KR20130071040A - 관성센서 - Google Patents

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KR20130071040A
KR20130071040A KR1020110138338A KR20110138338A KR20130071040A KR 20130071040 A KR20130071040 A KR 20130071040A KR 1020110138338 A KR1020110138338 A KR 1020110138338A KR 20110138338 A KR20110138338 A KR 20110138338A KR 20130071040 A KR20130071040 A KR 20130071040A
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한승헌
김종운
임준
한승훈
최민규
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 관성센서는 구동매스와, 상기 구동매스를 변위가능하도록 지지하고 구동매스를 이동시키기 위한 구동전극과 구동매스의 이동을 감지하는 감지전극을 구비하는 가요기판부와, 상기 구동매스가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부를 지지하는 지지부를 포함하는 센서부; 및 상기 구동매스의 위치를 초기화시키기 위해 왕복운동하는 위치 초기화부재와, 상기 위치 초기화부재의 둘레를 감싸도록 위치된 코일부를 포함하는 구동매스 위치 초기화모듈로 이루어지고, 상기 구동매스는 상기 위치 초기화부재와 대응되는 형상의 초기화부재 수용홈이 형성된다

Description

관성센서{Inertial sensor}
본 발명은 관성센서에 관한 것이다.
최근MEMS 기술을 이용한 소형, 경량의 관성센서 제작이 용이해짐에 따라 기존의 시장을 넘어서 가전제품으로 응용영역이 확대되고 있으며, 센서의 기능 또한 지속적으로 발전하여 하나의 센서로 하나의 축에 대한 관성력만 검출할 수 있는 단축센서에서, 하나의 센서로 2축이상의 다축에 대한 관성력 검출이 가능한 다축센서로 그 기능이 진화하고 있는 추세이다.
이를 위한 압전소자(piezo-electric element)는 전압이 인가되면 변형이 발생하고 반대로 외부에서 힘이 인가되면 전하가 발생하는 특징으로 인해 각종 액츄에이터, 센서등에 다양하게 이용되고 있는 실정이다. 또한, 압전소자는 Aln, ZnO, quartz등 다양한 재료들이 있으나, 압전상수가 큰 PZT가 다양한 분야에서 많이 사용되고 있다. .
이를 위한 압전소자(piezo-electric element)는 전압이 인가되면 변형이 발생하고 반대로 외부에서 힘이 인가되면 전하가 발생하는 특징으로 인해 각종 액츄에이터, 센서등에 다양하게 이용되고 있는 실정이다. 또한, 압전소자는 Aln, ZnO, quartz등 다양한 재료들이 있으나, 압전상수가 큰 PZT가 다양한 분야에서 많이 사용되고 있다.
한편, 저가초소형 관성센서의 구현방식에는 정전용량방식과 압전방식이 주류를 이루고 있다. 그리고 압전방식은 정전용량방식과 비교하여 진공패키징이 필요없고 상압패키징이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 상기 관성센서의 경우 다축의 관성력 즉, 3축 가속도 및 3축 각속도의 6축 센서로 구현되기 위해서는 정확하고 효과적인 시분할 구동 및 제어가 요구된다. 그리고 종래기술에 따른 관성센서의 경우 하나의 구동매스를 이용하여 3축의 각속도를 검출하기 위해, X/Y축 방향 구동과 Z축 방향 구동을 시분할 방식으로 순차적으로 구동하고, 순차적으로 Z축방향 각속도와 X,Y축 방향 각속도를 검출한다
이와 같이 압전방식을 이용한 관성센서의 경우 구동 및 센싱을 동시에 구현함에 따라 Static signal에 대한 검출은 가능한 반면, DC signal 즉, 중력방향에 대한 검출은 불가능한 문제점을 지니고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구동매스의 위치를 초기화 시키는 구동매스 위치 초기화모듈을 포함하고, 관성센서가 중력방향 이외의 방향으로 위치된 경우, 구동매스 위치 초기화모듈에 의해 상기 구동매스를 초기화 시키고, 상기 구동매스가 다시 중력방향으로 이동할 경우 이를 센싱하여 중력방향의 검출이 가능한 관성센서 및 이를 이용한 중력방향 검출방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 관성센서는 구동매스와, 상기 구동매스를 변위가능하도록 지지하고 구동매스를 이동시키기 위한 구동전극과 구동매스의 이동을 감지하는 감지전극을 구비하는 가요기판부와, 상기 구동매스가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부를 지지하는 지지부를 포함하는 센서부; 및 상기 구동매스의 위치를 초기화시키기 위해 왕복운동하는 위치 초기화부재와, 상기 위치 초기화부재의 둘레를 감싸도록 위치된 코일부를 포함하는 구동매스 위치 초기화모듈로 이루어지고, 상기 구동매스는 상기 위치초기화부재와 대응되는 형상의 초기화부재 수용홈이 형성된다.
또한, 상기 코일부에 전류가 순방향으로 인가될 경우, 상기 위치 초기화부재는 이동되고, 상기 구동매스의 초기화부재 수용홈에 삽입되어 구동매스의 위치는 초기화되고, 또한, 상기 코일부에 전류가 역방향으로 인가될 경우, 상기 구동매스의 초기화부재 수용홈으로 부터 위치 초기화부재는 이탈되어 상기 구동매스는 중력방향으로 이동되고, 상기 감지전극에 의해 구동매스의 중력방향 이동이 감지된다.
또한, 상기 센서부는 상기 구동매스의 하부를 커버하며 상기 지지부에 결합되는 하부캡을 더 포함한다.
그리고 본 발명의 제2 실시예에 따른 관성센서는 구동매스와, 상기 구동매스를 변위가능하도록 지지하고 구동매스를 이동시키기 위한 구동전극과 구동매스의 이동을 감지하는 감지전극을 구비하는 가요기판부와, 상기 구동매스가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부를 지지하는 지지부를 포함하는 센서부; 및 상기 구동매스에 부착되고 전자성재료로 이루어진 위치 초기화 플레이트와, 상기 초기화부재에 대향되도록 위치된 코일부를 포함하는 구동매스 위치 초기화모듈로 이루어진다.
또한, 상기 센서부는 상기 구동매스의 하부를 커버하며 상기 지지부에 결합되는 하부캡을 더 포함하고, 상기 코일부는 상기 하부캡에 삽입된다.
또한, 상기 코일부에 전류가 인가된 경우, 상기 구동매스의 하단면은 상기 하부캡의 상단면과 평행하도록 상기 구동매스가 이동되고, 상기 코일부에 전류의 인가가 차단될 경우, 상기 구동매스는 중력방향으로 이동되고, 감지전극에 의해 구동매스의 중력방향 이동이 감지된다.
그리고 본 발명의 제3 실시예에 따른 관성센서는 자성체로 이루어진 구동매스와, 상기 구동매스를 변위가능하도록 지지하고 구동매스를 이동시키기 위한 구동전극과 구동매스의 이동을 감지하는 감지전극을 구비하는 가요기판부와, 상기 구동매스가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부를 지지하는 지지부를 포함하는 센서부; 및 상기 구동매스에 대향되도록 지지부에 삽입된 코일로 이루어진 구동매스 위치 초기화부로 이루어진다.
또한, 상기 구동매스 위치 초기화부는 상기 센서부의 지지부에 MLCC방법에 의해 삽입적층된다.
또한, 상기 센서부는 상기 구동매스의 하부를 커버하기 위해 상기 지지부의 하단부에 결합된 하부캡을 더 포함한다.
또한, 상기 하부캡에는 구동매스에 대향되도록 코일로 이루어진 구동매스 위치 초기화부가 삽입된다.
또한, 상기 코일에 전류가 인가된 경우, 상기 구동매스의 하단면은 상기 하부캡의 상단면과 평행하도록 상기 구동매스가 이동되고, 상기 코일에 전류의 인가가 차단될 경우, 상기 구동매스는 중력방향으로 이동되고, 감지전극에 의해 구동매스의 중력방향 이동은 감지된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 의하면, 구동매스의 위치를 초기화 시키는 구동매스 위치 초기화모듈을 포함하고, 관성센서가 중력방향 이외의 방향으로 위치된 경우, 구동매스 위치 초기화모듈에 의해 상기 구동매스를 초기화 시키고, 상기 구동매스가 다시 중력방향으로 이동할 경우 이를 센싱하여 중력방향의 검출이 가능한 관성센서 및 이를 이용한 중력방향 검출방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관성센서의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 관성센서의 개략적인 단면도.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시한 관성센서를 이용하여 중력방향을 측정하는 개략적인 사용상태도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 관성센서의 개략적인 단면도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 관성센서에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 관성센서의 개략적인 단면도이다. 도시한 바와같이, 상기 관성센서(100)는 센서부(110), 하부캡(120) 및 구동매스 위치 초기화모듈(130)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 센서부(110)는 구동매스(111), 가요기판부(112), 지지부(113)로 이루어진다.
또한, 상기 가요기판부(112)는 상기 구동매스(111)를 변위가능하도록 지지하기 위한 것으로, 가요기판, 압전재료(PZT) 및 전극을 포함한다. 또한 상기 가요기판은 실리콘 또는 SOI(Silicon On Insulator)기판으로 이루어지고, 압전소자 및 전극을 증착하여, 상기 구동매스(111)을 이동시키기 위한 구동전극(112b)과 상기 구동매스(211)의 이동을 감지하기 위한 감지전극(112a)이 형성된다.
그리고 상기 가요기판부(112)의 하부에 구동매스(111)가 변위가능하도록 위치되고, 상기 구동매스(111)는 가요기판부(112)의 구동전극(112b)에 전압이 인가됨에 따라 이동된다.
또한, 상기 구동매스(111)는 구동매스 위치 초기화모듈(130)에 의해 위치가 초기화 되도록 위치 초기화부재 수용홈(111a)이 형성된다.
그리고 상기 지지부(113)는 상기 구동매스(111)가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부(112)를 지지한다.
그리고 본 발명에 따른 구동매스(111) 및 지지부(113)는 실리콘기판을 에칭하여 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 하부캡(120)은 상기 구동매스(111)의 하부를 커버하여 구동매스를 보호함과 동시에 ASIC(미도시)에 상기 센서부(110)를 지지·결합시키기 위한 것이다.
다음으로, 상기 구동매스 위치 초기화모듈(130)은 상기 관성센서가 중력방향에 대하여 경사지도록 위치된 경우 구동매스가 중력방향으로 경사지도록 위치됨에 따라 경사지기전의 위치 즉, 최초의 위치로 초기화시키기 위한 것으로서, 위치 초기화부재(131) 및 코일부(132)를 포함한다.
상기 위치 초기화부재(131)는 관성센서(100)가 중력방향 이외의 방향으로 위치되어도 구동매스(111)의 초기화부재 수용홈(111a)에 삽입되어 구동매스의 위치를 초기화 시키기 위한 것으로, 이동방향에 대하여 전방부가 상기 구동매스(111)의 초기화부재 수용홈(111a)과 대응되는 형상을 갖는다.
또한 상기 코일부(132)는 구동매스를 왕복운동시키기 위한 것으로서 상기 위치 초기화부재(131)의 둘레를 감싸도록 위치된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 관성센서(100)는 센서부의 상부를 보고하기 위한 상부캡(미도시)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이와 같이 이루어짐에 따라 상기 코일부(132)에 전류가 인가될 경우, 상기 위치 초기화부재(131)는 전자기력에 의해 상기 구동매스(111)를 향해 왕복운동이 가능하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 코일부(132)에 전류가 순방향으로 인가될 경우 상기 구동매스(111)의 초기화부재 수용홈(111a)에 위치 초기화부재(131)에 삽입되어 구동매스의 위치를 초기화시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 코일부(132)에 전류가 역방향으로 인가될 경우, 상기 구동매스(111)의 초기화부재 수용홈(111a)으로 부터 위치 초기화부재(131)는 이탈되어 상기 구동매스(111)은 다시 중력방향으로 이동된다. 이때 센서부(110)의 감지전극은 구동매스의 중력방향 이동을 감지하여 중력방향을 검출할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 관성센서의 개략적인 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상기 관성센서(200)는 센서부(210), 하부캡(220) 및 구동매스 위치 초기화모듈(230)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 센서부(210)는 구동매스(211), 가요기판부(212), 지지부(213)로 이루어진다. 또한, 상기 가요기판부(212)는 상기 구동매스(211)를 변위가능하도록 지지하기 위한 것으로, 상기 구동매스(211)을 이동시키기 위한 구동전극(212b)과 상기 구동매스(211)의 이동을 감지하기 위한 감지전극(212a)이 형성된다.
그리고 상기 가요기판부(212)의 하부에 구동매스(211)가 변위가능하도록 위치되고, 상기 구동매스(211)는 가요기판부(212)의 상기 구동전극(212b)에 전압이 인가됨에 따라 이동된다.
또한, 상기 구동매스(211)는 구동매스 위치 초기화모듈(230)에 의해 위치가 초기화 되도록 위치 초기화플레이트(232)가 부착된다.
그리고 상기 지지부(213)는 상기 구동매스(211)가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부(212)를 지지한다.
그리고 본 발명에 따른 구동매스(211) 및 지지부(213)는 실리콘기판을 에칭하여 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 하부캡(220)은 상기 구동매스(211)의 하부를 커버하여 구동매스를 보호함과 동시에 ASIC(미도시)에 상기 센서부(210)를 지지·결합시키기 위한 것이다. 그리고 상기 하부캡(220)은 세라믹 소재 즉, 저온 동시 소성 세라믹(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramic)등으로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 구동매스 위치 초기화모듈(230)은 위치 초기화플레이트(232) 및 코일부(231)를 포함한다.
상기 위치 초기화플레이트(232)는 관성센서(200)가 중력방향 이외의 방향으로 위치되어도 상기 코일부(232)와의 전자기력에 의해 상기 구동매스의 위치를 초기화 시키기 위한 것으로, 니켈 또는 전자성재료(magnetic-conductive material)로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 위치 초기화플레이트(232)는 전술한 바와 같이 구동매스(211)에 결합되고, 보다 구체적으로 상기 하부캡(220)에 대향되는 구동매스(211)의 일면에 결합 될 수 있다.
상기 코일부(232)는 상기 위치 초기화 플레이트(232)와의 전자기력에 의해 구동매스의 위치를 초기화 시키기 위한 것으로서, 상기 하부캡(220)에 삽입되도록 위치된다. 이는 구동매스의 위치 초기상태는 하부캡(220)에 평행하게 위치된 것을 고려하여 구동매스가 중력방향으로 이동된 경우 구동매스의 위치초기상태인 해부캡(220)에 평행한 위치로 이동시키기 위한 것이다.
이하, 도 3 및 도 4를 통해 제2 실시예에 따른 관성센서의 중력방향 측정방법에 대하여 자세히 기술한다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시한 관성센서를 이용하여 중력방향을 측정하는 개략적인 사용상태도이다. 도시한 바와 같이, 상기 관성센서(200)가 화살표로 표시한 중력방향(G)에 대하여 경사지도록 위치된 경우, 구동매스(211)는 위치 초기상태가 아닌 중력방향(G)으로 위치된다.
이때, 구동매스 위치 초기화모듈(230)의 코일부(231)에 전류를 인가할 경우, 상기 구동매스(211)의 일면에 결합된 위치 초기화 플레이트(232)는 상기 코일부(231)와의 전자기력 즉, 인력에 의해 이동된다. 그리고 상기 구동매스(211)는 상기 하부캡(220)과 평행한 위치 초기상태로 이동된다.
그리고, 상기 코일부(231)에 인가된 전류를 차단할 경우, 상기 구동매스(211)는 도 3에 도시한 바와 같이 중력방향(G)으로 다시 이동되고, 이때 센서부(210)의 감지전극(212a)는 구동매스의 중력방향 이동을 감지하여 중력방향을 검출할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 관성센서의 개략적인 단면도이다. 도시한 바와같이, 상기 관성센서(300)는 센서부(310) 및 구동매스 위치 초기화부(320)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 센서부(310)는 구동매스(311), 가요기판부(312), 지지부(313) 및 하부캡부(314)로 이루어진다.
또한, 상기 가요기판부(312)는 상기 구동매스(311)를 변위가능하도록 지지하기 위한 것으로, 상기 구동매스(311)을 이동시키기 위한 구동전극(312b)과 상기 구동매스(311)의 이동을 감지하기 위한 감지전극(312a)이 형성된다.
그리고 상기 가요기판부(312)의 하부에 구동매스(311)가 변위가능하도록 위치되고, 상기 구동매스(311)는 가요기판부(312)의 상기 구동전극(312b)에 전압이 인가됨에 따라 이동된다.
그리고 상기 구동매스(311)는 구동매스 위치 초기화부(320)와의 전자기력에 의해 이동될 수 있도록 자성체로 이루어진다.
그리고 상기 지지부(313)는 상기 구동매스(311)가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부(312)를 지지한다.
또한, 상기 하부캡부(314)는 상기(311)의 하부를 커버하여 구동매스를 보호함과 동시에 ASIC(미도시)에 상기 센서부(310)를 지지·결합시키기 위한 것이다.
그리고 상기 구동매스 위치 초기화부(320)는 코일로 이루어지고 상기 구동매스(311) 주위에 위치되도록 상기 지지부(313) 및 하부캡부(314)에 결합된다.
그리고 본 발명의 제3 실시예에 따른 관성센서(300)의 센서부(310) 및 구동매스 위치 초기화부(320)는 적층공정에 의한 MLCC방법을 이용하여 제조되고, 이는 본 발명의 기술분야의 당업자에 의해 용이하게 구현될 수 있다.
이와 같이 이루어짐에 따라 상기 구동매스 위치 초기화부(320)인 코일에 전류가 인가될 경우, 상기 구동매스(311)는 상기 코일과의 전자기력에 의해 위치 초기화된다.
또한, 구동매스 위치 초기화부(320)인 코일에 전류 인가를 차단할 경우, 상기 구동매스(311)는 다시 중력방향으로 이동된다. 이때 센서부(310)의 감지전극(312a)은 구동매스(311)의 중력방향 이동을 감지하여 중력방향을 검출할 수 있게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 관성센서는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100 : 관성센서 110 : 센서부
111 : 구동매스 112 : 가요기판부
113 : 지지부 120 : 하부캡
130 : 구동매스 초기화모듈 131 : 위치 초기화부재
132 : 코일부 200 : 관성센서
210 : 센서부 211 : 구동매스
212 : 가요기판부 213 : 지지부
220 : 하부캡 230 : 구동매스 초기화모듈
231 : 위치 초기화 플레이트 232 : 코일부
300 : 관성센서 310 : 센서부
311 : 구동매스 312 : 가요기판부
313 : 지지부 314 : 하부캡부
320 : 구동매스 초기화모듈

Claims (11)

  1. 구동매스와, 상기 구동매스를 변위가능하도록 지지하고 구동매스를 이동시키기 위한 구동전극과 구동매스의 이동을 감지하는 감지전극을 구비하는 가요기판부와, 상기 구동매스가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부를 지지하는 지지부를 포함하는 센서부; 및
    상기 구동매스의 위치를 초기화시키기 위해 왕복운동하는 위치 초기화부재와, 상기 위치 초기화부재의 둘레를 감싸도록 위치된 코일부를 포함하는 구동매스 위치 초기화모듈로 이루어지고,
    상기 구동매스는 상기 위치초기화부재와 대응되는 형상의 초기화부재 수용홈이 형성된 것을 특징으로하는 관성센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코일부에 전류가 순방향으로 인가될 경우, 상기 위치 초기화부재는 이동되고, 상기 구동매스의 초기화부재 수용홈에 삽입되어 구동매스의 위치는 초기화되고,
    또한, 상기 코일부에 전류가 역방향으로 인가될 경우, 상기 구동매스의 초기화부재 수용홈으로 부터 위치 초기화부재는 이탈되어 상기 구동매스는 중력방향으로 이동되고, 상기 감지전극에 의해 구동매스의 중력방향 이동이 감지되는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 구동매스의 하부를 커버하며 상기 지지부에 결합되는 하부캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  4. 구동매스와, 상기 구동매스를 변위가능하도록 지지하고 구동매스를 이동시키기 위한 구동전극과 구동매스의 이동을 감지하는 감지전극을 구비하는 가요기판부와, 상기 구동매스가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부를 지지하는 지지부를 포함하는 센서부; 및
    상기 구동매스에 부착되고 전자성재료로 이루어진 위치 초기화 플레이트와, 상기 초기화 플레이트에 대향되도록 위치된 코일부를 포함하는 구동매스 위치 초기화모듈로 이루어진 것을 특징으로 하는 관성센서.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 구동매스의 하부를 커버하며 상기 지지부에 결합되는 하부캡을 더 포함하고, 상기 코일부는 상기 하부캡에 삽입된 것을 특징으로 하는 관성센서.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 코일부에 전류가 인가된 경우, 상기 구동매스의 하단면은 상기 하부캡의 상단면과 평행하도록 상기 구동매스가 이동되고,
    상기 코일부에 전류의 인가가 차단될 경우, 상기 구동매스는 중력방향으로 이동되고, 감지전극에 의해 구동매스의 중력방향 이동이 감지되는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  7. 자성체로 이루어진 구동매스와, 상기 구동매스를 변위가능하도록 지지하고 구동매스를 이동시키기 위한 구동전극과 구동매스의 이동을 감지하는 감지전극을 구비하는 가요기판부와, 상기 구동매스가 부유한 상태로 자유이동이 가능하도록 상기 가요기판부를 지지하는 지지부를 포함하는 센서부; 및
    상기 구동매스에 대향되도록 지지부에 삽입된 코일로 이루어진 구동매스 위치 초기화부로 이루어진 것을 특징으로 하는 관성센서.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 구동매스 위치 초기화부는 상기 센서부의 지지부에 MLCC방법에 의해 삽입적층된 것을 특징으로 하는 관성센서.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 센서부는
    상기 구동매스의 하부를 커버하기 위해 상기 지지부의 하단부에 결합된 하부캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관성센서.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 하부캡에는 구동매스에 대향되도록 코일로 이루어진 구동매스 위치 초기화부가 삽입된 것을 특징으로 하는 관성센서.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 코일에 전류가 인가된 경우, 상기 구동매스의 하단면은 상기 하부캡의 상단면과 평행하도록 상기 구동매스가 이동되고,
    상기 코일에 전류의 인가가 차단될 경우, 상기 구동매스는 중력방향으로 이동되고, 감지전극에 의해 구동매스의 중력방향 이동이 감지되는 것을 특징으로 하는 관성센서.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9809720B2 (en) * 2015-07-06 2017-11-07 University Of Massachusetts Ferroelectric nanocomposite based dielectric inks for reconfigurable RF and microwave applications
US10839992B1 (en) 2019-05-17 2020-11-17 Raytheon Company Thick film resistors having customizable resistances and methods of manufacture
CN113132611B (zh) * 2019-12-31 2022-08-12 中芯集成电路(宁波)有限公司 移动单元及其驱动方法、电子设备、摄像模组
CN112285381B (zh) * 2020-11-03 2021-09-24 上海交通大学 阈值可调的mems惯性开关

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4872342A (en) * 1986-06-27 1989-10-10 Sundstrand Data Control, Inc. Translational accelerometer and accelerometer assembly method
US5009111A (en) * 1988-08-31 1991-04-23 Quanscan, Inc. Differential force balance apparatus
JPH0560787A (ja) * 1991-09-04 1993-03-12 Kazuhiro Okada 加速度検出装置
US5952575A (en) * 1997-04-10 1999-09-14 Alliedsignal Inc. Force rebalance accelerometers and rebalancing methods
JPH1123611A (ja) * 1997-07-09 1999-01-29 Japan Aviation Electron Ind Ltd 静電トルカ型加速度計
GB0000619D0 (en) * 2000-01-13 2000-03-01 British Aerospace Accelerometer
US6776042B2 (en) * 2002-01-25 2004-08-17 Kinemetrics, Inc. Micro-machined accelerometer
JP3764400B2 (ja) * 2002-03-22 2006-04-05 株式会社東海理化電機製作所 静電容量型傾斜センサ
US20040027033A1 (en) * 2002-08-08 2004-02-12 Schiller Peter J. Solid-state acceleration sensor device and method
US20050195556A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Shah Rajendra R. Method of building multi-layer ceramic chip (MLCC) capacitors
US7516660B2 (en) * 2004-05-21 2009-04-14 Met Tech, Inc. Convective accelerometer
US7347097B2 (en) * 2006-03-01 2008-03-25 Innalabs Technologies, Inc. Servo compensating accelerometer
JP4333883B2 (ja) * 2007-01-24 2009-09-16 ヤマハ株式会社 モーションセンサ及びその製造方法

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