FR3097044A1 - Rotation speed sensor - Google Patents
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Abstract
Titre : Capteur de vitesse de rotation Capteur de vitesse de rotation comportant un substrat ayant un plan principal d’extension et un oscillateur massique (2), étant relié à une structure d’entraînement par un ou plusieurs éléments de ressort (3) et excité pour osciller dans une direction d’excitation (4) parallèle au plan principal d’extension. Le capteur de vitesse de rotation (1) a un premier et un second élément d’ancrage (6, 7) reliés au substrat en étant relié au premier élément d’ancrage (6) par un premier élément de ressort (8) et au second élément d’ancrage (7) par un second élément de ressort (9). L’oscillateur massique (2) peut être dévié le long d’une direction de détection (5) parallèle au plan principal d’extension et perpendiculaire à la direction d’excitation (4). Le premier et le second élément d’ancrage (6, 7) sont proches du centre géométrique (10) de l’oscillateur massique (2). Figure 2Title: Rotational speed sensor Rotational speed sensor comprising a substrate having a main extension plane and a mass oscillator (2), being connected to a drive structure by one or more spring elements (3) and energized to oscillate in an excitation direction (4) parallel to the main extension plane. The rotational speed sensor (1) has a first and a second anchoring element (6, 7) connected to the substrate by being connected to the first anchoring element (6) by a first spring element (8) and to the second anchoring element (7) by a second spring element (9). The mass oscillator (2) can be deflected along a direction of detection (5) parallel to the main plane of extension and perpendicular to the direction of excitation (4). The first and second anchoring elements (6, 7) are close to the geometric center (10) of the mass oscillator (2). Figure 2
Description
La présente invention se rapporte à un capteur de vitesse de rotation comportant un substrat ayant un plan principal d’extension et au moins un oscillateur massique relié à une structure d’entraînement par un ou plusieurs éléments de ressort et excité pour osciller dans une direction d’excitation parallèle au plan principal d’extension, le capteur de vitesse de rotation ayant un premier et un second élément d’ancrage reliés au substrat, l’oscillateur massique relié au premier élément d’ancrage par un premier élément de ressort et au second élément d’ancrage par un second élément de ressort pouvant être dévié le long d’une direction de détection parallèle au plan principal d’extension et perpendiculaire à la direction d’excitation.The present invention relates to a rotational speed sensor comprising a substrate having a main plane of extension and at least one mass oscillator connected to a driving structure by one or more spring elements and energized to oscillate in a direction of excitation parallel to the main plane of extension, the rotational speed sensor having a first and a second anchoring element connected to the substrate, the mass oscillator connected to the first anchoring element by a first spring element and to the second anchoring element by a second spring element which can be deflected along a direction of detection parallel to the main plane of extension and perpendicular to the direction of excitation.
On connaît de multiples formes de réalisation de capteurs de vitesse de rotation micromécaniques selon l’état de la technique. Un principe de fonctionnement usuel consiste à détecter la vitesse de rotation par l’action combinée de la force de Coriolis. Pour cela on communique un mouvement périodique à un ou plusieurs oscillateurs massiques de façon que la rotation génère une force perpendiculaire à la direction du mouvement. Le mouvement périodique est entretenu par une structure d’entraînement couplée à l’oscillateur massique par des éléments de ressort. Pour détecter la force de Coriolis, il faut de plus que l’oscillateur massique soit monté de façon à osciller dans la direction perpendiculaire à la direction d’entraînement. Cette suspension est réalisée par des éléments de ressort accrochés au substrat.Multiple embodiments of micromechanical rotation speed sensors are known according to the state of the art. A common operating principle consists in detecting the speed of rotation by the combined action of the Coriolis force. For this, a periodic motion is communicated to one or more mass oscillators so that the rotation generates a force perpendicular to the direction of motion. The periodic motion is maintained by a drive structure coupled to the mass oscillator by spring elements. To detect the Coriolis force, it is further necessary that the mass oscillator is mounted so as to oscillate in the direction perpendicular to the driving direction. This suspension is achieved by spring elements attached to the substrate.
Or les tensions mécaniques et la dilatation thermique peuvent modifier les écarts et les positions relatives des points d’ancrage, ce qui peut fausser les propriétés dynamiques de l’oscillateur massique, suspendu.However, the mechanical tensions and the thermal expansion can modify the differences and the relative positions of the anchor points, which can distort the dynamic properties of the mass oscillator, suspended.
BUT DE L’INVENTIONPURPOSE OF THE INVENTION
La présente invention a pour but de développer un capteur de vitesse de rotation présentant une moindre sensibilité aux contraintes concernant le décalage, la quadrature et la sensibilité.The object of the present invention is to develop a rotational speed sensor having less sensitivity to the constraints relating to offset, quadrature and sensitivity.
EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTIONDESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION
A cet effet l’invention a pour objet un capteur de vitesse de rotation comportant un substrat ayant un plan principal d’extension et au moins un oscillateur massique relié à une structure d’entraînement par un ou plusieurs éléments de ressort et est excité pour osciller dans une direction d’excitation parallèle au plan principal d’extension, le capteur de vitesse de rotation ayant un premier et un second élément d’ancrage reliés au substrat, l’oscillateur massique relié au premier élément d’ancrage par un premier élément de ressort et au second élément d’ancrage par un second élément de ressort pouvant être dévié le long d’une direction de détection parallèle au plan principal d’extension et perpendiculaire à la direction d’excitation, ce capteur de vitesse de rotation étant caractérisé en ce que le premier et le second élément d’ancrage sont proches du centre géométrique de l’oscillateur massique.To this end, the subject of the invention is a rotational speed sensor comprising a substrate having a main extension plane and at least one mass oscillator connected to a drive structure by one or more spring elements and is excited to oscillate in an excitation direction parallel to the main plane of extension, the rotational speed sensor having a first and a second anchoring element connected to the substrate, the mass oscillator connected to the first anchoring element by a first spring and to the second anchoring element by a second spring element which can be deflected along a detection direction parallel to the main plane of extension and perpendicular to the direction of excitation, this rotation speed sensor being characterized in that the first and the second anchoring element are close to the geometric center of the mass oscillator.
Le capteur de vitesse de rotation selon l’invention, tel que défini ci-dessus, présente l’avantage, vis-à-vis des capteurs de l’état de la technique, de réduire les effets des distorsions du substrat par le positionnement des éléments d’ancrage. Lorsque des tensions mécaniques ou des facteurs thermiques produisent des accumulations ou des extensions du substrat, la variation de distance entre deux points du substrat est d’autant plus grande que les deux points sont écartés. Le positionnement selon l’invention des éléments d’ancrage à proximité du centre géométrique de l’oscillateur massique rapproche les points d’ancrage ce qui évite la variation de l’écartement entre les points d’ancrage.The rotational speed sensor according to the invention, as defined above, has the advantage, compared to the sensors of the state of the art, of reducing the effects of the distortions of the substrate by the positioning of the anchoring elements. When mechanical tensions or thermal factors produce accumulations or extensions of the substrate, the variation in distance between two points of the substrate is all the greater as the two points are separated. The positioning according to the invention of the anchoring elements close to the geometric center of the mass oscillator brings the anchoring points closer, which avoids the variation of the spacing between the anchoring points.
Le centre géométrique selon l’invention est le centre de gravité géométrique, c’est-à-dire le point qui correspond à la moyenne de tous les points de l’oscillateur massique. Le centre géométrique n’est pas identique au centre de gravité massique, mais les deux points sont en général proches dans les cas déterminants pris en compte ici. Comme en premier lieu l’extension de l’oscillateur massique dans le plan principal d’extension est l’élément déterminant, le centre géométrique correspond, pour l’essentiel, au centre géométrique de la surface de la projection de l’oscillateur massique sur le plan principal d’extension. Les indications de position des éléments d’ancrage sont les points respectifs où les éléments d’ancrage sont reliés au substrat. Dans la suite, on désignera également ces points par l’expression "point d’ancrage".The geometric center according to the invention is the geometric center of gravity, that is to say the point which corresponds to the average of all the points of the mass oscillator. The geometric center is not identical to the mass center of gravity, but the two points are in general close in the determining cases taken into account here. As in the first place the extension of the mass oscillator in the main plane of extension is the determining element, the geometric center corresponds, essentially, to the geometric center of the surface of the projection of the mass oscillator on the main extension plan. The anchor position indications are the respective points where the anchor elements are connected to the substrate. In the following, these points will also be referred to as the "anchor point".
Selon un développement préférentiel de l’invention, et comme déjà indiqué, le premier et le second élément d’ancrage sont symétriques par rapport au centre géométrique de l’oscillateur massique. Cela est particulièrement pertinent dans l’état dans lequel l’oscillateur massique est, lui-même, symétrique comme, par exemple avec une symétrie axiale par rapport à l’axe médian. Une disposition symétrique correspondante des points d’ancrage, réalise une suspension qui conserve la symétrie du dispositif et soutient l’oscillateur massique, de façon équilibrée en son milieu.According to a preferential development of the invention, and as already indicated, the first and the second anchoring element are symmetrical with respect to the geometric center of the mass oscillator. This is particularly relevant in the state in which the mass oscillator is, itself, symmetric such as, for example, with axial symmetry with respect to the median axis. A corresponding symmetrical arrangement of the anchor points, achieves a suspension that maintains the symmetry of the device and supports the mass oscillator, in a balanced way in its middle.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le premier et le second élément d’ancrage sont écartés dans la direction d’excitation. Ainsi, l’oscillateur massique est avantageusement accroché (ancré) en différents points du substrat et les deux points se trouvent à proximité du centre géométrique de ce qui garantit la robustesse selon l’invention vis-à-vis des déformations du substrat. Le choix de la distance dépend de facteurs complémentaires tels que la forme et le positionnement des éléments de ressort si bien que globalement, on a un montage particulièrement équilibré de l’oscillateur massique.According to another preferential development of the invention, the first and the second anchoring element are moved apart in the direction of excitation. Thus, the mass oscillator is advantageously attached (anchored) at different points of the substrate and the two points are close to the geometric center of what guarantees the robustness according to the invention with respect to deformations of the substrate. The choice of the distance depends on additional factors such as the shape and the positioning of the spring elements so that overall, we have a particularly balanced assembly of the mass oscillator.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le premier et le second élément d’ancrage sont directement adjacents ou coïncident pratiquement. Dans cette forme de réalisation, l’effet technique de l’invention est au maximum car une déformation du substrat ne modifie pratiquement pas la distance relative entre les points d’ancrage. Si les deux points d’ancrage coïncident et forment ainsi un unique élément d’ancrage relié aux deux éléments de ressort, on aura en outre une simplification avantageuse de la structure totale du capteur micromécanique.According to another preferred development of the invention, the first and the second anchoring element are directly adjacent or practically coincide. In this embodiment, the technical effect of the invention is at its maximum since a deformation of the substrate does not practically modify the relative distance between the anchor points. If the two anchoring points coincide and thus form a single anchoring element connected to the two spring elements, there will also be an advantageous simplification of the total structure of the micromechanical sensor.
Selon un autre mode de réalisation préférentiel de l’invention, le premier et le second élément d’ancrage sont alignés sur la direction d’excitation. En d’autres termes, la ligne de jonction entre les deux points d’ancrage est parallèle à la direction d’excitation. Comme les ressorts reliés aux éléments d’ancrage déplacent l’oscillateur massique pour que celui-ci puisse osciller librement dans la direction de détection, il est avantageux que les points d’ancrage ne soient pas décalés dans la direction de détection. Si au contraire, la forme de l’oscillateur massique était notamment symétrique par rapport à la direction de détection, un tel décalage détériorerait en plus la symétrie du montage. Une possibilité de positionnement préférentiel consiste dans ce cas à écarter les éléments d’ancrage dans la direction de détection, symétriquement par rapport à l’axe de symétrie de l’oscillateur massique.According to another preferred embodiment of the invention, the first and the second anchoring element are aligned with the direction of excitation. In other words, the junction line between the two anchor points is parallel to the direction of excitation. Since the springs connected to the anchoring elements move the mass oscillator so that it can oscillate freely in the direction of detection, it is advantageous that the anchoring points are not offset in the direction of detection. If, on the contrary, the shape of the mass oscillator was particularly symmetrical with respect to the direction of detection, such a shift would also deteriorate the symmetry of the assembly. A possibility of preferential positioning consists in this case in separating the anchoring elements in the direction of detection, symmetrically with respect to the axis of symmetry of the mass oscillator.
Selon un autre développement de l’invention, l’oscillateur massique a un cadre auquel le premier et le second élément d’ancrage sont reliés.According to a further development of the invention, the mass oscillator has a frame to which the first and the second anchoring element are connected.
Selon une autre forme de réalisation préférentielle de l’invention, le premier et le second élément de ressort s’étendent pratiquement dans la direction d’excitation entre le premier et le second point d’ancrage et le châssis. Dans cette forme de réalisation, les ressorts peuvent se présenter, par exemple, sous la forme de poutres flexibles ce qui permet le débattement de l’oscillateur massique dans la direction de détection par la flexion des poutres.According to another preferred embodiment of the invention, the first and the second spring element extend substantially in the direction of excitation between the first and the second anchor point and the frame. In this embodiment, the springs can be, for example, in the form of flexible beams, which allows the displacement of the mass oscillator in the direction of detection by the bending of the beams.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le cadre a une symétrie axiale par rapport à l’axe médian passant par le centre géométrique de l’oscillateur massique et parallèle à la direction de détection.According to another preferential development of the invention, the frame has an axial symmetry with respect to the median axis passing through the geometric center of the mass oscillator and parallel to the direction of detection.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le capteur de vitesse de rotation a un troisième et un quatrième élément d’ancrage solidaires du substrat en étant relié par un troisième élément de ressort au troisième élément d’ancrage et par un quatrième élément de ressort au quatrième élément d’ancrage. Dans cette forme de réalisation, l’oscillateur massique est relié aux quatre éléments d’ancrage par des ressorts, ce qui se traduit avantageusement par une suspension particulièrement stable et équilibrée. L’idée de l’invention est alors réalisée en ce qu’au moins le premier et le second élément d’ancrage sont proches du centre ce qui vis-à-vis des suspensions usuelles, réduit la distance entre tous les éléments d’ancrage. De façon particulièrement préférentielle, le troisième et le quatrième élément d’ancrage sont aussi proches que possible du centre dans la mesure où un tel positionnement ne s’oppose pas à d’autres contraintes de construction ou autres raisons.According to another preferred development of the invention, the rotation speed sensor has a third and a fourth anchoring element secured to the substrate while being connected by a third spring element to the third anchoring element and by a fourth spring to the fourth anchor. In this embodiment, the mass oscillator is connected to the four anchoring elements by springs, which advantageously results in a particularly stable and balanced suspension. The idea of the invention is then realized in that at least the first and the second anchoring element are close to the center which, vis-à-vis the usual suspensions, reduces the distance between all the anchoring elements. . Particularly preferentially, the third and the fourth anchoring element are as close as possible to the center insofar as such positioning is not opposed to other construction constraints or other reasons.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le premier et le second élément d’ancrage sont à l’intérieur du cadre et le troisième et le quatrième élément d’ancrage sont à l’extérieur du cadre. La disposition du premier et du second élément d’ancrage dans le cadre facilitent le positionnement à proximité du centre géométrique. On pourrait également envisager que seulement le troisième et le quatrième élément d’ancrage se trouvent également dans le cadre.According to another preferential development of the invention, the first and the second anchoring element are inside the frame and the third and the fourth anchoring element are outside the frame. The arrangement of the first and second anchoring element in the frame facilitates positioning close to the geometric center. One could also consider that only the third and the fourth anchor element are also in the frame.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le troisième et le quatrième élément d’ancrage sont symétriques par rapport à l’axe médian passant par le centre géométrique de l’oscillateur massique et parallèle à la direction de détection. Comme pour le développement déjà présenté ci-dessus, selon lequel le premier et le second élément d’ancrage, sont symétriques par rapport à l’axe médian, on pourra réaliser de cette manière une suspension régulière et équilibrée.According to another preferential development of the invention, the third and the fourth anchoring element are symmetrical with respect to the median axis passing through the geometric center of the mass oscillator and parallel to the direction of detection. As for the development already presented above, according to which the first and the second anchoring element are symmetrical with respect to the central axis, a regular and balanced suspension can be achieved in this way.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le troisième et le quatrième élément de ressort sont reliés chacun à un point du cadre.According to another preferential development of the invention, the third and the fourth spring element are each connected to a point of the frame.
Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le troisième et le quatrième élément d’ancrage sont décalés par rapport aux coins de l’oscillateur massique en direction de l’axe médian passant par le centre géométrique de l’oscillateur massique et parallèle à la direction de détection. Le décalage du troisième et du quatrième élément d’ancrage en direction de l’axe central permet de réaliser une suspension dont tous les quatre éléments d’ancrage sont rapprochés du centre géométrique. Il en résulte l’effet technique d’une robustesse vis-à-vis des déformations du substrat, ce qui est particulièrement avantageux.According to another preferential development of the invention, the third and the fourth anchoring element are offset with respect to the corners of the mass oscillator in the direction of the median axis passing through the geometric center of the mass oscillator and parallel to the direction of detection. The offset of the third and the fourth anchoring element in the direction of the central axis makes it possible to produce a suspension in which all four anchoring elements are brought closer to the geometric center. This results in the technical effect of robustness with respect to deformations of the substrate, which is particularly advantageous.
La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l’aide d’un mode de réalisation d’un capteur de vitesse de rotation représenté dans les dessins annexés dans lesquels :The present invention will be described below in more detail with the aid of an embodiment of a rotational speed sensor shown in the accompanying drawings in which:
Dans les différentes figures, on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments.In the various figures, the same references will be used to designate the same elements.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
La figure 1 montre schématiquement un capteur de vitesse de rotation 1 selon l’état de la technique. L’oscillateur massique 2 se compose d’un cadre 11 relié par des éléments de couplage 3 à un mécanisme d’entraînement (non représenté) pour que le moyen d’entraînement puisse mettre l’oscillateur massique 2 en oscillation dans la direction d’excitation 4. La rotation du capteur 1 autour d’un axe non parallèle à la direction d’excitation 4 applique à l’oscillateur massique 2, une force de Coriolis perpendiculaire à la direction d’excitation 4 et aussi perpendiculaire à l’axe de rotation. Si cette force a une composante dans la direction de détection 5, cela se traduit par un débattement de l’oscillateur massique 2 dans cette direction. Pour mesurer ce débattement, l’oscillateur massique 2 comporte des électrodes 18 décalés par rapport aux électrodes 17 solidaires du substrat pour le mouvement de débattement ; ce débattement pourra ainsi être mesuré par le signal électrique généré.Figure 1 schematically shows a rotational speed sensor 1 according to the state of the art. The mass oscillator 2 consists of a frame 11 connected by coupling elements 3 to a drive mechanism (not shown) so that the drive means can cause the mass oscillator 2 to oscillate in the direction of excitation 4. The rotation of the sensor 1 around an axis not parallel to the direction of excitation 4 applies to the mass oscillator 2, a Coriolis force perpendicular to the direction of excitation 4 and also perpendicular to the axis of spin. If this force has a component in the direction of detection 5, this results in a deflection of the mass oscillator 2 in this direction. To measure this deflection, the mass oscillator 2 comprises electrodes 18 offset with respect to the electrodes 17 fixed to the substrate for the deflection movement; this movement can thus be measured by the electrical signal generated.
Pour appliquer ce principe de fonctionnement, il faut que la suspension de l’oscillateur massique 2 permette ce déplacement dans la direction de détection 5. Le capteur de vitesse de rotation 1 représenté, comporte à cet effet quatre suspensions pour l’oscillateur massique 2. Pour sa suspension, l’oscillateur massique 2 est relié aux ressorts 8, 9, 15, 16 eux-mêmes reliés solidairement au substrat par les éléments d’ancrage 6, 7, 13, 14. Dans cette forme de réalisation, les points d’ancrage 6, 7, 13, 14 sont situés aux coins de l’oscillateur massique 2 et les ressorts 8, 9, 15, 16 sont reliés aux coins à l’oscillateur massique 2.To apply this principle of operation, it is necessary that the suspension of the mass oscillator 2 allows this movement in the direction of detection 5. The rotation speed sensor 1 represented, comprises for this purpose four suspensions for the mass oscillator 2. For its suspension, the mass oscillator 2 is connected to the springs 8, 9, 15, 16 themselves solidly connected to the substrate by the anchoring elements 6, 7, 13, 14. In this embodiment, the points of The anchors 6, 7, 13, 14 are located at the corners of the mass oscillator 2, and the springs 8, 9, 15, 16 are connected at the corners to the mass oscillator 2.
La figure 2 est une représentation schématique d’une forme de réalisation de la suspension selon l’invention. Le couplage à l’entraînement et la forme du cadre 11 de l’oscillateur massique 2 sont identiques aux éléments correspondants représentés à la figure 1 selon l’état de la technique. La forme de réalisation représentée a toutefois un premier et un second élément d’ancrage selon un concept de la présente invention, en position centrale, à proximité du centre géométrique 10. Comme la forme de l’oscillateur massique 2 est symétrique axialement par rapport à l’axe médian 12 passant par le centre géométrique 10, il est avantageux que les éléments d’ancrage 6, 7 soient également symétriques par rapport à cet axe 12 et en particulier qu’ils soient également symétriques au centre 10. Dans la forme de réalisation représentée, les éléments d’ancrage 6, 7 sont écartés dans la direction d’excitation 4 et sont alignés dans cette direction 4. Le premier élément de ressort 8 s’étend dans la direction d’excitation 4 entre l’élément d’ancrage 6 et le cadre 11 alors que le second élément de ressort 9 est symétrique entre l’élément d’ancrage 7 et le cadre 11. Grâce à cette suspension réalisée comme indiqué, l’oscillateur massique 2 est monté pour que la force de Coriolis produise la flexion des éléments de ressort 8, 9 dans la direction de détection 5. Les éléments d’ancrage 6, 7 sont ainsi, selon l’invention, très proches l’un de l’autre. Ainsi, la déformation du substrat pour des raisons mécaniques ou des tensions d’origine thermique, ne modifie pratiquement pas la distance relative entre les éléments d’ancrage 6, 7.Figure 2 is a schematic representation of an embodiment of the suspension according to the invention. The coupling to the drive and the shape of the frame 11 of the mass oscillator 2 are identical to the corresponding elements shown in Figure 1 according to the state of the art. The embodiment shown, however, has a first and a second anchoring element according to a concept of the present invention, in a central position, close to the geometric center 10. As the shape of the mass oscillator 2 is axially symmetric with respect to the median axis 12 passing through the geometric center 10, it is advantageous that the anchoring elements 6, 7 are also symmetrical with respect to this axis 12 and in particular that they are also symmetrical to the center 10. In the form of embodiment shown, the anchoring elements 6, 7 are spaced apart in the direction of excitation 4 and are aligned in this direction 4. The first spring element 8 extends in the direction of excitation 4 between the spring element anchor 6 and the frame 11 while the second spring element 9 is symmetrical between the anchor element 7 and the frame 11. Thanks to this suspension made as indicated, the mass oscillator 2 is mounted so that the Coriolis force produces the bending of the spring elements 8, 9 in the detection direction 5. The anchoring elements 6, 7 are thus, according to the invention, very close to each other. Thus, the deformation of the substrate for mechanical reasons or tensions of thermal origin, practically does not modify the relative distance between the anchoring elements 6, 7.
Le capteur de vitesse de rotation1 tel que représenté comporte en plus du premier et du second élément d’ancrage 6, 7 un troisième et un quatrième élément d’ancrage 13, 14. Les éléments d’ancrage 6, 7 sont à l’intérieur du cadre 11 alors que les éléments d’ancrage 13, 14 sont à l’extérieur du cadre 11. Les éléments de ressort 15, 16 qui font partie des éléments d’ancrage 13, 14 sont reliés aux coins de l’oscillateur massique 2. Les éléments d’ancrage 13, 14 eux-mêmes sont décalés en direction de l’axe central 12 par rapport aux positions des coins de sorte qu’ils sont plus près des éléments d’ancrage 6, 7 et du centre 10. Dans ce cas également, l’idée de l’invention se traduit par une réduction de la distance entre les éléments d’ancrage 6, 7, 13, 14 et une plus grande robustesse vis-à-vis des déformations du substrat.The rotational speed sensor 1 as shown comprises, in addition to the first and the second anchoring element 6, 7, a third and a fourth anchoring element 13, 14. The anchoring elements 6, 7 are inside of the frame 11 while the anchoring elements 13, 14 are outside the frame 11. The spring elements 15, 16 which form part of the anchoring elements 13, 14 are connected to the corners of the mass oscillator 2 The anchors 13, 14 themselves are offset in the direction of the central axis 12 with respect to the positions of the corners so that they are closer to the anchors 6, 7 and the center 10. In this case also, the idea of the invention results in a reduction of the distance between the anchoring elements 6, 7, 13, 14 and a greater robustness with respect to the deformations of the substrate.
La figure 3 est une représentation schématique d’un autre mode de réalisation de la suspension selon l’invention. Cette forme de réalisation correspondant en grande partie à la forme de réalisation de la figure 2 ; toutefois, dans le cas présent, les éléments d’induit 6 et 7 coïncident pour l’essentiel et forment avec les ressorts 8, 9 une suspension commune en position centrale des oscillateurs massiques 2.Figure 3 is a schematic representation of another embodiment of the suspension according to the invention. This embodiment largely corresponds to the embodiment of Figure 2; however, in the present case, the armature elements 6 and 7 essentially coincide and form with the springs 8, 9 a common suspension in the central position of the mass oscillators 2.
NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX
NOMENCLATURE OF THE MAIN ELEMENTS
1 Capteur de vitesse de rotation1 Speed sensor
2 Oscillateur massique2 Mass oscillator
3 Elément de couplage3 Coupling element
4 Direction d’excitation4 Direction of excitation
5 Sens de rotation / direction de détection5 Direction of rotation / detection direction
6, 7 Eléments d’ancrage6, 7 Anchoring elements
8, 9 Ressorts8, 9 Springs
10 Centre géométrique10 Geometric center
11 Cadre11 Frame
12 Axe médian12 Centerline
13, 14 Eléments d’ancrage13, 14 Anchoring elements
15, 16 Ressorts15, 16 Springs
17 Electrode solidaire du substrat17 Electrode fixed to the substrate
18 Electrode de l’oscillateur18 Oscillator electrode
Claims (13)
capteur de vitesse de rotation caractérisé en ce que le premier et le second élément d’ancrage (6, 7) sont proches du centre géométrique (10) de l’oscillateur massique (2).Rotational speed sensor (1) comprising a substrate having a main plane of extension and at least one mass oscillator (2), connected to a driving structure by one or more spring elements (3) and energized to oscillate in an excitation direction (4) parallel to the main plane of extension, the rotation speed sensor (1) having a first and a second anchoring element (6, 7) connected to the substrate, the mass oscillator (2 ) connected to the first anchoring element (6) by a first spring element (8) and to the second anchoring element (7) by a second spring element (9), which can be deflected along a direction of detection (5) parallel to the main plane of extension and perpendicular to the direction of excitation (4),
rotation speed sensor characterized in that the first and the second anchoring element (6, 7) are close to the geometric center (10) of the mass oscillator (2).
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| FR1905938A FR3097044A1 (en) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Rotation speed sensor |
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| FR1905938 | 2019-06-05 | ||
| FR1905938A FR3097044A1 (en) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Rotation speed sensor |
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| FR3097044A1 true FR3097044A1 (en) | 2020-12-11 |
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ID=67810913
Family Applications (1)
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| FR1905938A Pending FR3097044A1 (en) | 2019-06-05 | 2019-06-05 | Rotation speed sensor |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2894661A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-15 | Thales Sa | VIBRANT GYROMETER BALANCED BY AN ELECTROSTATIC DEVICE |
| US20160341758A1 (en) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Lumedyne Technologies Incorporated | Extracting inertial information from nonlinear periodic signals |
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| WO2019229663A1 (en) * | 2018-05-26 | 2019-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Yaw rate sensor comprising a substrate having a main extension plane and at least one mass oscillator |
-
2019
- 2019-06-05 FR FR1905938A patent/FR3097044A1/en active Pending
Patent Citations (4)
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