加速度计应变消除结构 |
| US6474160B1 (en) | 2001-05-24 | 2002-11-05 | Northrop Grumman Corporation | Counterbalanced silicon tuned multiple accelerometer-gyro |
| AU2002303933A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-09 | Rochester Institute Of Technology | Fluidic valves, agitators, and pumps and methods thereof |
| US6619123B2 (en) * | 2001-06-04 | 2003-09-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Micromachined shock sensor |
| US6619121B1 (en) | 2001-07-25 | 2003-09-16 | Northrop Grumman Corporation | Phase insensitive quadrature nulling method and apparatus for coriolis angular rate sensors |
| US6629460B2 (en) * | 2001-08-10 | 2003-10-07 | The Boeing Company | Isolated resonator gyroscope |
| US6651500B2 (en) * | 2001-10-03 | 2003-11-25 | Litton Systems, Inc. | Micromachined silicon tuned counterbalanced accelerometer-gyro with quadrature nulling |
| US7378775B2 (en) * | 2001-10-26 | 2008-05-27 | Nth Tech Corporation | Motion based, electrostatic power source and methods thereof |
| US6854330B2 (en) | 2001-10-26 | 2005-02-15 | Nth Tech Corporation | Accelerometer and methods thereof |
| US7211923B2 (en) | 2001-10-26 | 2007-05-01 | Nth Tech Corporation | Rotational motion based, electrostatic power source and methods thereof |
| EP2327959B1 (fr) * | 2002-02-06 | 2012-09-12 | Analog Devices, Inc. | Gyroscope micro-usiné |
| US7089792B2 (en) * | 2002-02-06 | 2006-08-15 | Analod Devices, Inc. | Micromachined apparatus utilizing box suspensions |
| US20040035206A1 (en) * | 2002-03-26 | 2004-02-26 | Ward Paul A. | Microelectromechanical sensors having reduced signal bias errors and methods of manufacturing the same |
| US6701786B2 (en) | 2002-04-29 | 2004-03-09 | L-3 Communications Corporation | Closed loop analog gyro rate sensor |
| US6966225B1 (en) * | 2002-07-12 | 2005-11-22 | Maxtor Corporation | Capacitive accelerometer with liquid dielectric |
| US6823733B2 (en) * | 2002-11-04 | 2004-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Z-axis vibration gyroscope |
| US6782748B2 (en) * | 2002-11-12 | 2004-08-31 | Honeywell International, Inc. | High-G acceleration protection by caging |
| US6865944B2 (en) * | 2002-12-16 | 2005-03-15 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for decelerating proof mass movements within MEMS structures |
| US7010457B2 (en) * | 2002-12-23 | 2006-03-07 | Kenneth Wargon | Apparatus and method for producing a numeric display corresponding to the volume of a selected segment of an item |
| US6817244B2 (en) * | 2003-01-06 | 2004-11-16 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for actively controlling movement within MEMS structures |
| US6718825B1 (en) | 2003-01-17 | 2004-04-13 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for reducing stick-down within MEMS structures |
| US6860151B2 (en) * | 2003-02-07 | 2005-03-01 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for controlling movement within MEMS structures |
| US6978673B2 (en) * | 2003-02-07 | 2005-12-27 | Honeywell International, Inc. | Methods and systems for simultaneously fabricating multi-frequency MEMS devices |
| US6767758B1 (en) | 2003-04-28 | 2004-07-27 | Analog Devices, Inc. | Micro-machined device structures having on and off-axis orientations |
| US6848304B2 (en) * | 2003-04-28 | 2005-02-01 | Analog Devices, Inc. | Six degree-of-freedom micro-machined multi-sensor |
| US6837107B2 (en) * | 2003-04-28 | 2005-01-04 | Analog Devices, Inc. | Micro-machined multi-sensor providing 1-axis of acceleration sensing and 2-axes of angular rate sensing |
| CN100437116C (zh) * | 2003-04-28 | 2008-11-26 | 模拟器件公司 | 提供两个加速度检测轴和一个角速度检测轴的微加工多传感器 |
| US6845665B2 (en) * | 2003-04-28 | 2005-01-25 | Analog Devices, Inc. | Micro-machined multi-sensor providing 2-axes of acceleration sensing and 1-axis of angular rate sensing |
| US6843127B1 (en) | 2003-07-30 | 2005-01-18 | Motorola, Inc. | Flexible vibratory micro-electromechanical device |
| US20050062362A1 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Hongyuan Yang | Oscillatory gyroscope |
| US7287328B2 (en) * | 2003-08-29 | 2007-10-30 | Rochester Institute Of Technology | Methods for distributed electrode injection |
| US7217582B2 (en) * | 2003-08-29 | 2007-05-15 | Rochester Institute Of Technology | Method for non-damaging charge injection and a system thereof |
| US20050092085A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-05-05 | Shyu-Mou Chen | Solid-state gyroscopes and planar three-axis inertial measurement unit |
| US7197928B2 (en) * | 2003-11-04 | 2007-04-03 | Chung-Shan Institute Of Science And Technology | Solid-state gyroscopes and planar three-axis inertial measurement unit |
| US7168317B2 (en) * | 2003-11-04 | 2007-01-30 | Chung-Shan Institute Of Science And Technology | Planar 3-axis inertial measurement unit |
| US8581308B2 (en) * | 2004-02-19 | 2013-11-12 | Rochester Institute Of Technology | High temperature embedded charge devices and methods thereof |
| US7267006B2 (en) * | 2004-02-27 | 2007-09-11 | Bae Systems Plc | Accelerometer |
| CN1954193B (zh) * | 2004-04-14 | 2010-09-01 | 模拟设备公司 | 用于惯性传感器的耦合设备 |
| JP2008507673A (ja) * | 2004-07-23 | 2008-03-13 | エイエフエイ・コントロールズ，リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | マイクロバルブアセンブリの動作方法および関連構造および関連デバイス |
| US7131315B2 (en) * | 2004-09-28 | 2006-11-07 | Honeywell International Inc. | Methods and apparatus for reducing vibration rectification errors in closed-loop accelerometers |
| US7478557B2 (en) * | 2004-10-01 | 2009-01-20 | Analog Devices, Inc. | Common centroid micromachine driver |
| JP2006125887A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Fujitsu Media Device Kk | 加速度センサ |
| EP1715580B1 (fr) * | 2005-03-31 | 2018-11-28 | STMicroelectronics Srl | Dispositif pour commander la fréquence de résonance d'un système oscillateur micro-électromécanique |
| US7421897B2 (en) | 2005-04-14 | 2008-09-09 | Analog Devices, Inc. | Cross-quad and vertically coupled inertial sensors |
| US20070220973A1 (en) * | 2005-08-12 | 2007-09-27 | Cenk Acar | Multi-axis micromachined accelerometer and rate sensor |
| US20070074731A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-05 | Nth Tech Corporation | Bio-implantable energy harvester systems and methods thereof |
| EP1953814B1 (fr) * | 2005-11-25 | 2017-09-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Structure de boitier sur tranche et son procede de fabrication |
| EP1953815B1 (fr) * | 2005-11-25 | 2012-07-11 | Panasonic Corporation | Structure de boitier sur tranche et dispositif de detection obtenu a partir de cette structure de boitier |
| US20070163346A1 (en) * | 2006-01-18 | 2007-07-19 | Honeywell International Inc. | Frequency shifting of rotational harmonics in mems devices |
| CN101400969A (zh) * | 2006-03-10 | 2009-04-01 | 康蒂特米克微电子有限公司 | 微机械的转速传感器 |
| JP2007248328A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合センサ |
| US7409862B2 (en) * | 2006-10-18 | 2008-08-12 | Honeywell International Inc. | Systems and methods for isolation of torque and sense capacitors of an accelerometer |
| DE102006057929A1 (de) * | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanischer Inertialsensor mit verringerter Empfindlichkeit gegenüber dem Einfluss driftender Oberflächenladungen und zu seinem Betrieb geeignetes Verfahren |
| US8250921B2 (en) | 2007-07-06 | 2012-08-28 | Invensense, Inc. | Integrated motion processing unit (MPU) with MEMS inertial sensing and embedded digital electronics |
| US7934423B2 (en) | 2007-12-10 | 2011-05-03 | Invensense, Inc. | Vertically integrated 3-axis MEMS angular accelerometer with integrated electronics |
| US8952832B2 (en) * | 2008-01-18 | 2015-02-10 | Invensense, Inc. | Interfacing application programs and motion sensors of a device |
| US20090265671A1 (en) * | 2008-04-21 | 2009-10-22 | Invensense | Mobile devices with motion gesture recognition |
| US8462109B2 (en) | 2007-01-05 | 2013-06-11 | Invensense, Inc. | Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices |
| WO2008097127A1 (fr) * | 2007-01-16 | 2008-08-14 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'aisens' | Procédé pour mesurer la vitesse angulaire, gyroscope vibrant, auto-oscillateur du gyroscope et procédé d'équilibrage dudit gyroscope |
| ITTO20070033A1 (it) | 2007-01-19 | 2008-07-20 | St Microelectronics Srl | Dispositivo microelettromeccanico ad asse z con struttura di arresto perfezionata |
| WO2008109090A1 (fr) * | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Kenneth Wargon | Appareil et procédé pour déterminer et afficher numériquement une caractéristique dépendant du volume d'une pièce en un seul bloc d'un article |
| KR100885416B1 (ko) * | 2007-07-19 | 2009-02-24 | 건국대학교 산학협력단 | 일체형 가속도계·각속도계 구동 시스템 |
| US9047850B1 (en) | 2007-10-17 | 2015-06-02 | David Wiley Beaty | Electric instrument music control device with magnetic displacement sensors |
| US7923623B1 (en) | 2007-10-17 | 2011-04-12 | David Beaty | Electric instrument music control device with multi-axis position sensors |
| GB0720412D0 (en) * | 2007-10-18 | 2007-11-28 | Melexis Nv | Combined mems accelerometer and gyroscope |
| US8079262B2 (en) * | 2007-10-26 | 2011-12-20 | Rosemount Aerospace Inc. | Pendulous accelerometer with balanced gas damping |
| US8011247B2 (en) * | 2008-06-26 | 2011-09-06 | Honeywell International Inc. | Multistage proof-mass movement deceleration within MEMS structures |
| US8187902B2 (en) * | 2008-07-09 | 2012-05-29 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | High performance sensors and methods for forming the same |
| US7980133B2 (en) * | 2008-08-19 | 2011-07-19 | Analog Devices, Inc. | Method and apparatus for a micromachined multisensor |
| US8338689B1 (en) | 2008-10-17 | 2012-12-25 | Telonics Pro Audio LLC | Electric instrument music control device with multi-axis position sensors |
| IT1391972B1 (it) | 2008-11-26 | 2012-02-02 | St Microelectronics Rousset | Giroscopio microelettromeccanico con movimento di azionamento rotatorio e migliorate caratteristiche elettriche |
| IT1392741B1 (it) | 2008-12-23 | 2012-03-16 | St Microelectronics Rousset | Giroscopio microelettromeccanico con migliorata reiezione di disturbi di accelerazione |
| CN102356323B (zh) | 2009-03-19 | 2014-07-30 | 惠普开发有限公司 | 基于三相电容的感测 |
| US8272266B2 (en) * | 2009-04-09 | 2012-09-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Gyroscopes using surface electrodes |
| IT1394007B1 (it) | 2009-05-11 | 2012-05-17 | St Microelectronics Rousset | Struttura microelettromeccanica con reiezione migliorata di disturbi di accelerazione |
| US8151641B2 (en) | 2009-05-21 | 2012-04-10 | Analog Devices, Inc. | Mode-matching apparatus and method for micromachined inertial sensors |
| US8710597B1 (en) * | 2010-04-21 | 2014-04-29 | MCube Inc. | Method and structure for adding mass with stress isolation to MEMS structures |
| US8307710B2 (en) * | 2009-07-09 | 2012-11-13 | Honeywell International Inc. | Translational mass in-plane MEMS accelerometer |
| US7736931B1 (en) | 2009-07-20 | 2010-06-15 | Rosemount Aerospace Inc. | Wafer process flow for a high performance MEMS accelerometer |
| US8266961B2 (en) | 2009-08-04 | 2012-09-18 | Analog Devices, Inc. | Inertial sensors with reduced sensitivity to quadrature errors and micromachining inaccuracies |
| US8783103B2 (en) * | 2009-08-21 | 2014-07-22 | Analog Devices, Inc. | Offset detection and compensation for micromachined inertial sensors |
| US8534127B2 (en) | 2009-09-11 | 2013-09-17 | Invensense, Inc. | Extension-mode angular velocity sensor |
| US9097524B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-08-04 | Invensense, Inc. | MEMS device with improved spring system |
| US8701459B2 (en) * | 2009-10-20 | 2014-04-22 | Analog Devices, Inc. | Apparatus and method for calibrating MEMS inertial sensors |
| ITTO20091042A1 (it) | 2009-12-24 | 2011-06-25 | St Microelectronics Srl | Giroscopio integrato microelettromeccanico con migliorata struttura di azionamento |
| US8616057B1 (en) * | 2010-01-23 | 2013-12-31 | Minyao Mao | Angular rate sensor with suppressed linear acceleration response |
| DE102010038461B4 (de) * | 2010-07-27 | 2018-05-30 | Robert Bosch Gmbh | Drehratensensor und Verfahren zur Herstellung eines Masseelements |
| US8656778B2 (en) | 2010-12-30 | 2014-02-25 | Rosemount Aerospace Inc. | In-plane capacitive mems accelerometer |
| WO2012161690A1 (fr) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Senodia Technologies (Shanghai) Co., Ltd. | Dispositif mems détectant à la fois une rotation et une accélération |
| RU2477491C1 (ru) * | 2011-08-10 | 2013-03-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Датчик резонаторный |
| ITTO20110806A1 (it) | 2011-09-12 | 2013-03-13 | St Microelectronics Srl | Dispositivo microelettromeccanico integrante un giroscopio e un accelerometro |
| JP5838749B2 (ja) | 2011-11-16 | 2016-01-06 | セイコーエプソン株式会社 | 振動子、振動デバイスおよび電子機器 |
| US9212908B2 (en) | 2012-04-26 | 2015-12-15 | Analog Devices, Inc. | MEMS gyroscopes with reduced errors |
| US9014975B2 (en) * | 2012-05-23 | 2015-04-21 | Vectornav Technologies, Llc | System on a chip inertial navigation system |
| KR101299731B1 (ko) * | 2012-05-29 | 2013-08-22 | 삼성전기주식회사 | 각속도 센서 |
| US9046547B2 (en) * | 2012-08-13 | 2015-06-02 | Pgs Geophysical As | Accelerometer having multiple feedback systems operating on a given proof mass |
| KR101388814B1 (ko) * | 2012-09-11 | 2014-04-23 | 삼성전기주식회사 | 각속도 센서 |
| US9341646B2 (en) | 2012-12-19 | 2016-05-17 | Northrop Grumman Guidance And Electronics Company, Inc. | Bias reduction in force rebalanced accelerometers |
| KR101366990B1 (ko) * | 2012-12-28 | 2014-02-24 | 삼성전기주식회사 | 각속도 센서 |
| US20140260618A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Agency For Science Technology And Research (A*Star) | Force feedback electrodes in mems accelerometer |
| US20140260617A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Agency For Science Technology And Research (A*Star) | Fully differential capacitive architecture for mems accelerometer |
| US9404747B2 (en) | 2013-10-30 | 2016-08-02 | Stmicroelectroncs S.R.L. | Microelectromechanical gyroscope with compensation of quadrature error drift |
| US9878901B2 (en) | 2014-04-04 | 2018-01-30 | Analog Devices, Inc. | Fabrication of tungsten MEMS structures |
| JP6398348B2 (ja) * | 2014-06-12 | 2018-10-03 | セイコーエプソン株式会社 | 機能素子、機能素子の製造方法、電子機器、および移動体 |
| EP2963387B1 (fr) * | 2014-06-30 | 2019-07-31 | STMicroelectronics Srl | Dispositif microélectromécanique avec compensation des erreurs dues aux forces de perturbations, telles que des composantes en quadrature |
| CN104501792B (zh) * | 2014-12-18 | 2016-06-22 | 东南大学 | 一种双轴分体式差分硅微谐振式加速度计 |
| US10073113B2 (en) | 2014-12-22 | 2018-09-11 | Analog Devices, Inc. | Silicon-based MEMS devices including wells embedded with high density metal |
| US9810535B2 (en) | 2015-02-10 | 2017-11-07 | Northrop Grumman Systems Corporation | Vibrating-mass gyroscope systems and method |
| US9869552B2 (en) * | 2015-03-20 | 2018-01-16 | Analog Devices, Inc. | Gyroscope that compensates for fluctuations in sensitivity |
| US9927239B2 (en) | 2015-06-01 | 2018-03-27 | Analog Devices, Inc. | Micromachined cross-hatch vibratory gyroscopes |
| US10514259B2 (en) | 2016-08-31 | 2019-12-24 | Analog Devices, Inc. | Quad proof mass MEMS gyroscope with outer couplers and related methods |
| US10415968B2 (en) | 2016-12-19 | 2019-09-17 | Analog Devices, Inc. | Synchronized mass gyroscope |
| US10627235B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-04-21 | Analog Devices, Inc. | Flexural couplers for microelectromechanical systems (MEMS) devices |
| US10697774B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-06-30 | Analog Devices, Inc. | Balanced runners synchronizing motion of masses in micromachined devices |
| CN107063223B (zh) * | 2017-04-17 | 2019-04-30 | 东南大学 | 单片式谐振加速度计陀螺仪结构 |
| JP2019007855A (ja) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | セイコーエプソン株式会社 | 振動デバイス、振動デバイスモジュール、電子機器および移動体 |
| US10816568B2 (en) | 2017-12-26 | 2020-10-27 | Physical Logic Ltd. | Closed loop accelerometer |
| US10948294B2 (en) | 2018-04-05 | 2021-03-16 | Analog Devices, Inc. | MEMS gyroscopes with in-line springs and related systems and methods |
| JP7234505B2 (ja) * | 2018-04-27 | 2023-03-08 | セイコーエプソン株式会社 | 振動整流誤差補正回路、物理量センサーモジュール、構造物監視装置及び振動整流誤差補正回路の補正値調整方法 |
| US11567100B2 (en) | 2019-11-07 | 2023-01-31 | Honeywell International Inc. | Vibrating beam accelerometer with additional support flexures to avoid nonlinear mechanical coupling |
| US11193771B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-12-07 | Analog Devices, Inc. | 3-axis gyroscope with rotational vibration rejection |
| US11692825B2 (en) | 2020-06-08 | 2023-07-04 | Analog Devices, Inc. | Drive and sense stress relief apparatus |
| US11686581B2 (en) | 2020-06-08 | 2023-06-27 | Analog Devices, Inc. | Stress-relief MEMS gyroscope |
| US11698257B2 (en) | 2020-08-24 | 2023-07-11 | Analog Devices, Inc. | Isotropic attenuated motion gyroscope |
| CN113484539B (zh) * | 2021-07-01 | 2023-09-05 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种静电悬浮加速度计调制及偏置电压的加载系统及方法 |
| CN114354976B (zh) * | 2022-03-21 | 2022-05-20 | 成都华托微纳智能传感科技有限公司 | 一种降低边缘效应的mems加速度计 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3783374A (en) * | 1972-04-07 | 1974-01-01 | Sundstrand Data Control | Capacitance difference detector circuit |
| GB2178856A (en) * | 1985-07-25 | 1987-02-18 | Litton Systems Inc | Integrated, force balanced accelerometer |
| DE3831593A1 (de) * | 1988-09-15 | 1990-03-22 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung mit einer einer mechanischen verstimmung ausgesetzten differentialkondensator-anordnung |
| EP0369352A1 (fr) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Hitachi, Ltd. | Accéléromètre du type et procédé de fabrication à cet effet |
| EP0385917A1 (fr) * | 1989-02-28 | 1990-09-05 | United Technologies Corporation | Accéléromètre à rééquilibrage par impulsions |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3062059A (en) * | 1957-02-04 | 1962-11-06 | Litton Industries Inc | Acceleration measuring system |
| US4102202A (en) * | 1976-11-26 | 1978-07-25 | The Singer Company | Electrostatic accelerometer |
| GB1583536A (en) * | 1978-03-21 | 1981-01-28 | Singer Co | Electrostatic accelerometer |
| US4336718A (en) * | 1980-09-08 | 1982-06-29 | Lear Siegler, Inc. | Control circuit for accelerometer |
| CH642461A5 (fr) * | 1981-07-02 | 1984-04-13 | Centre Electron Horloger | Accelerometre. |
| US4553436A (en) * | 1982-11-09 | 1985-11-19 | Texas Instruments Incorporated | Silicon accelerometer |
| FR2541775B1 (fr) * | 1983-02-28 | 1985-10-04 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Accelerometres a suspension electrostatique |
| US4510802A (en) * | 1983-09-02 | 1985-04-16 | Sundstrand Data Control, Inc. | Angular rate sensor utilizing two vibrating accelerometers secured to a parallelogram linkage |
| US4592233A (en) * | 1983-09-02 | 1986-06-03 | Sundstrand Data Control, Inc. | Angular base sensor utilizing parallel vibrating accelerometers |
| US4512192A (en) * | 1983-09-02 | 1985-04-23 | Sundstrand Data Control, Inc. | Two axis angular rate and specific force sensor utilizing vibrating accelerometers |
| GB2146697B (en) * | 1983-09-17 | 1986-11-05 | Stc Plc | Flexible hinge device |
| US4584885A (en) * | 1984-01-20 | 1986-04-29 | Harry E. Aine | Capacitive detector for transducers |
| US4699006A (en) * | 1984-03-19 | 1987-10-13 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Vibratory digital integrating accelerometer |
| US4744248A (en) * | 1985-07-25 | 1988-05-17 | Litton Systems, Inc. | Vibrating accelerometer-multisensor |
| JPS6293668A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-30 | Hitachi Ltd | 角速度・加速度検出器 |
| US4884446A (en) * | 1987-03-12 | 1989-12-05 | Ljung Per B | Solid state vibrating gyro |
| US4841773A (en) * | 1987-05-01 | 1989-06-27 | Litton Systems, Inc. | Miniature inertial measurement unit |
| US4766768A (en) * | 1987-10-22 | 1988-08-30 | Sundstrand Data Control, Inc. | Accelerometer with isolator for common mode inputs |
| US5016072A (en) * | 1988-01-13 | 1991-05-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Semiconductor chip gyroscopic transducer |
| JPH0672899B2 (ja) * | 1988-04-01 | 1994-09-14 | 株式会社日立製作所 | 加速度センサ |
| US4945765A (en) * | 1988-08-31 | 1990-08-07 | Kearfott Guidance & Navigation Corp. | Silicon micromachined accelerometer |
| US5025346A (en) * | 1989-02-17 | 1991-06-18 | Regents Of The University Of California | Laterally driven resonant microstructures |
| US5008774A (en) * | 1989-02-28 | 1991-04-16 | United Technologies Corporation | Capacitive accelerometer with mid-plane proof mass |
| US5006487A (en) * | 1989-07-27 | 1991-04-09 | Honeywell Inc. | Method of making an electrostatic silicon accelerometer |
| US5241861A (en) * | 1991-02-08 | 1993-09-07 | Sundstrand Corporation | Micromachined rate and acceleration sensor |
-
1991
- 1991-01-11 US US07/640,449 patent/US5205171A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-23 GB GB9127233A patent/GB2251693B/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-08 DE DE4200293A patent/DE4200293C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-10 JP JP00322092A patent/JP3672937B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-10 FR FR9200196A patent/FR2672130B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-04-22 US US08/052,017 patent/US5392650A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-23 GB GB9412682A patent/GB9412682D0/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3783374A (en) * | 1972-04-07 | 1974-01-01 | Sundstrand Data Control | Capacitance difference detector circuit |
| GB2178856A (en) * | 1985-07-25 | 1987-02-18 | Litton Systems Inc | Integrated, force balanced accelerometer |
| DE3831593A1 (de) * | 1988-09-15 | 1990-03-22 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung mit einer einer mechanischen verstimmung ausgesetzten differentialkondensator-anordnung |
| EP0369352A1 (fr) * | 1988-11-15 | 1990-05-23 | Hitachi, Ltd. | Accéléromètre du type et procédé de fabrication à cet effet |
| EP0385917A1 (fr) * | 1989-02-28 | 1990-09-05 | United Technologies Corporation | Accéléromètre à rééquilibrage par impulsions |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SENSORS AND ACTUATORS A vol. A21, no. 1/3, Février 1990, LAUSANNE CH pages 297 - 302 , XP246778 RUDOLF ET AL 'Precision Accelerometers with ug Resolution' * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4200293A1 (de) | 1992-08-13 |
| US5392650A (en) | 1995-02-28 |
| GB9412682D0 (en) | 1994-08-10 |
| GB2251693B (en) | 1995-05-03 |
| JP3672937B2 (ja) | 2005-07-20 |
| FR2672130B1 (fr) | 1997-04-04 |
| JPH05256870A (ja) | 1993-10-08 |
| GB2251693A (en) | 1992-07-15 |
| DE4200293C2 (de) | 2002-10-17 |
| US5205171A (en) | 1993-04-27 |
| GB9127233D0 (en) | 1992-02-19 |
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