FR2969752A1

FR2969752A1 - Micromechanical sensor for measuring rotational speeds of e.g. global positioning system navigational devices, has compensation units compensating disturbing forces acting on driving units, and measuring unit measuring speed of rotation

Info

Publication number: FR2969752A1
Application number: FR1103971A
Authority: FR
Inventors: Torsten Ohms; Rolf Scheben; Daniel Christoph Meisel; Benjamin Schmidt; Timo Lindemann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-06-29
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: FR2969752B1; CN102589539B; DE102010063857A1; CN102589539A

Abstract

The sensor has multiple seismic masses (2a, 2b) connected by a spring element (3). Multiple driving units (1a, 1b) are used for driving the seismic masses in a plane (E). The driving units are connected to one of the seismic masses. Multiple compensation units (5a, 5b) compensate disturbing forces acting on the driving units perpendicular to the plane. A measuring unit (M) measures rotational speed. The compensating units are arranged perpendicular in a region below or above the driving units being spaced from the plane. The compensating and driving units are provided with electrodes. Independent claims are also included for the following: (1) a method for measuring rotational speed by a micromechanical sensor (2) a method for manufacturing a micromechanical sensor.

Description

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un capteur micromécanique pour mesurer des vitesses de rotation, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel capteur et l'application du capteur. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a micromechanical sensor for measuring rotational speeds, as well as a method of manufacturing such a sensor and the application of the sensor.

Etat de la technique Les capteurs micromécaniques de vitesse de rotation sont utilisés dans de nombreux domaines de la technique, par exemple pour des appareils de navigation GPS ou des appareils de navigation par inertie ou encore en technique automobile, par exemple dans les systèmes de stabilisation de trajectoire, tels que le système ESP ou des systèmes analogues ou encore pour la navigation des véhicules. Les capteurs de vitesse de rotation comme cela est par exemple connu selon le document WO 03/064975 Al, sont fondés sur le principe de mesure consistant à mesurer la force de Coriolis s'exerçant sur un système mécaniquement mobile. Pour mesurer une force de Coriolis, il faut entraîner des masses sismiques oscillant en sens opposé et qui, lorsque se produit une rotation, subissent une force de Coriolis perpendiculaire au plan de l'oscillation et perpendiculaire à l'axe de rotation d'une vitesse de rotation appliquée, en étant également décalée. Pour mesurer la force de Coriolis, on installe usuellement des électrodes sur la masse sismique qui forme une capacité variable avec les contre-électrodes. Lorsque les masses sismiques sont déviées par la force de Coriolis qui agit sur celles-ci, cela modifie la capacité. A partir de cette modification, on peut déterminer la force de Coriolis et finalement la vitesse de rotation. Exposé et avantages de l'invention La présente invention à pour objet un capteur micromécanique pour mesurer des vitesses de rotation comprenant : - une première et une seconde masse sismique reliées par un élément de ressort, - un premier et un second moyen d'entraînement pour entraîner la première et la seconde masse sismique dans un premier plan, * au moins un moyen d'entraînement étant relié à au moins l'une des masses sismiques, - un moyen de compensation pour compenser des forces perturbatrices s'exerçant sur le premier et/ou le second moyen d'entraînement perpendiculairement à un premier plan, ainsi que - des moyens de mesure pour mesurer une vitesse de rotation. State of the art Micromechanical rotational speed sensors are used in many fields of the art, for example for GPS navigation devices or inertial navigation devices or also in automotive technology, for example in the stabilization systems of vehicles. trajectory, such as the ESP system or similar systems or for the navigation of vehicles. The rotational speed sensors as is known for example from WO 03/064975 A1, are based on the measuring principle of measuring the force of Coriolis acting on a mechanically mobile system. To measure a Coriolis force, it is necessary to drive oscillating masses in the opposite direction and which, when a rotation occurs, undergo a Coriolis force perpendicular to the plane of oscillation and perpendicular to the axis of rotation of a speed. of rotation applied, being also shifted. To measure the Coriolis force, electrodes are usually installed on the seismic mass which forms a variable capacitance with the counter-electrodes. When the seismic masses are deflected by the force of Coriolis acting on them, it modifies the capacity. From this modification, one can determine the Coriolis force and finally the speed of rotation. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The subject of the present invention is a micromechanical sensor for measuring rotational speeds comprising: a first and a second seismic mass connected by a spring element; a first and a second drive means for driving the first and the second seismic mass in a first plane, at least one driving means being connected to at least one of the seismic masses; a compensating means for compensating for disturbing forces acting on the first and second or the second drive means perpendicular to a first plane, as well as measuring means for measuring a speed of rotation.

L'invention a également pour objet un procédé de mesure de vitesse de rotation, notamment avec un capteur micromécanique tel que défini ci-dessus, le procédé comprenant les étapes suivantes : entraîner une première et une seconde masse sismique à l'aide d'un premier et d'un second moyen d'entraînement, * la première et la seconde masse sismique étant reliées par un élément de ressort, faire osciller la première et la seconde masse sismique essentiellement dans un premier plan, - mesurer perpendiculairement au premier plan, les forces parasites s'exerçant sur au moins un moyen d'entraînement, compenser les forces parasites mesurées, s'exerçant sur au moins un moyen d'entraînement, - mesurer la force de Coriolis s'exerçant sur la première et/ou la seconde masse sismique entraînées, et - déterminer la vitesse de rotation à l'aide de la force de Coriolis agissant sur la première et/ou la seconde masse sismique. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un capteur micromécanique, comprenant les étapes suivantes : - installer une première et une seconde masse sismique, relier au moins l'une des masses sismiques à au moins un moyen d'entraînement, - relier la première et la seconde masse sismique à l'aide d'au moins un élément de ressort, - installer des moyens de mesure pour mesurer des vitesses de rotation, et installer un premier moyen de compensation pour compenser les forces perturbatrices agissant sur au moins un moyen 35 d'entraînement. The subject of the invention is also a process for measuring rotation speed, in particular with a micromechanical sensor as defined above, the method comprising the steps of: driving a first and a second seismic mass using a first and second drive means, the first and second seismic mass being connected by a spring element, oscillating the first and second seismic mass substantially in a first plane, measuring perpendicular to the first plane, parasitic forces acting on at least one driving means, compensating the measured parasitic forces acting on at least one driving means, measuring the Coriolis force acting on the first and / or second mass seismic, and - determine the rotational speed using the Coriolis force acting on the first and / or second seismic mass. The invention also relates to a method for manufacturing a micromechanical sensor, comprising the following steps: - installing a first and a second seismic mass, connecting at least one of the seismic masses to at least one drive means, connecting the first and the second seismic mass using at least one spring element, installing measuring means for measuring rotational speeds, and installing a first compensating means for compensating the disturbing forces acting on at least one spring element; less a drive means.

Enfin, l'invention a pour objet l'utilisation d'un capteur micromécanique tel que défini ci-dessus pour mesurer la vitesse de rotation. Le capteur micromécanique, le procédé de mesure de vitesse de rotation et le procédé de fabrication d'un tel capteur micromécanique, ont l'avantage de remédier aux inconvénients et aux imperfections des capteurs micromécaniques et de leur fabrication en compensant le signal parasite ou perturbateur susceptible d'intervenir dans la détermination de la vitesse de rotation. Cela permet une meilleure précision de la mesure des vitesses de rotation car par exemple, on évite un décalage, c'est-à-dire une dérive de la vitesse de rotation, et au moins on le réduit considérablement. Un tel décalage peut se produire du fait de la disposition non parallèle du plan d'oscillation des masses sismiques et du plan des moyens de mesure, par exemple du plan du substrat contenant les électrodes antagonistes comme moyens de mesure. Selon un développement préférentiel le moyen de compensation se trouve essentiellement dans la zone perpendiculaire en dessous et/ou au-dessus des moyens d'entraînement en étant écarté du premier plan. Cette solution a l'avantage de pouvoir compenser de manière directe et simple les forces parasites s'exerçant sur le moyen d'entraînement. Selon un autre développement avantageux, les moyens de compensation et/ou les moyens d'entraînement, comportent au moins une électrode et notamment deux électrodes. L'électrode permet de compenser simplement et de manière économique, les forces parasites s'exerçant sur les moyens d'entraînement perpendiculairement au premier plan et d'améliorer d'autant la précision de la mesure d'une vitesse de rotation. Finally, the invention relates to the use of a micromechanical sensor as defined above for measuring the speed of rotation. The micromechanical sensor, the rotational speed measuring method and the method of manufacturing such a micromechanical sensor have the advantage of overcoming the disadvantages and imperfections of the micromechanical sensors and of their manufacture by compensating for the parasitic or disturbing signal to intervene in the determination of the speed of rotation. This allows a better accuracy of the measurement of rotation speeds because for example, it avoids an offset, that is to say a drift of the speed of rotation, and at least it is reduced considerably. Such an offset can occur due to the non-parallel arrangement of the oscillation plane of the seismic masses and the plane of the measuring means, for example the plane of the substrate containing the opposing electrodes as measuring means. According to a preferential development the compensation means is essentially in the perpendicular zone below and / or above the drive means being spaced from the first plane. This solution has the advantage of being able to directly and simply compensate the parasitic forces acting on the drive means. According to another advantageous development, the compensation means and / or the drive means comprise at least one electrode and in particular two electrodes. The electrode makes it possible to simply and economically compensate the parasitic forces acting on the drive means perpendicularly to the foreground and to improve all the accuracy of the measurement of a rotational speed.

Selon un autre développement avantageux, on a un grand nombre de moyens de compensation installés de manière essentiellement parallèle et/ou perpendiculaire au premier plan et à la direction de débattement de la première et de la seconde masse sismique dans un second plan. Le montage en parallèle des moyens de compensation le long d'une direction de débattement souhaitée pour la masse sismique, permet de compenser les forces parasites car les forces parasites augmentent avec l'augmentation du débattement dans la direction d'entraînement et les moyens de compensation peuvent agir de façon correspondante, dans des conditions optimales sur les moyens d'entraînement. Une telle compensation se fait par exemple à l'aide d'électrodes utilisées comme moyens de compensation. Par une disposition appropriée des électrodes parallèlement au premier plan et parallèlement à la direction de débattement des moyens d'entraînement, on obtient pour un débattement croissant, également un chevauchement plus grand entre les électrodes et les moyens d'entraînement pour avoir une force d'autant plus grande pour les électrodes et s'exerçant sur les moyens d'entraînement. Si de nombreux moyens de compensation sont installés perpendiculairement à la direction de débattement des masses sismiques, cela permet de compenser des efforts conduisant à des débattements différents des moyens d'entraînement dans la direction z, perpendiculaire à la direction de débattement, par exemple des déformations dans les moyens d'entraînement. Cela permet alors en fonction de la position en x et y des moyens d'entraînement respectifs, d'exercer des forces de compensation d'amplitudes différentes sur les moyens d'entraînement, ce qui améliore globalement la précision de la mesure de la vitesse de rotation. Selon un autre développement avantageux du procédé, la compensation se fait par une force électromagnétique et/ou électrostatique. L'avantage qui en résulte est que l'on peut ainsi, de manière simple et économique, compenser des forces parasites s'exerçant sur les moyens d'entraînement. Selon un autre développement avantageux du procédé, on compense en fonction de la direction du débattement et/ou on modifie le débattement des moyens d'entraînement. L'avantage qui en résulte est de permettre une compensation plus précise et une meilleure précision de la mesure de la vitesse de rotation. Selon un autre développement du procédé, on fait varier 35 la force électromagnétique en fonction du temps, notamment suivant 2969752 s une forme sinusoïdale. De cette manière, on peut utiliser uniquement un moyen de compensation, par exemple une seule électrode, ce qui permet une économie de matière et une réduction des coûts. Les oscillations par exemple celles de la masse sismique en fonction du 5 temps suivant une forme sinusoïdale, devient également de manière correspondante les moyens d'entraînement, suivant une forme sinusoïdale. La force de compensation peut être exercée par la tension électrique sur les contre-électrodes installées sur les moyens d'entraînement. La tension électrique est modifiée de façon que pour un 10 débattement important, une force de compensation plus grande soit exercée sur les moyens d'entraînement pour que finalement le débattement soit aussi réduit que possible. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière 15 plus détaillée à l'aide d'exemples d'un capteur micromécanique de mesure de vitesse de rotation, ainsi que d'un procédé de mesure de la vitesse de rotation et d'un procédé de fabrication d'un capteur micromécanique, représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre dans ses parties la, lb, des schémas de principe 20 de vues d'un capteur micromécanique selon un premier et un second mode de réalisation de l'invention, - les figures 2a-c sont des schémas de principe en vue de côté du capteur de vitesse de rotation selon l'invention correspondant à un premier mode de réalisation dans différents états de débattement 25 sans compensation, - les figures 3a-c sont des vues de côté schématiques du premier mode de réalisation du capteur de vitesse de rotation selon l'invention, dans différents états de débattement et avec compensation, - la figure 4 montre dans ses parties 4a-4c, des schémas de principe 30 en vue de côté du capteur micromécanique selon le premier mode de réalisation avec plusieurs électrodes parallèles à la direction de débattement, et - la figure 5 montre dans ses parties 5a-c, des schémas de principe du capteur micromécanique selon le premier mode de réalisation de l'invention en vue de dessus avec plusieurs électrodes perpendiculaires à la direction de débattement. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre dans ses parties la et lb, des 5 schémas de principe d'un capteur micromécanique selon un premier et un second mode de réalisation de l'invention. La figure la montre en vue de dessus deux masses sismiques 2a, 2b. Les masses sismiques 2a, 2b sont reliées élastiquement par un élément de ressort 3. Sur le côté opposé, chacune 10 des masses sismiques 2a, 2b est reliée par un élément rigide 4a, 413 dans le sens de l'entraînement à un moyen d'entraînement la, lb respectif. Les moyens d'entraînement la, lb génèrent un mouvement antiparallèle et colinéaire des masses sismiques 2a, 213 dans le plan E (x, y) qui correspond au plan de la feuille de la figure 1 ; les éléments 15 sont dirigés suivant l'axe x. Un tel capteur micromécanique est utilisé pour mesurer une vitesse de rotation par rapport à un axe de rotation parallèle à l'axe y, les masses sismiques 2a, 2b entraînées par les moyens d'entraînement la, lb subissant une force de Coriolis dans la direction z, c'est-à-dire hors du plan de la feuille du dessin ou vers ce 20 plan avec un débattement dans la direction z. Ce débattement permet de déterminer la vitesse de rotation. La figure lb montre un autre mode de réalisation du capteur micromécanique. A la différence du mode de réalisation de la figure la, dans ce second cas, les masses sismiques 2a, 213 sont reliées 25 le long de la direction d'entraînement par chaque fois deux éléments rigides 4a, 4a' ou 4b, 4b', d'une manière essentiellement perpendiculaire à la liaison des masses sismiques 2a, 2b par l'élément de ressort 3 et par des éléments de liaison 10a, 10a', 10b, 10b', chaque fois avec les moyens d'entraînement la, la', lb, lb'. Les masses 30 sismiques sont ainsi entraînées dans la direction y, de manière antiparallèle par les moyens d'entraînement la, la', lb, lb'. La figure 2 montre dans ses parties 2a, 2b, 2c, des schémas de principe en vue de côté du capteur de vitesse de rotation selon le premier mode de réalisation de l'invention dans différents états 35 de débattement sans compensation. According to another advantageous development, there is a large number of compensation means installed substantially parallel and / or perpendicular to the first plane and to the deflection direction of the first and second seismic mass in a second plane. The parallel connection of the compensation means along a desired direction of travel for the seismic mass makes it possible to compensate the parasitic forces because the parasitic forces increase with the increase of the travel in the driving direction and the compensation means can act correspondingly, under optimal conditions on the drive means. Such compensation is for example using electrodes used as compensation means. By an appropriate arrangement of the electrodes parallel to the first plane and parallel to the direction of travel of the drive means, there is obtained for increasing travel, also a greater overlap between the electrodes and the drive means to have a force of as much greater for the electrodes and exercising on the drive means. If many compensation means are installed perpendicularly to the direction of travel of the seismic masses, this makes it possible to compensate for forces leading to different deflections of the drive means in the z direction, perpendicular to the direction of travel, for example deformations. in the drive means. This then makes it possible, depending on the position in x and y of the respective drive means, to exert different amplitude compensation forces on the drive means, which generally improves the accuracy of the measurement of the speed of the drive. rotation. According to another advantageous development of the method, the compensation is done by an electromagnetic and / or electrostatic force. The resulting advantage is that it is thus possible, in a simple and economical way, to compensate for parasitic forces acting on the drive means. According to another advantageous development of the method, it compensates as a function of the direction of travel and / or changes the travel of the drive means. The resulting advantage is to allow a more precise compensation and a better accuracy of the measurement of the speed of rotation. According to another development of the method, the electromagnetic force is varied as a function of time, in particular according to a sinusoidal shape. In this way, only a compensation means, for example a single electrode, can be used, which allows a saving of material and a reduction of costs. The oscillations, for example those of the seismic mass as a function of the time following a sinusoidal shape, also correspondingly become the drive means, in a sinusoidal form. The compensation force can be exerted by the electrical voltage on the counter electrodes installed on the drive means. The electrical voltage is varied so that for a large clearance, a greater compensation force is exerted on the drive means so that finally the deflection is as small as possible. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of examples of a micromechanical speed measuring sensor, as well as a method of measuring the speed of rotation and a method of measuring the speed of rotation. method of manufacturing a micromechanical sensor, shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows in its parts la, lb, schematic views 20 views of a micromechanical sensor according to a first and a second embodiment of the invention, - Figures 2a-c are schematic diagrams in side view of the rotational speed sensor according to the invention corresponding to a first embodiment in different states of deflection 25 without compensation, - Figures 3a -c are schematic side views of the first embodiment of the rotational speed sensor according to the invention, in different states of travel and with compensation, - Figure 4 shows in its parts 4a-4c, schematic diagrams 30 in side view of the micromechanical sensor according to the first embodiment with several electrodes parallel to the deflection direction, and - figure 5 shows in its parts 5a-c, diagrams of the principle of micromechanical sensor according to the first embodiment of the invention in top view with several electrodes perpendicular to the deflection direction. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 shows in its parts 1a and 1b, schematic diagrams of a micromechanical sensor according to a first and a second embodiment of the invention. The figure shows in top view two seismic masses 2a, 2b. The seismic masses 2a, 2b are elastically connected by a spring element 3. On the opposite side, each of the seismic masses 2a, 2b is connected by a rigid element 4a, 413 in the direction of the drive to a means of drive the respective lb. The drive means 1a, 1b generate an antiparallel and collinear movement of the seismic masses 2a, 213 in the plane E (x, y) corresponding to the plane of the sheet of FIG. 1; the elements 15 are directed along the x axis. Such a micromechanical sensor is used to measure a speed of rotation with respect to an axis of rotation parallel to the y axis, the seismic masses 2a, 2b driven by the drive means 1a, 1b undergoing a Coriolis force in the direction z, i.e. out of the plane of the drawing sheet or towards this plane with a deflection in the z direction. This travel makes it possible to determine the speed of rotation. Figure 1b shows another embodiment of the micromechanical sensor. In contrast to the embodiment of FIG. 1a, in this second case, the seismic masses 2a, 213 are connected along the driving direction by each time two rigid elements 4a, 4a 'or 4b, 4b', in a manner substantially perpendicular to the connection of the seismic masses 2a, 2b by the spring element 3 and by connecting elements 10a, 10a ', 10b, 10b', each time with the driving means la, la , lb, lb '. The seismic masses are thus driven in the y direction, in an antiparallel manner by the drive means 1a, 1a, 1b, 1b. FIG. 2 shows in its parts 2a, 2b, 2c, schematic diagrams in side view of the rotational speed sensor according to the first embodiment of the invention in different states of deflection without compensation.

La figure 2a est une vue de côté du capteur micromécanique de la figure la. Les deux masses sismiques 2a, 2b sont en position de repos, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas entraînées. A la différence de la figure 2a, la figure 2b montre le débattement des masses sismiques 2a, 2b lorsque ces masses sismiques 2a, 2b sont entraînées par les moyens d'entraînement la, lb dans la direction RI vers la gauche ou vers la droite. L'élément de ressort 3 est ainsi allongé et le moyen d'entraînement la, à gauche, subit une force dirigée vers le bas, c'est-à-dire dans la direction négative de z ; le moyen d'entraînement lb, à droite, subit en même temps une force dirigée vers le haut, c'est-à-dire dans le sens de z positif. Les moyens d'entraînement la, lb sont également déviés vers le haut ou vers le bas sous l'effet de forces perturbatrices. La figure 2c montre le cas opposé à celui de la figure 2b, d'un débattement des masses sismiques 2a, 2b dans la direction R2, c'est-à-dire vers l'intérieur. On a ainsi des forces parasites opposées exercées sur les moyens d'entraînement la, lb de la figure 2b ; cela signifie que le moyen d'entraînement gauche la subit un débattement dans le sens positif de l'axe z, alors que le moyen d'entraînement lb, à droite, subit un débattement dans la direction négative de l'axe z. Dans les figures 2a-2c, les éléments rigides 4a, 4b ont une extension constante, c'est-à-dire que les masses sismiques 2a, 2b respectives auront pour un débattement correspondant dans le sens de z positif ou négatif, la même distance par rapport au moyen d'entraînement respectif la, lb. Des moyens de mesure M sont prévus pour mesurer la force de Coriolis exercée sur les masses sismiques 2a, 2b. La figure 3 montre dans ses parties 3a, 3b, 3c, des schémas de principe en vue de côté du capteur de vitesse de rotation selon le premier mode de réalisation de l'invention dans différents états de débattement avec compensation de forces parasites. La figure 3a montre de nouveau le cas de la figure 2a. A la différence de la figure 2a, des électrodes de compensation 5a, 5b sont prévues sous les moyens d'entraînement la, lb. Ces moyens de compensation se trouvent dans la zone des moyens d'entraînement la, lb en dessous de ceux-ci, tout en ne se trouvant pratiquement pas s dans la zone des masses sismiques 2a, 2b. Les électrodes de compensation 5a, 5b se situent dans un second plan F parallèle au plan E dans lequel se trouvent la première et la seconde masse sismique 2a, 2b qui s'y déplacent en l'absence de contraintes perturbatrices ou parasites lorsqu'elles sont entraînées par les moyens d'entraînement la, lb. La figure 313 montre le cas de la figure 2b avec toutefois une compensation correspondante des forces parasites exercées sur les moyens d'entraînement la, lb ; cela signifie que les moyens d'entraînement la, lb ne sortent pas du plan E, car les efforts agissant sur ces moyens d'entraînement, sont compensés par les électrodes de compensation 5a, 5b. Le plan E et le plan F sont parallèles. La figure 3c montre une compensation correspondante des efforts parasites ou perturbateurs exercés sur des moyens d'entraînement la, lb selon la figure 2c, c'est-à-dire un débattement des masses sismiques la, lb, vers l'intérieur. Pour mesurer le débattement des masses sismiques 2a, 2b pour obtenir la vitesse de rotation, on a installé des moyens de mesure correspondants M, par exemple des électrodes. Figure 2a is a side view of the micromechanical sensor of Figure la. The two seismic masses 2a, 2b are in the rest position, that is to say that they are not driven. In contrast to FIG. 2a, FIG. 2b shows the displacement of the seismic masses 2a, 2b when these seismic masses 2a, 2b are driven by the drive means 1a, 1b in the direction RI to the left or to the right. The spring element 3 is thus elongated and the driving means 1a, on the left, undergoes a downward force, that is to say in the negative direction of z; the drive means 1b, on the right, is simultaneously subjected to a force directed upwards, that is to say in the direction of positive z. The driving means 1a, 1b are also deflected upwards or downwards under the effect of disruptive forces. Figure 2c shows the opposite case to that of Figure 2b, a displacement of the seismic masses 2a, 2b in the direction R2, that is to say inwards. There are thus opposite parasitic forces exerted on the drive means 1a, 1b of FIG. 2b; this means that the left drive means is deflected in the positive direction of the z axis, while the drive means lb, on the right, is deflected in the negative direction of the z axis. In FIGS. 2a-2c, the rigid elements 4a, 4b have a constant extension, that is to say that the respective seismic masses 2a, 2b will have the same distance for a corresponding deflection in the direction of z positive or negative. relative to the respective drive means 1a, 1b. Measuring means M are provided for measuring the Coriolis force exerted on the seismic masses 2a, 2b. Figure 3 shows in its parts 3a, 3b, 3c, schematic diagrams in side view of the rotational speed sensor according to the first embodiment of the invention in different states of deflection with compensation of parasitic forces. Figure 3a shows again the case of Figure 2a. In contrast to FIG. 2a, compensating electrodes 5a, 5b are provided under drive means 1a, 1b. These compensating means are in the area of the driving means 1a, 1b below these, while being practically not located in the zone of the seismic masses 2a, 2b. The compensation electrodes 5a, 5b are situated in a second plane F parallel to the plane E in which the first and the second seismic mass 2a, 2b are located, which move there in the absence of disturbing or parasitic stresses when they are driven by the drive means 1a, 1b. FIG. 313 shows the case of FIG. 2b with however a corresponding compensation of the parasitic forces exerted on the drive means 1a, 1b; this means that the driving means 1a, 1b do not leave the plane E, because the forces acting on these drive means are compensated by the compensation electrodes 5a, 5b. The plane E and the plane F are parallel. FIG. 3c shows a corresponding compensation of parasitic or interfering forces exerted on drive means 1a, 1b according to FIG. 2c, that is to say a displacement of the seismic masses 1a, 1b inwards. To measure the displacement of the seismic masses 2a, 2b to obtain the speed of rotation, corresponding measuring means M, for example electrodes, have been installed.

La figure 4 montre dans ses parties 4a, 4b, 4c, des schémas en vue de côté du capteur micromécanique du premier mode de réalisation avec plusieurs électrodes parallèles à la direction d'oscillation. La figure 4a montre un moyen d'entraînement la dans un plan E avec deux électrodes de compensation 5a, 5a' dans un plan F parallèle au plan E et en dessous de celui-ci. Le moyen d'entraînement la se trouve ainsi pratiquement au-dessus et au milieu entre les deux électrodes de compensation 5a, 5a' en position de repos. L'une des deux électrodes de compensation 5a a une différence de potentiel plus grande par rapport au moyen d'entraînement la, que l'autre électrode de compensation 5a' par rapport au moyen d'entraînement lb. Ainsi, par exemple, en position de repos, la force de compensation exercée entre l'électrode de compensation 5a et le moyen d'entraînement la, est plus grande que celle exercée entre l'électrode de compensation 5a' et le moyen d'entraînement la. Si dans ces conditions, selon la figure 4b qui correspond à la figure 3b, on a un débattement dans la direction RI, vers la gauche, le moyen d'entraînement la couvre une zone plus grande de l'électrode de compensation 5a (vue dans la direction z) et la force de compensation augmente suivant le débattement dans la direction R1 pour compenser en continu une force parasite qui augmente également avec le débattement. Le moyen d'entraînement la présente ainsi dans la direction de visée selon la direction z, un chevauchement moindre avec la seconde électrode de compensation 5a. La figure 4c montre le cas analogue pour un débattement vers la droite dans la direction R2. Une zone plus petite de l'électrode de compensation 5a est couverte par le moyen d'entraînement la, ce qui compense de manière correspondante la force perturbatrice qui diminue également. Dans les deux cas, selon les figures 4a et 4b, l'augmentation du chevauchement entre le moyen d'entraînement la et l'électrode de compensation 5a, 5a', respective, exerce une force plus importante sur le moyen d'entraînement la, c'est-à-dire un débattement croissant A dans la direction R1 ou dans la direction R2, selon les figures 4b et 4c, conduit à une plus grande force de compensation électrostatique entre le moyen d'entraînement la et l'électrode de compensation 5a ou 5a' respective. Les moyens d'entraînement 1 a de la figure 4 ainsi que dans toutes les autres figures, sont conçus pour être soumis à des forces électromagnétiques. La figure 5 montre dans ses parties 5a, 5b, 5c, des schémas de principe du capteur micromécanique du premier mode de réalisation, en vue de dessus (c'est-à-dire dans la direction de l'axe z) avec plusieurs électrodes, perpendiculairement à la direction de débattement. La figure 5a est une vue de dessus d'un moyen d'entraînement la de forme rectangulaire sous lequel se trouve une électrode de compensation 5a également de forme rectangulaire, c'est-à-dire qu'en vue de dessus, sa surface entoure et couvre complètement la vue de dessus du moyen d'entraînement la. Le moyen d'entraînement la est situé pratiquement au milieu et au-dessus de l'électrode de compensation 5a, et ainsi le moyen d'entraînement la, se trouve en position de repos. to La figure 513 montre, à la différence de la figure 5a, l'électrode 5a divisée en deux parties d'électrode de compensation 5a1, 5a2, suivant la direction y. La figure 5c montre une division de l'électrode de compensation 5a en trois parties d'électrode de compensation 5ai, 5a2, 5a3. Une telle division suivant la direction y, permet de compenser les forces perturbatrices conduisant à des débattements différents dans la direction z des moyens d'entraînement la suivant l'axe y. Cela permet de compenser d'une manière simple et efficace les torsions ou les flexions des moyens d'entraînement la. En fonction de la position y, les forces de compensation d'amplitude différente s'exerceront sur les parties du moyen d'entraînement la pour éviter que le moyen d'entraînement la ne soit torse ou fléchi, ou du moins cela réduit considérablement de telles déformations. 20 NOMENCLATURE la, lb la, la', lb, lb' s 2a, 2b 3 4a, 4a', 4b, 4b' 5a, 513 5ai, 5a2, 5as 10 10a, 10a', 10b, 10b' moyens d'entraînement moyens d'entraînement masses sismiques élément de ressort éléments rigides électrodes de compensation parties de l'électrode de compensation éléments de liaison FIG. 4 shows in its parts 4a, 4b, 4c diagrams in side view of the micromechanical sensor of the first embodiment with several electrodes parallel to the direction of oscillation. FIG. 4a shows a drive means 1a in a plane E with two compensation electrodes 5a, 5a 'in a plane F parallel to the plane E and below it. The drive means 1a is thus substantially above and in the middle between the two compensation electrodes 5a, 5a 'in the rest position. One of the two compensation electrodes 5a has a larger potential difference with respect to the drive means 1a than the other compensation electrode 5a 'with respect to the drive means 1b. Thus, for example, in the rest position, the compensation force exerted between the compensation electrode 5a and the drive means 1a is greater than that exerted between the compensation electrode 5a 'and the drive means the. If under these conditions, according to Figure 4b which corresponds to Figure 3b, there is a movement in the direction RI, to the left, the drive means covers a larger area of the compensation electrode 5a (seen in FIG. the direction z) and the compensation force increases with the movement in the direction R1 to continuously compensate for a parasitic force which also increases with the displacement. The driving means thus has it in the direction of view in the z direction, a smaller overlap with the second compensation electrode 5a. Figure 4c shows the analogous case for a rightward deflection in the direction R2. A smaller area of the compensation electrode 5a is covered by the driving means 1a, which correspondingly compensates for the disturbing force which also decreases. In both cases, according to FIGS. 4a and 4b, the increase in the overlap between the drive means 1a and the respective compensation electrode 5a, 5a 'exerts a greater force on the drive means 1a, that is to say, increasing travel A in the direction R1 or in the direction R2, according to FIGS. 4b and 4c, leads to a greater electrostatic compensation force between the drive means 1a and the compensation electrode 5a or 5a 'respectively. The driving means 1a of Figure 4 as well as in all other figures, are designed to be subjected to electromagnetic forces. FIG. 5 shows in its parts 5a, 5b, 5c, schematic diagrams of the micromechanical sensor of the first embodiment, seen from above (that is to say in the direction of the z axis) with several electrodes , perpendicular to the direction of travel. FIG. 5a is a view from above of a rectangular-shaped drive means 1a under which there is a compensation electrode 5a also of rectangular shape, that is to say in a view from above, its surface surrounds and completely covers the top view of the drive means 1a. The driving means 1a is located substantially in the middle and above the compensation electrode 5a, and thus the drive means 1a is in the rest position. FIG. 513 shows, unlike FIG. 5a, the electrode 5a divided into two compensation electrode parts 5a1, 5a2, in the y direction. Figure 5c shows a division of the compensation electrode 5a into three compensating electrode portions 5a, 5a2, 5a3. Such a division along the direction y makes it possible to compensate for the disturbing forces leading to different deflections in the z direction of the drive means along the y axis. This makes it possible to compensate in a simple and effective manner the twists or bends of the driving means 1a. Depending on the position y, the compensation forces of different amplitude will be exerted on the parts of the driving means 1a to prevent the driving means 1a being bent or bent, or at least this considerably reduces such deformations. NOMENCLATURE la, lb la, la ', lb, lb' s 2a, 2b 3 4a, 4a ', 4b, 4b' 5a, 513 5a1, 5a2, 5a 10a, 10a ', 10b, 10b' driving means drive means seismic masses spring element rigid elements compensation electrodes compensating electrode parts connecting elements

direction vers la gauche ou vers la droite plans direction du débattement direction perpendiculaire à la direction de débattement direction perpendiculaire au plan des figures RI, R2 E, F x Y direction to the left or to the right planes direction of the deflection direction perpendicular to the direction of deflection direction perpendicular to the plane of the figures RI, R2 E, F x Y

z 15 20 z 15 20

Claims

CLAIMS1 »Micromechanical sensor for measuring rotational speeds comprising: - a first and a second seismic mass (2a, 2b) connected by a spring element (3), a first and a second drive means (1a, 1b) ) for driving the first and second seismic mass (2a, 2b) in a first plane (E), at least one driving means (1a, 1b) being connected to at least one of the seismic masses (2a). , 2b), compensating means (5a, 5b) for compensating for disturbing forces on the first and / or second driving means (1a, 1b) perpendicular to a first plane (E), and measuring means (M) for measuring a speed of rotation. Micromechanical sensor according to claim 1, characterized in that the compensating means (5a, 5b) is essentially in the perpendicular zone below and / or above the drive means (1a, 1b) while being removed from the foreground (E). 3. Micromechanical sensor according to claim 1, characterized in that the compensating means (5a, 5b) and / or the driving means (la, lb) comprise at least one and in particular two electrodes. 4. A micromechanical sensor according to claim 1, characterized by a compensation assembly (5a, 5b) substantially parallel and / or perpendicular to the first plane (E) and to a travel direction (R1, R2) of the first and the second seismic mass (2a, 2b) in a second plane (F) .5 »Method for measuring rotational speed, in particular with a micromechanical sensor according to at least one of Claims 1 to 4, the method comprising the following steps: driving a first and a second seismic mass (2a, 2b) with first and second drive means (la, lb), the first and second seismic masses (2a, 213) being connected by a spring element (3), - oscillating the first and the second seismic mass (2a, 2b) essentially in a first plane (E), - measuring perpendicularly to the first plane (E), the parasitic forces exerting on at least one driving means (la, lb), - compensating the parasitic forces measured, exerting on at least one drive means (1a, 1b); - measuring the force of Coriolis acting on the first and / or second seismic mass (2a, 2b) entrained, and - determining the rotational speed using the Coriolis force acting on the first and / or the second seismic mass (2a, 2b). 6 »Process according to claim 5, characterized in that the compensation is by an electromagnetic and / or electrostatic force. 7 »The method of claim 5, characterized in that the compensation varies depending on the travel direction (R1, R2) and / or the travel amplitude (A). 8 »Process according to claim 5, characterized in that the electromagnetic force is modified in time, in particular it varies sinusoidally as a function of time.9» Method of manufacturing a micromechanical sensor, in particular according to at least one of the claims 1 to 4, comprising the following steps: - installing a first and a second seismic mass (2a, 2b), - connecting at least one of the seismic masses (2a, 2b) to at least one driving means (la, lb), - connecting the first and the second seismic mass (2a, 213) using at least one spring element (3), - installing measuring means (M) for measuring rotational speeds, and installing a first compensating means (5a, 5b) for compensating the disturbing forces acting on at least one driving means (1a, 1b). 10 »Application of a micromechanical sensor according to at least one of claims 1 to 4 for measuring rotational speeds.