KR20140095537A - 평형 ｍｅｍｓ 타입 관성 각 센서 및 그러한 센서의 평형을 유지하는 방법 - Google Patents

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Abstract

지지부(1), 상기 지지부에 대하여 이동가능하게 장착되는 적어도 2개의 매스(mass)(2), 적어도 하나의 정전(靜電) 액추에이터(3) 및 적어도 하나의 정전 검출기(4)를 포함하는 마이크로전기기계 시스템(microelectromechanical system; MEMS) 타입 관성 각 센서. 상기 매스(2)들은 현가 수단에 의해 상기 지지부에 연결된 프레임(6) 자체에 현가되어 있다. 상기 액추에이터 및 상기 검출기는 상기 매스들의 진동을 각각 생성 및 검출하도록 설계되어 있다. 상기 프레임 및 상기 지지부 사이에 장착되어 있는 적어도 하나의 부하 검출기 및 상기 매스들 중 하나 및 상기 프레임 사이에 배치되어 있으며 부하 센서의 측정 신호의 함수로서 상기 센서의 동적 평형 유지를 보장하도록 슬레이빙되는 적어도 하나의 정전 스프링(8)이 구비된 상기 센서의 평형을 유지하는 방법.

Description

평형 ＭＥＭＳ 타입 관성 각 센서 및 그러한 센서의 평형을 유지하는 방법{Inertial angular sensor of balanced MEMS type and method for balancing such a sensor}
본 발명은 자이로미터 또는 자이로스코프와 같은 관성 각 진동 센서 및 그러한 센서의 평형을 유지하는 방법에 관한 것이다.
좀더 정확하게 기술하면, 본 발명은, 또한 "마이크로전기기계 시스템(microelectromechanical system)" 대신에 MEMS라고 언급되는 마이크로-전기기계 센서들에 관한 것이다. 이러한 센서들은 두께가 매우 얇은 재료의 웨이퍼 상에서의 총체적인 에칭에 의해 제조되는데, 상기 센서들은 소형이며, 경량이고 비교적 저렴하기 때문에, 상기 센서들이 여러 이용 분야에서, 다시 말하면 전문화된 기술 제품들에서 그리고 대중-시장 제품들에서도 채용되는 것을 가능하게 한다.
이러한 센서들의 이용 분야들에는 관성 각 측정(자유 자이로(free gyro)) 및 관성 각속도 측정(비율 자이로(rate gyro))이 있다.
MEMS(microelectromechanical system) 타입 관성 각 진동 센서들은 공진기의 정의에 따라 2 종류의 패밀리로 분류된다. 상기 공진기는 일반적으로 축대칭, 다시 말하면 환형, 원통형, 반구형, 원판형인 변형체일 수 있다. 상기 공진기는 또한 탄성 요소들에 의해 지지부에 연결된 하나 이상의 비-변형 매스(mass)들로 이루어질 수 있다. 각각의 센서는 변형 공진기 또는 매스/탄성 요소 시스템을 설정하여 상기 시스템의 공진 진동수로 진동하게 하도록 설계된 액추에이터들을 포함하며 상기 변형 공진기의 변형들 또는 상기 매스/탄성 요소 시스템의 움직임들의 검출기들은 상기 변형 공진기 또는 상기 매스/탄성 요소 시스템 및 상기 지지부 사이에 장착되어 있다.
임의의 관성 진동 센서의 성능은 상기 공진기의 이방성(anisotropy) 감쇠 안정도에서 직접 유래한다. 이러한 안정도는,
- 상기 공진기를 공진 상태로 유지하는데 소비할 필요가 있는 에너지의 양을 관리하는 상기 공진기의 (
Figure pct00001
에 의해 그리고 진동수 f로 나눠지는 기계적 오버-텐션(mechanical over-tension; Q)와 동일한) 시정수
Figure pct00002
, 다시 말하면,
Figure pct00003
= Q /(
Figure pct00004
.f);
- 한편으로는 상기 센서로부터의 에너지의 외부 손실들을 제한하고 다른 한편으로는 동작 진동수에서의 상기 센서의 진동 환경을 통해 상기 공진기의 진동의 간섭들을 제한하도록 하는 상기 공진기의 동적 평형 유지;
에 의해 조절된다.
MEMS 타입 진동 센서들의 분야에서, 이는,
- 비교적 높은 오버-텐션을 획득하도록 하는 재료로서의 실리콘의 사용;
- 매스들이 위상 대립 관계로 움직임으로써, 1차적으로 평형을 유지하게 하는 방식으로 대칭으로 장착된 적어도 2개의 매스의 존재;
로 인해 명백해진다.
따라서, MEMS 타입 최고 성능 관성 각 진동 센서들은 정사각형의 패턴(square pattern)에 따라 배치된 4개의 매스를 지닌다.
그러나, 이러한 센서들의 성능의 개선은 상기 센서들의 제조 결함들에 의해 제한된다.
이러한 제조 결함들 때문에 진동수에서의 상기 매스들의 전반적인 중력 중심의 변위로부터 생기는 동적 불평형이 생기게 된다. 이러한 동적 불평형은 상기 지지부에서 반력(reaction force)들을 야기하고, 결과적으로는 진동 에너지의 손실을 야기한다. 이는 한층 더 번잡하게 하는 것인데, 그 이유는 크기가 작은 상기 센서들이 상기 측정들의 정확도에 상기 제조 결함들의 영향을 증가시키기 때문이다. 실제로는, MEMS의 경우에, 비율[제조 결함/특징 치수들]이 거시적인 센서(macroscopic sensor)에 대해 낮아지게 된다. 이 때문에 상기 공진기의 매스에 대한 동적 불평형이 더 커지게 된다.
상기 공진기의 매스가 적음으로써 초래되는 결과는 불평형이 생기게 되는 부하들이 이 부하들을 측정할 수 없을 정도로 매우 작기 때문에 동적 평형 유지 결함들의 측정을 어렵게 한다는 것이다. 더군다나, 설령 누군가가 이러한 측정의 수행에 성공한다 하더라도, 상기 센서의 크기가 작기 때문에 국부적으로 재료를 제거하거나 추가함으로써 불평형을 보정하는 것이 어려워진다. 더군다나, 이와 같은 재료의 제거 또는 추가에 의한 보정은 온도 및 시간의 함수로서 불평형의 변화를 보상하는 것을 가능하지 않게 한다는 단점을 나타내게 된다.
일반적으로는, 기계적 탄력이 적어지고 진동에 대한 감도가 증가하게 되는 대가로 불평형 공진기를 상당한 크기의 반동 매스(recoil mass)로 단단하게 고정하게 된다.
여러 매스를 지니는 공진기들의 경우에, 이는 프루프 매스(proof mass)들에 더 이상 의존하지 않게 하는 결과를 초래한다. 이때, 상기 매스들의 변위들의 1차적인 보상을 허용하는 기계적 결합은 상기 매스들을 상호연결하여 상기 매스들을 위상 대립 관계의 변위로 구속하는 레버들에 의해 보장된다. 이리하여, 상기 센서의 제조가 복잡해지고 비싸게 된다. 더군다나, 평형 유지는 매스들의 개수 및 상기 매스들 중 하나 상에서 수행되는 임의의 평형 유지 보정의 다른 매스들에 대한 영향을 수반하는 매스들 간의 결합 레버들의 개수로부터 생기는 자유도의 확산에 의해 어렵게 된다. 동일한 이유로, 보정 알고리즘을 통한 전자 평형 유지를 이루는 것이 복잡해진다.
본 발명은 MEMS 타입 관성 각 진동 센서들을 개선하는 것을 목적으로 하는 다른 해결수단으로부터 구현된다.
이러한 목적으로, 본 발명에 의하면, 지지부, 현가(縣架) 수단에 의해 상기 지지부에 대하여 이동가능하게 장착되는 프레임에 현가된 적어도 2개의 매스, 적어도 하나의 정전(靜電) 액추에이터 및 적어도 하나의 정전 검출기를 포함하는 MEMS 타입 관성 각 진동 센서가 제공된다. 이러한 액추에이터 및 이러한 검출기는 각각 상기 매스들의 진동을 생성 및 검출하도록 설계되어 있다.
따라서, 상기 매스들 간의 레버들에 의한 직접적인 기계적 결합이 제거된다. 실제로, 상기 매스들 간의 기계적 결합은 본 발명에서 상기 현가된 프레임에 의해 보장됨으로써, 상기 센서의 구조가 단순해지게 된다. 예를 들면, 상기 액추에이터 및 상기 검출기는 상기 프레임 및 상기 매스들 중 하나 사이에 각각 장착되어 종전과 같이 동작하게 된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 부하 센서가 상기 프레임 및 상기 지지부 사이에 장착되며 적어도 하나의 정전 스프링이 상기 매스들 중 하나 및 상기 프레임 사이에 장착되고 상기 부하 센서의 측정 신호의 함수로서 상기 센서의 동적 평형 유지를 보장하도록 슬레이빙(slaving)된다.
상기 평형 유지는 2개의 매스/현가 시스템 간에 진동수의 이방성(또는 불일치)을 측정함으로써 그리고 이러한 이방성을 제거함으로써 이러한 구조를 통해 달성될 수 있다. 상기 이방성의 측정은 진동수의 이방성에 의해 생기게 되는 불평형의 영향을 측정함으로써 간접적인 방식으로 수행될 수 있다. 평형 유지 보정은 바람직하게는 상기 매스/현가 시스템들 각각의 매개변수들에서의 시간적 및 열적 변화들에 기인하여 그리고 제조 결함들에 기인하여 본래의 각 진동수(angular frequency)의 불일치를 보정하게 하는 방식으로 네거티브 정전 강도를 상기 매스/현가 시스템의 강도에 가산하여 최고 진동수를 처리하도록 정전 스프링을 제어함으로써 수행된다. 제로 슬레이빙(zero slaving)에 기반한 조정은 센서 처리 전자기기 레벨에서 임의의 정확한 기준 텐션 또는 안정된 이득들을 요구하지 않는다.
본 발명의 대상은 또한 이러한 센서의 평형을 유지하는 방법이다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 본 발명의 비-제한적인 특정 실시예들의 이하의 설명을 고려하면 명백해질 것이다.
이하에서는 첨부도면들을 참조할 것이다.
도 1은 본 발명의 센서의 제1 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 이러한 센서의 동작 원리를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 센서의 제2 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 센서의 제3 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 센서용 제어 유닛의 한 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
첨부도면들을 참조하면, 본 발명은 자유 자이로 또는 비율 자이로를 형성하도록 이루어진 MEMS 타입 관성 각 진동 센서에 관한 것이다.
본 발명의 센서는 지지부(1) 및 상기 지지부(1)에 대하여 이동가능하게 장착되고 정전 액추에이터(3)들 및 정전 검출기(4)들과 연관되어 있는 적어도 2개의 매스(2)를 포함한다.
상기 매스(2)들은 프레임(6)에 현가 수단(5)을 통해 현가되어 있으며 상기 프레임(6) 자체는 현가 수단(7)에 의해 상기 지지부(1)에 현가되어 있다. 상기 현가 수단들(5,7)은 상기 센서의 매스들을 현가하는 평면을 한정하는 XY 평면에서 등방성이며 상기 센서의 평면에 대하여 수직인 축을 따라 상당한 크기의 강도를 나타냄으로써 상기 평면의 범위 외에 있는 상기 매스(2)들 및 상기 지지부(6)의 자유도들을 제거하도록 만들어져 있다.
각각의 매스(2) 및 상기 지지부(6)는 상기 평면에서 3가지 자유도, 즉 (X 및 Y 축들을 따른) 2가지의 병진 운동 및 (이러한 X 및 Y 평면에 대하여 수직인 축에 대한) 회전 운동을 지닌다.
상기 X 및 Y 축들 각각에 대하여, 액추에이터(3) 및 검출기(4)는 상기 매스(2)들 각각 및 상기 프레임(6) 사이에 장착되어 있다. 상기 액추에이터(3)들 및상기 검출기(4)들은 상호 삽입된 치부(tooth)들을 지니는 콤 전극(comb electrode)들의 형태로 이루어진 공지된 구조를 지닌다. 상기 액추에이터(3)들 및 상기 검출기(4)들의 콤들은 가변 공극을 갖거나 가변 표면적을 갖는 동작 모드를 지닐 수 있다.
상기 매스(2)들은 동일하고 정사각형의 형상을 지니며 상기 매스(2)들의 측면들 상에는 상기 액추에이터(3)들 및 상기 검출기(4)들이 배치되어 있다. 상기 현가 수단(5)은 각각의 매스(2)의 정점(頂点; vertex)들에 배치되어 있다.
2개의 정전 스프링(8)은 각각 X 및 Y 축들을 따라 작용하도록 상기 매스(2)들 각각 및 상기 프레임(6) 사이에 장착되어 있다. 상기 정전 스프링(8)들은 상호 삽입된 치부(tooth)들을 지니는 콤 전극(comb electrode)들의 형태로 이루어진 공지된 구조를 지닌다. 상기 정전 스프링(8)들의 콤들은 가변 공극을 갖는 동작 모드를 지닌다.
불평형 영향(unbalance effect) 검출기들, 여기서 좀더 구체적으로 기술하면 힘 센서들은 상기 프레임(6)에 의해 상기 지지부(1)에 전달되는 부하들을 나타내는 측정 신호를 제공하도록 상기 현가 수단(7) 내에 합체되어 있다. 이러한 센서들은 자체로 공지된 것들이며 압저항 또는 압전 스트레인 게이지들일 수 있다.
본 발명의 센서의 제조는 반도체 재료의 웨이퍼들을 에칭하는 종래의 기법들에 기반하여 수행된다. 여기서 사용되는 반도체 재료는 실리콘이다.
상기 액추에이터(3)들 및 상기 검출기(4)들은 자체로 공지된 도전체들에 의해 마찬가지로 자체로 공지된 제어 유닛(9)에 연결되어 있으며, 상기 제어 유닛(9)은 상기 액추에이터(3)들을 제어하고 상기 검출기(4)들의 신호들을 처리하여 상기 매스(2)들의 변위 평면에 대하여 수직인 축에 대한 각 크기의 검출을 보장하도록 상기 검출기(4)들의 신호들을 처리하도록 프로그램된다.
상기 현가 수단(7) 내에 합체되어 있는 힘 센서들 및 상기 정전 스프링(8)은 마찬가지로 상기 센서의 평형 유지를 보장하게 하는 방식으로 상기 매스(2)들의 진동수에서의 불평형을 제거하기 위해 상기 매스(2)들의 진동수의 함수로서 복조되는 상기 힘 센서들의 신호들의 함수로서 상기 정전 스프링(8)들을 슬레이빙하도록 프로그램된다.
도 5에는 상기 제어 유닛의 동작이 자유도 "n"에 따른 상기 센서의 평형 유지를 위한 강도 변화(stiffness variation;
Figure pct00005
)를 결정하는 경우로 나타나 있다. 도 5에는 장축 "a" 및 단축 "b"의 타원 진동이 상징적으로 나타나 있다. 상기 타원 진동의 장축은 XY 좌표계에서 각도
Figure pct00006
를 형성한다. 자이로스코프의 구현을 통해서, 상기 센서(4)들에 의해 검출되는 움직임들(
Figure pct00007
,
Figure pct00008
)의 함수로서 상기 액추에이터(3)들의 제어들(C1, C2)이 결정된다. 값들
Figure pct00009
=
Figure pct00010
+
Figure pct00011
및
Figure pct00012
=
Figure pct00013
+
Figure pct00014
를 알고 있는 경우에, 이로부터 a, q,
Figure pct00015
및
Figure pct00016
의 추정이 추론된다. 상기 센서(7)들에 의해 검출된 부하들
Figure pct00017
을 알고 있는 경우에, 상기 제어 유닛은 값들
Figure pct00018
및
Figure pct00019
를 계산하여 상기 정전 스프링(8)들을 구동하는 설정점으로서 역할을 하는 강도 변화
Figure pct00020
에 이르게 한다.
도 1 및 도 2의 실시예에서는, 상기 매스(2)들이 2개이며 상기 프레임(6)에 나란히 장착되어 있다. 상기 프레임(6)은 직사각형의 형상을 지니며 2개의 인접한 하우징(10)을 포함하고 상기 하우징(10)들 각각에는 상기 2개의 매스(2) 중 하나가 수용되어 있다.
도 2를 참조하여 좀더 구체적으로 기술하면, 제1 실시예에 따른 센서는 다른 한 매스/스프링 시스템(m0, k0)에 의해 외부에 연결된 2개의 매스/스프링 시스템((m1, k1), (m2, k2))이라고 간주될 수 있다.
상기 센서의 작용은 다음과 같은 데이터(매스 불일치 및 강도 불일치가 각각 δm and δk로 나타나 있음)에 기반하여 모델화될 수 있다.
Figure pct00021

이러한 모델화는 고유 모드들의 진동수들, 유용한 고유 모드의 불평형 및 상기 지지부 상에서의 이러한 불평형의 반력(reaction force)을 계산하는 것을 가능하게 한다.
이 때문에 상기 불평형은 매스 m에,
Figure pct00022
로 나타낸 비율 k0/k에 그리고 2개의 매스 스프링 시스템의 각 진동수(angular frequency;
Figure pct00023
)들의 불일치에 비례하는 것으로 추정된다. 따라서, 상기 유용한 모드의 불평형(unbalance)은,
Figure pct00024
와 같다.
외부로 전달되는 부하(load)는 다음과 같이 유사한 방식으로 표기될 수 있다.
Figure pct00025

위의 수학식들로부터 본 발명의 특정 구조가 2개의 매스 스프링 시스템 간의 각 진동수의 불일치를 제거함으로써 불평형을 제거하는 것을 가능하게 하는 것이 분명해질 것이며, 이러한 불일치는 상기 프레임 상에서의 부하의 측정에 기반하여 관측될 수 있다. 그러므로, 상기 센서의 평형 유지는 본 발명에 따라 다음과 같은 단계들에 기반하여 수행될 수 있다.
- 상기 매스들 간의 진동수의 이방성을 측정하는 단계로서, 이러한 측정 단계는 제조 결함들로부터 생기는 상기 센서의 불평형 때문에 상기 프레임에 의해 상기 지지부에 가해지는 부하를 측정함으로써 수행됨,
- 상기 매스들 간의 진동수의 이방성을 보정하는 단계.
상기 보정 단계는 이러한 영향을 감소시키게 하는 방식으로 정전 스프링(8)들을 제어함으로써 수행되는데, 상기 현가 수단(7) 내에 합체되어 있는 힘 센서들의 신호들의 진동수에 대한 복조를 이용하는 슬레이빙은 상기 진동수에서의 불평형을 제거하도록 상기 매스(2)들 및 상기 프레임(6) 사이에 배치된 정전 스프링(8)들의 강도를 보정한다.
상기 보정은 상기 매스/스프링 시스템들 각각의 매개변수들에서의 시간적 및 열적 변화들에 기인하여 그리고 제조 결함들에 기인하여 본래의 각 진동수(angular frequency)의 불일치를 보정하도록 네거티브 정전 강도를 상기 매스/스프링 시스템의 강도에 가산하여 최고 진동수를 처리함으로써 여기서 좀더 정확하게 수행된다.
여기서 유념할 점은 동일한 진동수들을 갖지 않는 매스(m0)의 작은 변위를 가지고, 상기 센서의 배치가 X 축을 따른 2가지 고유 모드, 즉 동 위상 관계로 변위하는 매스들(m1, m2) 및 위상 대립 관계로 변위하는 매스들(m1, m2)을 획득하는 것을 가능하게 한다는 점이다. 진동수의 불일치는 예를 들면 m0 = 10*m1/2인 경우에 10% 정도이거나 m0 = 4*m1/2인 경우에 25% 정도이다. 이는 동작시 2가지 고유 모드를 상호 연결시킬 위험 없이 상기 매스들 간의 어떠한 기계적 결합 레버들도 사용하지 않음으로써 상기 구조를 단순화할 수 있는 가능성을 확인시켜 준다.
따라서, 코리올리 경로(Coriolis pathway) Y 상에서의 움직임을 0으로 슬레이빙하는 상태로 2개의 진동 매스를 지니는 폐-루프 자이로미터(closed-loop gyrometer)를 제조하는 것이 가능하다. 이는 이러한 경로에 대하여 1차적으로 불평형이 유지되는 고유 모드를 사용하는 것을 가능하게 한다.
도 3의 실시예에서는, 상기 매스(2)들이 정사각형의 패턴에 따라 4개 배치되어 있으며 X 및 Y 축들 각각에 대하여, 4개의 매스(2) 각각 및 상기 프레임(6) 사이에 정전 스프링(8)이 배치되어 있다. 상기 프레임(6)은 정사각형의 형상을 지니며 4개의 인접한 하우징(10)을 포함하고 상기 하우징(10)들 각각에는 상기 매스(2)들 중 하나가 수용되어 있다.
이러한 실시예에서는, 상기 센서가 또한 4개의 매스를 갖는 배치 때문에 Y 축 상에서 1차적으로 평형이 유지된다. 그러므로, 이러한 센서는 자이로스코프 모드에서 사용될 수 있으며 이러한 모드의 본래의 이점, 다시 말하면 평균 드리프트의 안정도에서 혜택을 받을 수 있다.
도 4의 실시예에서는, 상기 매스들(2.1, 2.2)이 2개이며 동심으로 장착될 수 있도록 설계되어 있다. 상기 프레임(6)은 정사각형의 형상을 지니며 정사각 환상 형상(square annular shape)의 매스들(2.1, 2.2)은 상기 프레임(6)의 어느 한 측면 상에 배치되어 있다.
그러므로, 상기 매스들(2.1, 2.2)은 동일한 고유 진동수들을 지니는 병합된 대칭축들을 갖는 프레임 형상들을 지닌다. 바람직하게는, 상기 프레임들의 매스들(2.1, 2.2)이 동일하며 상기 매스들(2.1, 2.2)을 현가하는 수단이 동일한 강도들을 지닌다. 이는 위에 제시한 동적-모델화 수학식들의 가정들에 따르는 것을 가능하게 한다.
물론, 본 발명은 위에 설명한 실시예들에 국한되지 않고 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 분야에 속하는 임의의 변형예를 포함한다.
상기 매스(2)들 모두에 또는 1개를 제외한 상기 매스(2)들 모두에 정전 스프링들이 슬레이빙되게 하는 것이 가능하다.
측정된 불평형의 영향은 상기 프레임(6)에 의해 상기 지지부(1)에 가해지는 부하, 상기 지지부(1)에 대한 상기 프레임(6)의 가속도, 상기 지지부(1)에 대한 상기 프레임(6)의 속도, 상기 지지부(1)에 대한 상기 프레임(6)의 변위 등등일 수 있다.
상기 센서는 위에 설명한 것과는 다른 형상을 지닐 수 있다. 상기 매스들 및 상기 프레임은 상기 센서의 평면에서 4분의 1의 기하학적 구조를 나타내는 패턴의 4번의 90°회전에 의해 묘사될 수 있는 다각형 또는 적어도 부분적으로 만곡된 형상들을 지닐 수 있다.
상기 액추에이터 및 상기 검출기는 상기 매스들 중 하나 및 상기 프레임 사이에나 또는 상기 매스들 중 하나 및 상기 지지부 사이에 장착될 수 있다.
적어도 하나의 정전 액추에이터 및 적어도 하나의 정전 검출기는 상기 프레임(6)의 현가 수단(7)의 자체로 공지된 능동 감쇠(active damping)를 이루도록 상기 지지부(1) 및 상기 프레임(6) 사이에 배치될 수 있다.
본 발명은 또한 한 프레임에 현가된 매스들을 지니고 첨부 도면들에 나타나 있는 실시예에 관련하여 설명된 능동 평형 유지 수단이 없는 센서에 관한 것이다.

Claims (14)

  1. 지지부(1), 상기 지지부에 대하여 이동가능하게 장착되는 적어도 2개의 매스(mass)(2), 및 상기 매스들의 진동을 각각 생성 및 검출하도록 설계된 적어도 하나의 정전(靜電) 액추에이터(3) 및 적어도 하나의 정전 검출기(4)를 포함하는 마이크로전기기계 시스템(microelectromechanical system; MEMS) 타입 관성 각 진동 센서에 있어서, 상기 매스들은 현가(縣架) 수단에 의해 상기 지지부에 연결된 프레임(6) 자체에 현가되는 것을 특징으로 하는, 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 매스(2)들은 2개인, 센서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 매스(2)들은 상기 프레임(6)에 나란히 장착되어 있는, 센서.
  4. 제2항에 있어서, 상기 매스(2)들은 상기 프레임(6)의 어느 한 측면 상에 동심으로 장착될 수 있도록 설계된, 센서.
  5. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 정전 스프링(8)은 상기 매스들 중 적어도 하나 및 상기 프레임 사이에 장착되어 있으며, 상기 매스들의 현가 평면을 한정하는 2개의 축 각각에 대하여, 상기 정전 스프링(8)들은 4개인 것이 선호되며 상기 매스(2)들 각각 및 상기 프레임(6) 사이에 각각 장착되는, 센서.
  6. 제1항에 있어서, 상기 매스(2)들은 정사각형의 패턴에 따라 4개 배치되는, 센서.
  7. 제6항에 있어서, 상기 매스들 중 적어도 3개의 매스들 및 상기 프레임 사이에 정전 스프링(8)이 장착되어 있으며, 상기 매스들의 현가 평면을 한정하는 2개의 축 각각에 대해, 상기 정전 스프링(8)들은 8개인 것이 선호되고 상기 매스(2) 각각 및 상기 프레임 사이에 각각 장착되는, 센서.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 불평형 영향 검출기는 상기 지지부 및 상기 프레임 사이에 장착되어 있으며 상기 적어도 하나의 정전 스프링(8)은 상기 매스들 중 하나 및 상기 프레임 사이에 배치되고 상기 불평형 영향 검출기의 측정 신호의 함수로서 상기 센서의 동적 평형 유지를 보장하도록 슬레이빙(slaving)되는, 센서.
  9. 제1항에 있어서, 상기 정전 액추에이터 및 상기 정전 검출기는 각각 상기 매스들 중 하나 및 상기 프레임 사이에 장착되는, 센서.
  10. 청구항 제8항에 따른 센서의 평형을 유지하는 방법에 있어서, 제조 결함들에 기인하는 상기 매스(2)들 간의 진동수의 이방성(anisotropy)을 측정 및 보정하는 단계를 포함하며, 상기 측정하는 단계는 상기 진동수의 이방성으로부터 생기는 상기 센서의 불평형에 의해 생기게 되는 영향을 측정함으로써 수행되고 상기 보정하는 단계는 상기 영향을 줄이도록 상기 정전 스프링(8)의 제어를 슬레이빙함으로써 수행되는, 센서의 평형 유지 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 측정된 불평형의 영향은 상기 프레임(6)에 의해 상기 지지부(1)에 가해지는 부하인, 센서의 평형 유지 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 측정된 불평형의 영향은 상기 지지부(1)에 대한 상기 프레임(6)의 가속도인, 센서의 평형 유지 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 측정된 불평형의 영향은 상기 지지부(1)에 대한 상기 프레임(6)의 속도인, 센서의 평형 유지 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 측정된 불평형의 영향은 상기 지지부(1)에 대한 상기 프레임(6)의 변위인, 센서의 평형 유지 방법.
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