KR20010106498A - 공진구조를 가진 가속도 혹은 각속도 센서 및 자기진단방법과 그 장치 - Google Patents

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Abstract

(특히 각속도나 가속도를 측정하기 위한) 자기진단 센서는, 공진 구조물(2), 첫 번째 주기적 진동을 위하여 상기 구조물(2)을 가진하기 위한 작동 유니트(3a,3b), 측정된 양에 따르는 출력신호를 생성하기 위한 피에조 저항형요소(5), 그리고 출력신호로부터 테스트 신호성분을 분리하는 수단(5)을 포함하며, 상기 테스트 신호성분 상기 첫 번째 진동에 중첩되는 상기 구조물(2)의 두 번째 주기적 진동에 의해 만들어진다.
자기진단 센서를 위한 장치는 센서의 주기적인 출력신호로부터 유용한 신호성분 상에 중첩된 테스트 신호성분을 분리하는 수단(5)을 갖으며, 테스트 신호성분을 미리 정해진 값이나 센서에 입력된 테스트 신호와 비교하기 위한 비교수단을 갖는다. 자기진단을 위해, 두 번째 주기적 진동이 상기 구조물(2)의 첫 번째 진동에 중첩되며, 측정량에 관한 정보를 가지고 있는 출력신호가 결정된다. 출력신호 내에 포함된 테스트 신호성분은 모니터된다.

Description

공진구조를 가진 가속도 혹은 각속도 센서 및 자기진단 방법과 그 장치{SENSOR HAVING A RESONANCE STRUCTURE, ESPECIALLY AN ACCELERATION OR ROTATION RATE SENSOR, AND A DEVICE FOR CARRYING OUT A SELF-TEST}
일반적으로, 센서들은 어떤 양들을 감지하기 위하여 시스템에 사용된다. 관성 센서들에 있어서, 예를 들어 각속도 센서와 가속도 센서는 움직임을 감지하기 위하여 사용된다. 이들의 응용은 안전성에 영향을 미치므로, 이러한 센서들은 매우 신뢰성이 높고 확실한 측정이 요구된다.
독일특허 DE 195 28 961호에 나타난 각속도 센서는 실리콘으로 만들어진 소리굽쇠(tuning fork) 원리에 기초하여 만들어졌다. 작동 중에, 소리굽쇠에 해당하는 부분이 진동하며, 센서 요소는 상기 부분의 서스펜션에 평행한 축 주위로 센서가 회전하며 발생하는 비틀림을 기록한다.
센서의 교란이나 편차를 감지하기 위하여, 센서는 작동 중에 시험되어야 한다. 이것은 측정된 양의 신뢰도와 정확도를 높인다.
유럽특허 EP 0708 925에서, 충돌 센서에서 오류를 감지하기 위한 장치가 기술되어 있으며, 센서 요소가 활성화되면 테스트 작동이 시작되고, 결과는 기대되는 반응의 결과와 비교된다. 미국특허 제5,060,504호에 있어서, 가속도 센서의 자기 교정방법이 공개되어 있고, 센서 질량은 프레임에 대하여 움직이며, 움직임은 알려진 가속도에 해당하게 된다. 초기값은 연속되는 교정을 위한 기준값으로 사용된다. 미국특허 제5,103,667호에 기술된 자기진단 가속도 센서에 있어서는, 질량이 테스트하거나 혹은 센서를 교정하기 위하여 특별한 방법으로 움직이고, 그러한 움직임이 측정된다.
그러나, 종래 기술에 의한 시스템은 센서 테스트 중에 실지 측정작용이 중단되어야 하는 단점을 가지고 있다. 측정과 테스트는 선택적이며, 측정 신호는 시간에 대해 연속적이지 못하다. 더구나, 단지 특정한 미리 정의된 측정 양만이 비교를 위하여 발생하며, 즉 센서의 전체 측정 범위에 걸쳐서는 시험되지 못한다.
예를 들면, 차량에 있어서 네비게이션 시스템을 위한 샤시를 제어하고, 동적 시스템을 조절하고, 수동 안전장치(에어백)를 작동하는 데에 가속도 센서가 사용된다. 계속하여 증가하는 센서의 수는 신뢰도를 높여준다. 미래에는 매우 증가한 수의 시스템이 능동적으로 운전을 수행할 것이며, 단단한 기계적 결합은 전기적 신호(전기선에 의한 구동)로 대치될 것이다. 적절한 신호제어나 혹은 센서 자신을 테스트하기 위한 능력은 필수적이다. 또한, 가속도 센서는 대중이나 군사적인 비행을 위한 네비게이션 시스템에서의 사용이 매우 증가하고 있다.
특히 차량에 있어서, 용량형 가속도 센서는 자주 사용되며, 예를 들면 C.Lemaire and B. Sulouff에 의한 논문 "자동차 응용을 위한 진보된 마이크로시스템에서 차량 네비게이션 시스템을 위한 표면가공 미소기전 센서(D.E. Ricken and W.Gessner, editor,Springer,Berlin, 1998,p.103-112)"에 응용이 소개되어있다. 이러한 시스템은 또한 질량을 대치하기 위해 용량형 정보를 읽어내는 전극을 사용한다. 이것은 연속적이지 않고, 불연속적인 간격으로 행해 질 수 있다.
미국특허 제 5,834,646호에서, 본질적으로 여러번 고정된 판으로 구성된 공진형 가속도 센서가 기술되었다. 판은 외부 가속도로부터 공진 주파수가 변하는 공진기와 지진 질량체로서 작동한다. 이러한 장치는 질량체/스프링 시스템의 무결성을 테스트할 수 있으나, 가속도의 효과는 모의 테스트할 수 없다.
다른 공진형 가속도계가 독일특허 DE 198 12 773 A1에 기술된다. 이는 초기 전기적 신호에 의하여 진동하도록 가해지는 공진구조를 가지며, 측정된 양에 따라 이차적인 전기신호를 발산한다.
상기 언급한 센서들에서는 영구적인 자기진단 기능 가능하지 않다. 그러나, 가진을 위해 부가적인 용량형 빗살(comb)과 같은 구조물을 사용하는 것이 가능하지만, 이들은 더 많은 공간과 비용을 필요로 한다. 종래 기술에 의한 용량형 센서들은 따라서 대부분 단지 불연속적인 간격으로 정적인 자기진단을 수행할 수 있다.
센서는 영구적이거나 계속적인 자기진단을 수행할 수 있는, 특히 정밀도 높은 각속도와 가속도 센서에 있어서, 공진 신호 평가를 요구한다.
따라서, 본 발명은 테스트 중에 측정이 방해받지 않고 측정 신호가 손상되지 않으며, 연속적으로 수행할 수 있는 장치와 그 방법을 제공하는 것이 목적이다.
이러한 문제들은 청구항 제1항에 기술된 센서와 제10항에 의한 자기진단 센서장치에 의하여 가능하며, 제15항에 따른 자기진단 방법과 제22항에 따른 가속도 센서를 통해 구현된다.
다른 특징들과 상세한 구조는 종속항들과 상세한 설명 그리고 도면을 통해 알 수 있다.
본 발명은 청구항 제1항에 기술된 센서와 제10항 및 제15항에 따른 센서의 자기진단 방법 및 그 장치에 관련된다. 또한 본 발명은 청구항 제22항에 기술된 가속도 센서와 관련된다.
본 발명의 예가 다음의 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1 은 본 발명에 따르는 선호되는 실시예로서, 미소 기계 각속도 센서의 도면;
도 2 는 불균형을 시뮬레이션하여 자기진단하는 회로;
도 3 은 각속도를 시뮬레이션하여 자기진단하는 회로;
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 가속도 센서;
도 5 는 본 발명에 따른 선호되는 실시예로서, 자기진단 공진 가속도센서의 블록다이아그램;
도 6 은 도 5의 가속도 센서를 자기진단하기 위한 평가회로 혹은 제어회로; 그리고
도 7 은 도 5의 가속도 센서의 출력신호의 퓨리에 분석.
본 발명에 따른 센서는 측정량을 감지하기 위한 공진 구조를 포함하며, 초기의 주기적인 진동을 만들기 위하여 구조물의 가진하는 작동유니트(actor unit), 측정량에 따라 출력신호를 만들어내는 요소, 그리고 첫 번째 진동에 중복되는 구조물의 두 번째 주기적 진동에 의해 생성되는 출력신호로부터 테스트 신호를 감지하거나 분리하는 수단을 포함한다. 센서는 자신을 테스트할 수 있으며, 동시에 연속적인 센서의 기능에 관한 정보를 제공하는 측정신호를 제공한다. 측정은 방해받지 않으며, 측정 신호는 손상되지 않는다.
또한, 센서는 구조물의 두 번째 주기적 진동을 만들기 위한 수단이나 작동요소를 포함하는 것이 좋으며, 첫 번째와 두 번째 주기적 진동은 예를 들어 동일한 작동요소에 의하여 생성될 수 있다. 두 번째 진동은 또한 기계적 혼선(crosstalk)에 의하여도 생성될 수 있다. 작동 중에, 구조물의 진동은 출력신호를 생성하기 감지된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 장치는 센서 자기진단을 위해 만들어지며, 센서는 공진 구조를 통해 측정양을 결정하고 측정된 양에 따라 주기적 출력신호를 생성한다. 자기진단 장치는 센서의 주기적인 출력신호로부터 유용한 신호성분 상에 중첩된 테스트 신호성분을 분리하는 수단을 포함하며, 또한 테스트 신호성분을 미리 정해진 값과 비교하거나 센서에 입력된 테스트 신호와 비교하는 수단을 갖는 것이 선호된다. 자기진단 센서는 연속적인 장치로 작동되며, 전체 측정과 센서의 동적 영역을 실제 측정에 영향을 미치지 않고 커버할 수 있다.
센서나 장치는 공진구조를 가진하기 위한 신호 상에 테스트 신호를 변조하기 위한 장치를 포함한다. 이것은 자기진단이 센서의 전체 측정영역에 조정될 수 있도록 해준다.
센서는 기계적 불균형과 센서를 테스트하는 데에 사용되는 테스트 신호성분을 만드는 혼선을 가질 수 있다. 이것은 부품 수를 감소시키며 경제적인 생산을 가능하게 한다. 본 센서는 테스트 신호성분을 생성하는 두 번째 진동을 만들기 위한 작동요소를 갖으며, 장치는 측정된 양을 감지하는 역할을 하는 첫 번째 진동모드 상에 중첩되는 두 번째 진동모드로 구조물을 가진하는 수단을 갖는 것이 선호된다. 이것은 특정 테스트 신호가 유용한 신호로 변조되도록 해주며, 센서 출력신호는 측정된 양과 테스트 신호에 시스템의 응답에 따라 평가될 수 있다.
출력신호는 주파수나 상 분석을 위한 장치에 의하여 분석되는 것이 선호된다. 테스트는 주기적으로 변화하는 테스트 신호의 진폭이나 주파수를 위한 수단을 사용하여 전체 측정이나 센서의 동적영역을 커버할 수 있다. 특히, 센서는 각속도 센서, 가속도 센서 혹은 압력센서가 될 수 있다.
본 발명에 따른 센서는 공진 구조로서 예를 들어 공진기와, 변위가 생겼을때 공진기의 공진주파수가 변화하는 연결된 공진 질량체를 갖는다. 질량체는 테스트 신호성분을 발생시키기 위해 측정 중에 진동이 발생할 수 있다.
특히 테스트 신호성분을 센서를 교정하기 위하여 사용하는 데에 장점이 있다.
작동 중에, 작동 유니트는 공진기와 연결된 질량체를 다른 모드로 진동시키며, 공진 질량체는 주기적으로 테스트 신호성분을 발생시키기 위해 공진기의 공진 주파수를 변화시킨다.
센서는 측정 신호를 복조하는 수단을 포함하며, 신호는 진폭변조되거나 주파수 변조될 수 있다.
본 발명에 따른 공진 구조를 통한 자기진단 방법은 다음 단계를 포함한다.
두 번째 주기적 진동은 측정된 양을 감지하는 데에 사용되는 구조물의 첫 번째 진동에 부가된다; 출력신호는 공진 구조물에 연결된 측정된 양 상에 정보를 포함하는 것이 결정된다; 그리고 출력신호에 포함된 테스트 신호성분은 구조물의 두 번째 주기적 진동에 의해 생성되는 것이 모니터된다.
가진 신호의 진폭은 구조물의 첫 번째 진동을 생성하기 위한 테스트 신호에 의해 변조되는 것이 선호되며, 주파수나 혹은 테스트 신호의 진폭은 센서가 측정되는 동안에 변화할 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 있어서, 전기 회로를 포함한 센서의 전체 기능은 전 동적영역에 걸쳐서 검사될 수 있다. 본 방법은 센서의 본질적인 안전성을 상당히 증가시키며, 이는 특히 안정성에 영향을 미치는 응용에 있어서 중요하다.
가진 신호의 주파수는 또한 측정 중에 자기진단을 수행하기 위한 테스트 신호에 의하여 변조될 수 있다.
특히, 출력신호 내의 테스트 신호성분은 센서를 교정하는 데에 사용될 수 있다. 구조물은 최소한 두 개의 주파수나 혹은 모드로 진동하도록 가진되는 것이 선호된다. 첫 번째 주파수나 모드는 측정되는 양을 나타내며, 두 번째 주파수나 모드는 테스트 신호를 나타낸다.
본 발명에 따른 가속도 센서는 질량에 연결된 공진기를 포함하며, 따라서 공진 주파수는 질량체가 변위를 가지면 변화하고, 공진기를 가진하기 위한 작동 유니트, 그리고 공진 주파수에 따르는 출력신호를 생성하는 감지기, 동시에 공진기와 질량체를 가진하기 위해 적어도 두 개의 주파수를 포함하는 가진 신호를 생성하기 위한 제어 유니트를 포함하며, 질량체의 출력신호 진동모드로부터 테스트 신호성분을 분리하는 평가단계를 갖는다.
본 발명에 따른 센서는 자기 진단 과정 중에 평가 전기회로의 관련된 모든 성분들이 테스트되도록 해준다. 재교정 또한 정해진 간격으로 행해질 수 있다.
도 1에 도시된 센서(1)는 실리콘으로 만들어진 소리굽쇠원리(tuning fork principle)에 따라 동작하는 각속도 센서이다. 두 개의 평행한 가지(2a,2b)는 각속도를 감지하는 공진구조를 형성한다. 상부 가지(2a)는 가지(2a,2b)들을 z방향으로 주기적 진동으로 가진 하는데 사용되는 이중 전극(3a,3b)이다. 튜닝 포크 지지대(4)는 피에조 저항형 요소(piezoresistive element,5)에 부착된 비틀림 막대로서 설계된다. 피에조 저항형 요소(5)는 튜닝포크 지지대(4)가 비틀림을 받으면 생성되는 출력신호를 만들어낸다. 각속도 센서가 튜닝포크 지지대를 통하여 X축 주위로 회전하면, 코리올리힘으로부터 비틀림이 주기적으로 만들어지고, 가지(2a,2b)들은 Z방향으로 진동한다. 피에조 저항형요소(5)는 또한 아래쪽의 전자유니트와 더불어 가지의 다른 주기적 진동에 의하여 만들어진 출력신호로부터 테스트 신호성분을 감지하고 분리하는 역할을 한다.
첫 번째 진동에 부가된 다른 주기적 진동은 센서 내에 진동 질량체의 비대칭으로 인해 불균형을 일으킬 수 있다. 이런 경우에, 센서(1)는 출력신호 안에 실제유용한 신호나 혹은 각속도 신호에 부가되는 기계적 혼선을 가지며, 테스트 신호로서 사용된다.
반면에, 가지(2a,2b)들은 또한 Z 방향으로의 가진 진동 상에 부가되는, 그리고 출력신호에서 테스트 신호성분을 생산하는 다른 진동 혹은 비틀림 진동으로 이중 전극(3a,3b)에 의해서 가진될 수 있다. 비틀림 막대(4) 가까이에 다른 피에조 저항형요소(6)가 상부 가지(2a) 상에 있으며, 가지의 진동을 Z 방향으로 모니터하거나 진동의 진폭을 모니터한다.
측정 중에, 가지(2a,2b)는 Z 방향으로 반대 상으로 진동한다. 본 장치가 X 축 주위로 회전하면, 비틀림 진동이 비틀림 막대 상에서 피에조 저항형 요소(5)에 의하여 기록되며, 가지의 진폭과 90도만큼 상이 이동되어있다. 생산 공차나 고의적인 비대칭으로 인해, 다른 측정신호가 각속도에 관계없이 피에조 저항형 요소(5)에 의하여 만들어지고, 실제 측정신호나 혹은 각속도 신호는 센서와 90도 상이 틀리며, 비틀림의 고유 진동수와 가진 진동수 사이에 충분한 거리를 가진다. 기계적 혼선에 의하여 만들어지는 이러한 신호성분은 본 발명의 실시예에 있어서 테스트 신호성분으로 사용되며, 센서 자기진단으로 평가된다.
테스트 신호성분의 상이 이동되어 있기 때문에, 즉 출력신호 내에서 성분이 기계적 혼선에 의해 생성되므로, 출력신호로부터 테스트 신호성분은 분리될 수 있고 평가되고 모니터 될 수 있다. 테스트 신호성분이 센서를 특징짓는 특정값과 차이를 보이면, 에러 신호가 출력된다.
그러한 센서(1)에 있어서의 기계적 혼선은 또한 센서가 비대칭이지 않아도시뮬레이션 될 수 있다. 이중 전극(3a,3b)은 다른 신호에 의하여 반대 상으로 제어되므로, 가지(2a,2b)들은 X 축 주위로 비틀림 하에서 진동하고, 이러한 진동은 Z 방향으로 가지 진동 상에 중첩된다. 따라서, 이중 전극(3a,3b)은 Z 방향으로 가지 진동을 발생하기 위한 가진 신호에 중첩되는 부가적인 주기적 신호로 제어되므로, 이들 신호 둘 다는 상이 같다. 피에조 저항형요소(5)의 출력신호 내에서 그러한 성분이 각속도에서 생성된 유용한 신호로부터 90도의 상이 이동되도록 가지는 부가적인 신호에 의하여 가진된다. 테스트 신호는 이에 따라 Z 방향으로 가지를 진동시키기 위한 신호로 변조되며, 이러한 결과는 가진 신호에 더해지고, 센서 출력신호는 테스트 신호와 측정된 양에 대한 시스템의 응답에 관하여 평가된다.
시뮬레이션된 혼선이 사용되면, 출력신호에 포함된 테스트 성분은 출력성분에 포함된 유용한 신호성분으로부터 90도 만큼 상이 이동되어 있다는 사실을 이용한다. 이러한 자기진단 방법은 테스트 신호의 주파수 영역에서 각속도에 대한 상 선택도 때문에 측정신호와 전혀 겹치지 않는다는 장점이 있다. 테스트 신호의 진폭을 변화시킴으로써, 자기진단은 센서의 전 측정영역을 커버할 수 있으며, 센서는 측정신호나 혹은 각속도 신호를 제공한다.
다른 자기진단이 도 1에 도시된 튜닝포크 각속도 센서를 사용하여 이루어질 수 있으며, 상기 각속도는 테스트 신호에 의하여 시뮬레이션된다. 측, 가진 진동은 각속도에 상응하는 신호로 변조된다. 각속도 등가 신호를 사용하는 변조는, 피에조 저항형요소(6)를 사용하여 Z 방향으로 진동하는 가지(2a,2b)의 진폭을 모니터링하는 것으로부터 출력신호를 측정함으로써 얻어질 수 있고, 피에조저항형요소(6)로 주기적 테스트 신호의 진폭은 변조된다. 진폭변조된 신호는 Z 방향으로 가지(2a,2b)를 진동시키기 위한 주기적 제어신호에 더해진다. 두 신호들은 서로에 대해 90도의 차이를 가진다. 센서(1)에서, 이것은 테스트 신호의 테스트 주파수와 함께 변화하는 각속도에 상응하는 비틀림 막대(4) 상에 가해지는 토크로 결과가 나온다. 이러한 경우에, 밴드패스 필터는 피에조 저항형요소(5)의 출력신호 내의 테스트 신호성분을 재구성한다. 기계적 혼선을 시뮬레이션할 때에도, 출력신호 내의 테스트 신호성분은, 각속도가 시뮬레이션될 때에 이중 전극(3a,3b)을 통하여 센서에 입력된 테스트 신호와 비교된다. 센서 출력신호에서, 측정된 양(이 경우에는 각속도가 결정된다)과 테스트 신호에 대한 시스템의 응답이 평가된다.
유용한 신호 상에 변조된 테스트 신호의 진폭을 변화시키고, 그것을 출력신호 내의 재구성된 테스트 신호성분과 비교함으로써, 전체 센서의 자기진단이 수행될 수 있으며, 전체 측정영역으로 확장한다. 예를 들면, 이중 전극(3a,3b)으로 만들어진 비틀림 진동의 낮은 진폭에서, 센서는 작은 각속도의 측정범위 내에서 테스트될 수 있고, 센서는 인위적으로 만들어진 비틀림 진동의 진폭이 클 때에 비교적 높은 각속도의 측정범위 내에서 가지진단을 수행할 수 있다. 이중 전극(3a,3b)을 통하여 가지(2a,2b)의 비틀림 진동을 생성하는, Z 방향으로 가지(2a,2b)의 가진 진동 상에 중첩되는 신호의 진폭을 변조함으로써, 연속적으로 센서 측정범위를 통하여 수행할 수 있다.
유용한 신호 상에 변조된 테스트 신호의 테스트 주파수를 변화시킴으로써, 또한 자기진단에서 센서의 전체 동적 영역을 통하여 수행할 수 있다. 각속도 등가신호로 신호를 변조할 때, 유용한 신호 상에 변조된 테스트 신호의 주파수, 테스트 주파수는 측정되는 각속도의 주파수 스펙트럼의 외부에 놓인다. 만약 각속도의 주파수 스펙트럼이 알려지지 않거나, 혹은 측정되어야 할 각속도로부터 다른 주파수를 가지는 테스트 신호를 선택하는 것이 불가능하다면, 기계적 혼선은 상술한 바와 같이 시뮬레이션 될 수 있다.
도 2는 자기진단을 위해서 센서의 불균형을 시뮬레이션하는 튜니포크 각속도 센서의 회로를 나타낸다. 가지(2a,2b)의 진동 진폭은 상부 가지(2a) 상의 피에조 저항형요소(6)에 의하여 측정되며, 프리앰프(17)와 90도 위상변환기(13)를 통해 이중 전극(3a,3b)으로, Z 방향으로 가지(2a,2b)의 공진을 생성하기 위해 입력된다. 밴드패스필터(16)의 하류 쪽의 진폭제어기(14)는 가진 진동의 진폭을 제어하며, 두 가지(2a,2b)는 평행하게 놓인다. 비틀림 막대(4) 상의 피에조 저항형요소(5)에 의해 생성된 출력신호는 프리앰프(26)와 밴드패스필터(27)를 통과한 후에 멀티플라이어(21)에 입력된다; 멀티플라이어는 유용한 신호성분, 즉 X 축 상에서 시스템을 회전하여 생성되는 측정신호의 성분을 거른다. 이 유용한 신호성분은 Z 축으로 가지 진동으로부터 90도 위상이 벗어난다. 위상 변환기(22)와 멀티플라이어(21)는 이에 따라 센서의 출력신호로부터 유용한 신호성분을 제공한다.
신호 발생기(30)는 주파수 ftest로 주기적인 테스트 신호를 발생하며, 이는 멀티플라이어(31)에 의해서 Z 방향으로 가지 진동을 일으키기 위한 신호로 변조된다. 증폭기(32)에 의해서, 반대 위상의 신호가 생성되어 가산기(33a,33b)에 의해Z 방향으로 가지 진동을 유발하기 위한 신호에 더해지고, 이중 전극(3a,3b)에 입력된다. 이것은 Z방향으로 일정한 진폭으로 가지(2a,2b)의 진동을 만들며, X축 주위로 가지의 비틀림 진동은 이 진동에 중첩된다. 이러한 방법으로 만들어진 비틀림 진동은 Z방향으로의 가진 진동과 동일한 주파수를 가지며, 테스트 주파수 ftest로 주기적으로 변화하는 진폭을 갖는다. 테스트 주파수는 또한 0이 될 수 있으므로, 부가적인 비틀림 진동의 진폭은 일정하게 유지된다.
비틀림 진동(이중 전극(3a,3b)과 반대 위상으로 제어되어 생성된)은 Z 방향으로 가지 진동을 유발하기 위한 신호와 동일위상의 신호로 가진된다. 피에조 저항형요소(5)의 출력신호 내에 포함된 테스트 신호성분은 따라서 측정된 각속도에 기초하여 유용한 신호성분과 90도의 위상차이를 가지며, 피에조 저항형요소(6)로 측정된 Z방향으로의 가지(2a,2b)들의 가진 진동과는 동일 위상이다. 이 때문에, 멀티플라이어(41)는 가지 진동과 동일위상인 센서의 출력신호로부터 성분을 걸러내는 데에 사용된다. 이 센서의 시뮬레이션된 불균형을 나타내는 출력신호의 성분은밴드패스필터(45)를 통하여 데스트 신호와 센서의 출력신호 내의 테스트 신호성분의 진폭을 비교하는 자기진단 조정자(arbiter,43)에 입력된다. 이러한 진폭들은 서로에 대하여 고정된 관계이며, 실험실에서 결정될 수 있고, 작동하는 센서를 위한 세트 기능을 나타낸다. 만약 센서나 혹은 회로의 일부가 고장나면, 진폭비는 세트점으로부터 편차가 생기며, 에러 메시지가 생성된다.
주기적 테스트 신호의 진폭은 또한 요소(37)에 의해서 톱니 패턴으로 주기적으로 변화한다. 이것은 특히 자기진단 진폭이 전체 측정 영역에 걸쳐 적용되므로, 전체 측정영역에 걸쳐 정밀한 에러 인식이 가능하게 한다.
도 3은 각속도가 자기진단을 수행하도록 시뮬레이션되는 회로를 나타낸다. 동일 기능을 가지는 요소들은 도 2에서 같이 동일 도면부호로 나타낸다. 가지 진동은 프리앰프(17), 위상 변환기(13), 진폭 제어기(14), 그리고 가산기(33a,33b) 수단에 의해 도2에 도시된 회로에서와 같이 생성된다. Z방향으로 가지 진동을 유발하는 신호는 가지 진동보다 90도 만큼 위상이 앞선다. 피에조 저항형요소(5)로 결정되는 비틀림 막대(4)의 비틀림은, 시스템이 가지 진폭과 90도 위상만큼 회전했을 때에 발생한다. 가지 진동으로부터 90도 만큼 이동된 출력신호 성분은 위상변환기(22)와 멀티플라이어(21)에 의하여 필터링되고, 로우패스(23)를 통하여 통과된 후 시스템의 각속도를 측정하게 한다.
신호생성기(30)는 멀티플라이어나 혹은 AM 변조기(31)의 도움으로 피에조 저항형요소(6)에 의해 측정된 진폭 모니터링 신호로 변조된 ftest주파수에서 테스트 신호를 발생시킨다. 도 2에 나타난 회로와 대비하여, 가지 진동의 이동변화 없는 신호는 테스트 신호와 함께 변조되고, 반대 위상신호는 다른 멀티플라이어(36)로 생성되며, 가산기(33a,33b)에 의하여 Z 방향으로 가지를 진동시키기 위한 진폭 제어 신호에 부가되고, 두 전극(3a,3b)에 입력된다. 이것은 각속도의 효과를 시뮬레이션한다. 센서의 출력신호는 진폭 모니터링 신호로 변조된 ftest주파수에서 테스트 신호를 위해 체크된다. 출력신호 성분은 밴드패스필터를 통하여 진행하고 자기진단 조정자(43)에 입력된다. 시뮬레이션된 각속도가 사용될 때 출력신호 내에서 유용한 신호성분과 테스트 신호성분을 분리하기 위하여, 테스트 주파수 ftest는 측정된 양이나 혹은 각속도의 주파수 영역의 외부에 놓여야 한다.
센서의 두 번째 진동 모드, 즉 가지(2a,2b)의 인공적으로 만들어낸 비틀림 진동의 진폭은 센서의 측정영역에 상응하여 변조된다. 요소(37)에 의하여, 중첩된 주기적 테스트 신호의 진폭은 다양한 측정 범위에 매우 정확한 자기진단을 수행하기 위해 톱니 패턴으로 주기적으로 변화한다. 도 2에서와 같이, 테스트 신호성분의 진폭은 자기진단 진폭과 비교되어 센서에서의 흠이나 혹은 아래쪽 회로의 이상을 결정한다.
또한, 불균형 보상(61)은 센서(1) 내에서, 어떠한 에러 공차의 발생도 부가적인 진동모드를 생성하지 않도록 하기 위하여 앰프(62)와 멀티플라이어(63)를 사용하도록 할 수 있다.
여기에 서술된 튜닝포크 각속도 센서는 특별히 선호되는 본 발명의 실시예이다. 일반적으로, 본 발명은 측정량이 공진구조를 통하여 결정되는 시스템을 위해 사용될 수 있다. 가속도 센서, 압력센서 혹은 Gimbal 각속도센서와 같은 많은 응용이 있다.
도 4는 가속도 센서(10)의 도식적 예를 나타내며, 질량체(11)는 막대(12)에 부착된다. X 방향으로 센서(10)의 가속도를 측정하기 위해, 막대(12)는 Z방향으로 진동하도록 가진된다. 가속도가 X방향으로 발생하며, 막대(12)의 인장력이 변화하여 질량체의 진동 주파수가 Z방향으로 변화하고, 따라서 가속도 측정이 이루어진다. 센서의 자기진단을 수행하기 위하여, 두 번째 진동모드가 막대(12)에 만들어지며, 가속도를 결정하는 첫 번째 진동모드에 중첩된다. 막대(12)는 Y방향으로 휨 진동을 겪도록 가진된다. 막대(12)의 진동모드 모두는 피에조 저항형요소(15)에 의하여 결정된다. 유용한 신호성분은 주파수나 혹은 위상분석 수단에 의하여 두 번째 진동모드를 일으키는 테스트 신호성분으로부터 분리된다. 가속도 센서가 작동하거나 가속도를 기록하는 동안에 출력신호 내의 테스트 신호성분은 모니터될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서(도시안됨), 자기진단 센서는 압력센서가 될 수 있다. 압력센서에서, 멤브레인(membrane)은 멤브레인 상에 가해진 압력을 측정하기 위해 진동하도록 가진된다. 멤브레인 인장력은 압력에 따라 달라지며 공진 주파수에 영향을 미친다. 압력은 이에 따라 공진 멤브레인을 사용하여 측정된다. 자기진단을 수행하기 위해, 멤브레인은 작동 유니트 수단에 의해 다른 진동으로 변조되고, 멤브레인의 두 진동 모드는 겹쳐진다. 주파수나 멤브레인 진동의 출력신호의 위상은 중첩된 멤브레인의 두 번째 진동모드에 의해서 생성된 출력신호로부터 성분을 분리하기 위해 분석된다. 또한 이 경우에서, 센서 자기진단은, 측정신호를 방해하지 않고, 테스트 신호를 출력신호 내에 포함된 테스트 신호성분의 진폭과 비교함으로써 수행될 수 있다.
진동을 만들기 위한 작동요소는 전극에 국한하지 않는다. 가진은 많은 방법들, 예를 들면 정전기나 압전, 혹은 열적 요소들로부터 얻을 수 있다. 이와 같이,피에조 저항형 요소들은 단지 센서의 여러 진동모드를 결정하기 위한 선택일 뿐이다. 또한 이 경우에, 진동은 정전기, 용량 혹은 전기유도 수단 등에 의해 감지될 수 있다. 자기진단 센서나 혹은 장치 그리고 방법은 측정신호를 방해하거나 손상하지 않고 자기진단을 계속 수행하게 하여주며, 테스트는 전체 측정이나 센서의 동적영역에 걸쳐서 유용한 신호로 변조된 테스트 신호의 진폭이나 주파수를 변화시킴으로써 수행될 수 있다.
일반적으로, 본 발명은 각속도를 사용하여 또한 다음과 같이 실행된다:
각속도 센서가 작동하고 있는 동안에, 시스템의 두 번째 모드는 직접 첫 번째 모드의 행정과 연계된 신호를 사용하여 첫 번째 모드에 부가되어 가진되고, 선택적 테스트 신호로 부가적으로 진폭변조된다.
두 번째 모드에서 시스템 움직임을 위한 신호는 코리올리 효과에 기초한 실제 측정신호에 부가한 테스트 신호에 의해 생성된다. 두 번째 모드에서 시스템의 움직임을 위한 신호의 테스트 성분과 측정 성분은 주파수 혹은 위상분석을 사용하여 서로 분리될 수 있다. 그리고 나서, 두 번째 모드 내의 테스트 신호성분과 테스트 신호 자신사이의 관계가 미리 정해진 조건을 만족시키는지 시험된다. 만약 그렇지 않다면 센서는 에러 메시지를 생성한다.
첫 번째 모드의 움직임과 위상이 일치하는 두 번째 모드의 가진은 스프링 상의 센서등에 의하여 기록된다. 두 번째 모드의 코리올리 성분은 첫 번째 모드의 운동으로부터 대조적으로 90도 위상 편차를 가진다.
도 5는 본 발명에 따른 가속도 센서의 도식적 단면을 나타낸다. 가속도 센서는 작동 유니트로서 기능하는 가진 구조(7)로 구성되며, 공진기나 공진 막대(110)를 포함하는 공진구조(100) 그리고 연결된 공진 질량체(120)를 포함한다. 공진기(110)와 공진 질량체(120)는 다른 막대(125)에 의하여 연결되며, 단일 요소로 결합하지는 않는다. 감지요소(25)는 가진 구조(7)에 의하여 열적으로 가진되는 공진 막대(110)의 기본 모드의 피에조 저항의 감지를 제공한다. 선호되는 실시예에서, 공진 막대(110)의 기본 모드는 400-500kHz이다. 가속도가 X축 방향으로 발생하면, 질량체는 관성으로 인해 변위를 갖게되고, 공진기(110)는 인장력이나 압력을 받는다. 이것은 공진 주파수를 변화시키고, 측정된 신호로 감지될 수 있다. 기술된 가진 구조(7)는 공진 질량체(120)의 본질적 모드를 가진할 수 있도록 설계된다. 시스템의 기본 모드는 질량체(120)의 측면 진동이며, 선호되는 실시예에서 대략 16kHz의 주파수를 갖는다. 이 모드의 진동은 X방향으로 주기적이고 사인형 가속도에 상응한다. 영구적인 자기진단은 공진 막대의 가진 신호와 질량체(120)의 측면 진동모드를 영구적으로 중첩하여 달성된다. 감지기(25)에 의하여 생성된 신호는 분석되거나, 측정 신호로부터 테스트 신호(선호되는 실시예에서 16kHz의 주파수로 진동 질량체(120)에 의하여 생성된)를 분리하기 위해 적당한 평가회로 수단에 의하여 퓨리에 분석된다.
가진 구조(7)나 작동 유니트는 열적, 용량성 혹은 압전형이 될 수 있다. 공간과 돈을 절약하기 위하여, 단지 하나의 작동기가 공진 막대(110)와 질량체(120)를 가진하는 데에 사용된다. 그러나, 공진 막대(110)와 질량체(120)를 두 개의 분리된 작동요소로 가진하는 것이 가능하다. 열적, 용량성 그리고 압전형 작동기를사용하여 두 작동요소의 어떠한 조합도 가능하다.
감지 유니트(25)는 진동이나 진동모드를 모니터 하며, 용량형, 압전형 혹은 피에조 저항형이 될 수 있다. 두 개의 분리된 감지 유니트는 또한 두 진동이나 진동모드를 모니터하는 데에 사용될 수 있으며, 용량형, 압전형 그리고 피에조 저항형의 어떠한 조합도 가능하다.
이러한 요소들은 또한 조합될 수 있으며, 가진과 신호감지를 위한 두 개의 다른 요소들을 사용하는 대신에 양쪽 신호들을 가진하고 감지하는 단일 요소를 형성하도록 조합될 수 있다.
도 6은 블록다이아그램으로서 제어와 평가회로의 기본 설계를 나타낸다. 가속도계(90)는 공진기(110)가 진동하도록 가진하는 열적 가진 단계(91)와 측정될 물리적 양이나 가속도를 공진 시스템에 연계하는 연계단계(92), 그리고 공진기(110)의 진동을 감지하기 위한 감지 단계 혹은 피에조 센서(93)를 포함한다. PLL회로(95)는 평가회로의 중심부를 이룬다. 이는 전압제어 오실레이터(95a), 위상비교기(95b) 그리고 로우패스(95c)를 포함한다. 전압제어 오실레이터는 작동 중에 가진 신호를 생성하며, 가진 단계(91)로 입력된다. 위상비교기(95b)는 가진 신호의 위상과 피에조 센서(93)에 의하여 생성된 감지신호의 위상을 비교한다. 결과적으로, 위상비교기(95b)는 전압제어 오실레이터(95a)의 가진 주파수를 추적하기 위해 전압을 만들어내어, 공진 막대는 연속적으로 공진한다. 이러한 제어전압은 또한 여기에 나타난 선호되는 실시예에서 측정된 신호에 사용된다.
가산기(51)는 부가적인 가진 전압을 전압에어 오실레이터(95a)로부터 공급되는 가진 신호 상에서 중첩하는 역할로, 진동 질량체(120)의 측면 진동을 발생시킨다. 이러한 측면 진동은 X방향으로이며, 공진 막대(110,도2)의 세로방향 안에서 이다. 오실레이터(50)는 부가적인 가진 전압을 생성하고, 부가적인 가진 전압의 주파수와 진폭은 조정될 수 있다. 가산기(51)의 출력에서, 자기진단 신호가 얻어지며, 공진기(110)의 기본 모드를 가진하기 위한 신호에 부가하여, 대략 16kHz의 주파수에서 얻어진다.
변조된 가진 신호는 가속도계(90)로 입력되고, 공진기(110)를 진동 질량체 처럼 고유진동수에서 진동하도록 가진하며, 이것은 다른 주파수에서 진동을 만든다. 본 경우에, 공진 막대(110)의 기본 모드는 대략 400-500kHz의 주파수를 가지며, 반면에 진동 칠량체는 대략 16kHz의 주파수로 진동한다. 질량체(120)의 진동은 내부적으로 가해진 주기적 가속도에 상응한다.
가속도계(90)의 페에조센서(93)로부터 나오는 출력신호는 앰프(96)와 밴드패스(97)를 통과하여 가산기(98)에 이른다. 다른 신호들(99a,99b)은 열적 혼선(신호99a)과 전기적 혼선(99b)을 제거하기 위하여 작동하는 가산기(98)에 입력된다. 가산기(98) 다음에, 측정 신호는 사인-사각형-파동 변환기를 통과하고 상술한 PLL 회로(95)로 들어간다.
PLL 회로(95)의 출력신호는 제어가능한 앰프(60a)에 의하여 증폭된다. 그리고, 신호는 주파수 해석된다. 로우패스(60c)에 의하여, 외부 가속도에서 기인한 신호는 필터링된다. 가속도 신호 Uacc는 이에 따라 로우패스(60c)의 출력에서 얻을수 있다.
본 경우에 대략 16kHz의 주파수에서 자기진단 신호가 밴드패스(60b)를 사용하여 분리된다. 그리고 나서, 자기진단 신호와 테스트 가진신호 사이의 차이가 전압 U△eff를 만들어내기 위해 스위치요소(60d)에서 결정된다. 만약 전압 U△eff가 특정 임계값을 초과하면, 에러가 발생한다. 전체 센서는 전자회로를 포함하여 테스트된다. 따라서, 테스트는 센서뿐만 아니라 평가 전자회로의 주요 부품들도 커버한다.
전압 U△eff는 감도의 척도이므로, 센서를 자동 교정하는 데에 사용될 수 있다. 전압은 제어 가능한 앰프(60a)를 사용하여 일정하게 세팅된 값으로 제어된다. 회로는 도 6에서 점선으로 표시된다.
도 7은 상술한 평가회로의 출력신호의 퓨리에 분석을 보여준다. 이 경우에, 공진 막대의 기초 모드는 400-500kHz의 주파수에서 열적으로 가진되며, 진동 질량체(120)의 고유 모드가 또한 가진된다. 시스템의 기초모드는 16kHz의 주파수에서 질량체(120)의 측면 진동이다. 이 모드의 진동은 X 방향으로(도5참조)의 주기적, 사인형 가속도에 상응한다. 영구적 자기진단은 이 경우에 공진 막대(110)와 질량체(120)의 측면 진동모드의 가진 신호를 영구적으로 중첩함으로써 수행된다. 또한, 센서가 자기진단 모드에서 작동할 때에 발진기를 사용하여, 1kHz의 사인형 가속도가 X 방향으로 발생된다. 도 7에 도시된 출력신호의 퓨리에 분석은 1kHz에서 외부 가속도의 신호를 보여주며, 유도된 가속도 신호나 혹은 대략 16kHz에서 자기진단 신호를 보여준다.
이에 상응하여 수정될 때, 여기에 나타난 자기진단 가속도 센서는 또한 질량체(120)에 힘을 가하는 다른 양들을 측정하는데 사용될 수 있다. 공진기의 감지 원리에 따르는 가속도 센서의 기능들, 그리고 영구적인 자기진단은 측정 중에 수행될 수 있다. 테스트 가속도가 연속적 테스트 신호를 사용하여 가해지고, 관련된 가속도 신호가 이에 따라 출력에서 영구적으로 이용 가능하다.
본 발명에 의하여 실제 측정을 방해하지 않고 자신을 테스트할 수 있는 센서를 만들 수 있다. 값이 비싼 부가적인 부품들은 필요하지 않으며, 따라서 자기진단 센서는 작고 경제적인 설계로 생산될 수 있다.

Claims (23)

  1. 측정량을 감지하기 위한 공진 구조물(2a,2b; 11; 100)과, 첫 번째 주기 진동으로 상기 구조물(2a,2b; 11; 100)을 가진하기 위한 작동 유니트(3a,3b; 7), 그리고 측정량에 따라 변하는 출력신호를 생성하기 위한 요소(5; 15; 25)를 포함하는 센서에 있어서,
    첫 번째 진동에 중첩되는 상기 구조물(2a,2b; 11; 100)의 두 번째 주기적 진동에 의해 생성되는 출력신호로부터 테스트 신호성분을 분리하거나 결정하기 위한 수단(41,45; 60a,60b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구조물(2a,2b; 11; 100)을 가진하기 위한 신호로 테스트 신호를 변조하기 위한 장치(30,31; 50,51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  3. 제 1 항 혹은 제 2 항에 있어서, 상기 구조물(2a,2b)은 두 번째 주기적 진동을 생성하기 위하여 작동 유니트(3a,3b; 7)나 기계적 불균형을 갖는 것을 특징으로 하는 센서.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 테스트 신호성분을 분리하기 위한 수단(41,45; 60a,60b)은 출력신호의 주파수나 위상을 분석하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 테스트 신호의 진폭이나 주파수를 주기적으로 변화시키는 수단(30,37)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 센서는 각속도 센서 그리고 가속도 센서 혹은 압력센서임을 특징으로 하는 센서.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 공진 구조물(100)은공진기(110)와 변위가 생겼을 때 상기 공진기(110)의 공진 주파수를 변화시키는 연결된 공진 질량체(120)를 포함하고, 상기 질량체(120)는 측정 중에 테스트 신호성분을 생성하기 위하여 진동될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서, 테스트 신호성분은 센서를 교정하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 센서.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서, 작동 유니트(7)는 공진기(110)와 이에 연결된 질량체(120)를 다른 모드로 진동하게 하며, 진동하는 상기 질량체(120)는 테스트 신호성분을 만들기 위하여 상기 공진기(110)의 공진 주파수를 주기적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 센서.
  10. 공진 구조물(2a,2b; 11; 100)을 사용하여 측정량을 결정하고, 상기 측정된 양에 따라 주기적인 출력신호를 생성하는 자기진단 센서 장치에 있어서,
    유용한 신호성분이 중첩된 테스트 신호성분을 센서의 주기적인 출력신호로부터 분리하는 수단(41;45;60a,60b)과 테스트 신호성분과 미리 정해진 값을 비교하거나 혹은 센서에 보내진 테스트 신호와 비교하기 위한 비교수단(43;60d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기진단 센서 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 테스트 신호를 상기 구조물(2a,2b; 11,100)을 가진하기 위한 신호로 변조하는 장치(30,31; 50,51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기진단 센서장치.
  12. 제 10 항 혹은 제 11 항에 있어서, 상기 구조물(2a,2b; 11,100)을, 측정량을 감지하기 위해 사용하는 첫 번째 진동모드 사에 중첩되는 두 번째 진동모드로 가진하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기진단 센서장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 수단(41,45; 60a,60b)은 출력신호의 주파수나 위상을 분석하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기진단 센서장치.
  14. 제 10항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서, 테스트 신호의 진폭이나 주파수를 주기적으로 변화시키기 위한 수단(30,37; 50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기진단 센서장치.
  15. 공진 구조물(2a,2b; 11,100)을 가진 자기진단 센서를 위한 방법에 있어서:
    측정량을 감지하는 데에 사용되는 상기 구조물(2a,2b; 11,100)의 첫 번째 진동 상에 두 번째 주기적 진동을 중첩하는 단계와;
    상기 공진 구조물(2a,2b; 11,100)에 연계된 측정양에 관한 정보를 포함하고 있는 출력신호를 감지하는 단계, 그리고
    상기 공진 구조물(2a,2b; 11,100)의 두 번째 주기적 진동에 의하여 생성되는 출력신호 내의 테스트 신호성분을 모니터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서의 자기진단 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 공진 구조물(2a,2b; 11,100)을 위한 가진 신호는 테스트 신호에 의해서 변조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 공진 구조물(2a,2b; 11,100)의 두 번째 주기적 진동은 센서의 기계적 커플링이나 혹은 기계적 혼선에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중의 어느 한 항에 있어서, 출력신호는 주파수나 위산 분석을 받는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서, 테스트 신호의 주파수나 진폭은 센서가 측정에 사용되는 도중에 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중의 어느 한 항에 있어서, 출력 신호 내의 테스트 신호성분은 센서를 교정하는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 15 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구조물은 두 개 이상의 주파수로 진동되도록 가진되며, 첫 번째 주파수는 측정될 양을 나타내고, 두 번째 주파수는 테스트 신호를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 공진 질량체(120)에 연결된 공진기(110)를 가지고 질량체(120)가 변위가 생기면 공진 주파수가 변하는 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 따르는 센서로서, 상기 공진기를 가진하기 위한 작동 유니트(7)와, 상기 공진기의 공진 주파수에 따르는 출력신호를 생성하기 위한 감지기(25)를 포함하는 가속도 센서에 있어서,
    상기 공진기(110)와 다른 모드로 진동하는 질량체(120)를 동시에 가진하기위하여 두 개 이상의 주파수를 포함하는 가진 신호를 생성하는 것을 제어하며, 출력신호로부터 테스트 신호성분으로서 질량체(120)의 진동모드를 분리하는 평가단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
  23. 제 22 항에 있어서, 제 10 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 따르는 자기진단 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 가속도 센서.
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