RU2006113688A - Способ измерения скоростей/ускорений с использованием кориолисова гироскопа-датчика угловой скорости, а также кориолисов гироскоп, который пригоден для этой цели - Google Patents

Способ измерения скоростей/ускорений с использованием кориолисова гироскопа-датчика угловой скорости, а также кориолисов гироскоп, который пригоден для этой цели Download PDF

Info

Publication number
RU2006113688A
RU2006113688A RU2006113688/28A RU2006113688A RU2006113688A RU 2006113688 A RU2006113688 A RU 2006113688A RU 2006113688/28 A RU2006113688/28 A RU 2006113688/28A RU 2006113688 A RU2006113688 A RU 2006113688A RU 2006113688 A RU2006113688 A RU 2006113688A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
primary
oscillators
resonator
lateral displacement
angular velocity
Prior art date
Application number
RU2006113688/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2327110C2 (ru
Inventor
Эберхард ХАНДРИХ (DE)
Эберхард ХАНДРИХ
Original Assignee
ЛИТЕФ ГмбХ (DE)
Литеф ГмбХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЛИТЕФ ГмбХ (DE), Литеф ГмбХ filed Critical ЛИТЕФ ГмбХ (DE)
Publication of RU2006113688A publication Critical patent/RU2006113688A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2327110C2 publication Critical patent/RU2327110C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5733—Structural details or topology
    • G01C19/574—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion
    • G01C19/5747—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion each sensing mass being connected to a driving mass, e.g. driving frames
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5726—Signal processing
    • G01P9/04—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Claims (4)

1. Кориолисов гироскоп (1'), включающий первичный и вторичный резонаторы (701, 702), каждый из которых выполнен в виде связанной системы, содержащей первичный и вторичный линейные осцилляторы (31, 32, 41, 42), при этом первичный резонатор (701) механически/ электростатически соединен/связан со вторичным резонатором (702), так что оба резонатора способны к совершению колебательных движений в противофазе по отношению друг к другу вдоль общей оси колебаний (72), при этом каждый из первичных осцилляторов (31, 32) связан посредством первичных пружинных элементов (51-58) с корпусом (71-714) кориолисового гироскопа, и каждый из вторичных осцилляторов (41, 42) связан посредством вторичных пружинных элементов (61-64) с одним из первичных осцилляторов (31, 32), при этом гироскоп дополнительно содержит
устройство генерирования электростатических полей, посредством которого можно изменять угол ориентации первичных пружинных элементов (51-58) относительно корпуса гироскопа, и/или изменять угол ориентации вторичных пружинных элементов (61-64) относительно первичных осцилляторов (31, 32),
устройство (101-108, 111-114) посредством которого можно определить первичные сигналы угловой скорости и поперечного смещения, возникающие внутри первичного резонатора (701), и вторичные сигналы угловой скорости и поперечного смещения, возникающие внутри вторичного резонатора (702),
контуры управления (60 - 67), посредством которых регулируют ориентацию/напряженность электростатических полей, так чтобы каждое из первичного и вторичного поперечного смещения было минимально возможным, и
вычислительный блок, который использует первичные и вторичные сигналы для определения угловой скорости, и использует синфазную составляющую электростатических полей которая компенсирует первичное и вторичное поперечные смещения для определения измеряемого ускорения.
2. Кориолисов гироскоп (1') по п.1, отличающийся тем, что конфигурации первичного и вторичного резонатора (701, 702) идентичны, при этом резонаторы (701, 702) размещены осесимметрично по отношению друг к другу по отношению к оси симметрии (73), которая расположена под прямыми углами к общей оси колебаний (72).
3. Способ выборочного или одновременного измерения угловых скоростей и ускорений с использованием кориолисова гироскопа-датчика угловой скорости (1'), который содержит первичный и вторичный резонатор (701, 702) каждый из которых выполнен в виде связанной системы, содержащей первичный и вторичный линейный осцилляторы (31, 32, 41, 42), при этом угловые скорости определяют путем отвода и определения отклонений вторичных осцилляторов (41, 42), включающий следующие этапы:
два резонатора (701, 702) вынуждают совершать колебательные движения в противофазе друг с другом вдоль общей оси колебаний (72),
отклонения вторичных осцилляторов (41, 42) сравнивают друг с другом с целью определения составляющей противофазного отклонения которая представляет собой количественную характеристику подлежащей измерению угловой скорости и/или с целью определения общей составляющей синфазного отклонения, которая представляет собой количественную характеристику подлежащего измерению ускорения,
рассчитывают подлежащие измерению угловую скорость/ускорение, исходя из составляющей синфазного отклонения/составляющей противофазного отклонения, при этом указанную составляющую общего синфазного отклонения определяют следующим образом:
определяют первичное поперечное смещение, которое происходит внутри первичного резонатора (701),
определяют вторичное поперечное смещение, которое происходит внутри вторичного резонатора (702),
рассчитывают первичное поперечное смещение, используя вторичное поперечное смещение, для определения составляющей общего поперечного смещения, пропорциональной подлежащему измерению ускорению и представляющей составляющую общего синфазного отклонения.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что генерируют электростатические поля с целью изменения взаимной ориентации первичных и вторичных осцилляторов (31, 32, 41, 42), при этом ориентацию/напряженность электростатических полей регулируют так, чтобы каждое из первичного и вторичного поперечного смещения было минимально возможным.
RU2006113688/28A 2003-12-23 2004-11-26 Способ измерения угловых скоростей/ускорений с использованием кориолисова гироскопа - датчика угловой скорости, а также кориолисов гироскоп, который пригоден для этой цели RU2327110C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10360963A DE10360963B4 (de) 2003-12-23 2003-12-23 Verfahren zur Messung von Drehraten/Beschleunigungen unter Verwendung eines Drehraten-Corioliskreisels sowie dafür geeigneter Corioliskreisel
DE10360963.6 2003-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006113688A true RU2006113688A (ru) 2008-01-27
RU2327110C2 RU2327110C2 (ru) 2008-06-20

Family

ID=34706531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006113688/28A RU2327110C2 (ru) 2003-12-23 2004-11-26 Способ измерения угловых скоростей/ускорений с использованием кориолисова гироскопа - датчика угловой скорости, а также кориолисов гироскоп, который пригоден для этой цели

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7340954B2 (ru)
EP (1) EP1697696B1 (ru)
JP (1) JP4620055B2 (ru)
KR (1) KR100850586B1 (ru)
CN (1) CN1894558A (ru)
AT (1) ATE454607T1 (ru)
AU (1) AU2004312571B2 (ru)
CA (1) CA2548682C (ru)
DE (2) DE10360963B4 (ru)
NO (1) NO339469B1 (ru)
RU (1) RU2327110C2 (ru)
WO (1) WO2005066584A1 (ru)
ZA (1) ZA200605970B (ru)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005004775A1 (de) * 2005-02-01 2006-08-10 Robert Bosch Gmbh Sensor mit Selbsttest
JP4310325B2 (ja) * 2006-05-24 2009-08-05 日立金属株式会社 角速度センサ
DE102006043412A1 (de) * 2006-09-15 2008-03-27 Litef Gmbh Mikroelektromechanischer Sensor sowie Betriebsverfahren für einen mikroelektromechanischen Sensor
FI120921B (fi) * 2007-06-01 2010-04-30 Vti Technologies Oy Menetelmä kulmanopeuden mittaamiseksi ja värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi
DE102007030120B4 (de) 2007-06-29 2010-04-08 Litef Gmbh Drehratensensor
DE102007030119A1 (de) * 2007-06-29 2009-01-02 Litef Gmbh Corioliskreisel
FI122397B (fi) * 2008-04-16 2011-12-30 Vti Technologies Oy Värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi
DE102008044664B4 (de) 2008-08-28 2023-12-21 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zur Frequenzregelung einer Oszillatoranordnung
DE102009001247A1 (de) * 2009-02-27 2010-09-09 Sensordynamics Ag Mikro-elektro-mechanischer Sensor
FI20095201A0 (fi) * 2009-03-02 2009-03-02 Vti Technologies Oy Värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi
DE102009002066A1 (de) * 2009-03-31 2010-10-07 Sensordynamics Ag Verfahren zum Erfassen von Beschleunigungen und Drehraten sowie MEMS-Sensor
DE102009019318A1 (de) * 2009-04-30 2011-03-24 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum präzisen Messbetrieb eines mikromechanischen Drehratensensors
JP4968298B2 (ja) * 2009-09-04 2012-07-04 株式会社デンソー 振動型角速度センサ
WO2011113916A1 (de) * 2010-03-17 2011-09-22 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zur entkoppelten regelung der quadratur und der resonanzfrequenz eines mikromechanischen gyroskops
DE102010038919B4 (de) 2010-08-04 2018-06-07 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches System
EP2527788A1 (en) 2011-05-26 2012-11-28 Maxim Integrated Products, Inc. Quadrature error compensation
EP2573516B1 (en) 2011-09-21 2013-11-20 Tronics Microsystems S.A. A micro-electromechanical gyro device
FR2983574B1 (fr) * 2011-12-06 2014-01-10 Sagem Defense Securite Capteur angulaire inertiel de type mems equilibre et procede d'equilibrage d'un tel capteur
US20130152686A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Analog Devices, Inc. System and Method of Reducing Noise in a MEMS Device
FR2986865B1 (fr) * 2012-02-15 2015-03-06 Commissariat Energie Atomique Dispositif de detection compact d'au moins une acceleration et une vitesse de rotation
JP6191151B2 (ja) * 2012-05-29 2017-09-06 株式会社デンソー 物理量センサ
DE102014003640A1 (de) 2014-03-14 2015-09-17 Northrop Grumman Litef Gmbh Verfahren zum optimieren der einschaltzeit eines corioliskreisels sowie dafür geeigneter corioliskreisel
CN105204389A (zh) * 2015-10-08 2015-12-30 武汉聚鑫源机电工程设备有限公司 一种基于软件硬件双重tmr型可编程转速信号装置
US10696541B2 (en) 2016-05-26 2020-06-30 Honeywell International Inc. Systems and methods for bias suppression in a non-degenerate MEMS sensor
US10371521B2 (en) 2016-05-26 2019-08-06 Honeywell International Inc. Systems and methods for a four-mass vibrating MEMS structure
JP6571064B2 (ja) * 2016-11-21 2019-09-04 株式会社東芝 検出装置およびセンサ装置
DE202016107317U1 (de) 2016-12-23 2017-03-27 Igus Gmbh Systeme zur Überwachung des Betriebs einer Energieführungskette
US10466053B2 (en) 2017-04-04 2019-11-05 Invensense, Inc. Out-of-plane sensing gyroscope robust to external acceleration and rotation
DE102017216010A1 (de) * 2017-09-12 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Mikromechanische Drehraten-Sensoranordnung und entsprechendes Herstellungsverfahren
CN108318019B (zh) * 2018-01-26 2020-05-19 珠海全志科技股份有限公司 测量微机械单振子三轴陀螺仪的三轴角速度的方法
US11093794B1 (en) * 2020-02-13 2021-08-17 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Noise-driven coupled dynamic pattern recognition device for low power applications

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772762A2 (en) * 1994-07-29 1997-05-14 Litton Systems, Inc. Two axis navigation grade micromachined rotation sensor system
DE4442033C2 (de) 1994-11-25 1997-12-18 Bosch Gmbh Robert Drehratensensor
US5698784A (en) * 1996-01-24 1997-12-16 Gyration, Inc. Vibratory rate gyroscope and methods of assembly and operation
US5992233A (en) * 1996-05-31 1999-11-30 The Regents Of The University Of California Micromachined Z-axis vibratory rate gyroscope
JP3659160B2 (ja) * 2000-02-18 2005-06-15 株式会社デンソー 角速度センサ
DE10040418A1 (de) * 2000-08-18 2002-03-07 Hahn Schickard Ges Drehratensensor und Drehratensensorsystem
DE10108198A1 (de) * 2001-02-21 2002-09-12 Bosch Gmbh Robert Drehratensensor
DE60120921T2 (de) * 2001-04-27 2007-02-01 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Aus Halbleitermaterial hergestellter integrierter Kreisel
US20030033850A1 (en) * 2001-08-09 2003-02-20 Challoner A. Dorian Cloverleaf microgyroscope with electrostatic alignment and tuning
US7316161B2 (en) * 2002-01-12 2008-01-08 Robert Bosch Gmbh Rotation rate sensor
US6701786B2 (en) * 2002-04-29 2004-03-09 L-3 Communications Corporation Closed loop analog gyro rate sensor
FR2846740B1 (fr) * 2002-11-05 2005-02-04 Thales Sa Capteur gyrometrique micro-usine, a detection dans le plan de la plaque usinee
US6934665B2 (en) * 2003-10-22 2005-08-23 Motorola, Inc. Electronic sensor with signal conditioning

Also Published As

Publication number Publication date
ATE454607T1 (de) 2010-01-15
JP2007507696A (ja) 2007-03-29
EP1697696A1 (de) 2006-09-06
DE502004010625D1 (de) 2010-02-25
DE10360963A1 (de) 2005-07-28
AU2004312571B2 (en) 2008-01-31
NO20061943L (no) 2006-09-06
US7340954B2 (en) 2008-03-11
CA2548682A1 (en) 2005-07-21
EP1697696B1 (de) 2010-01-06
NO339469B1 (no) 2016-12-12
DE10360963B4 (de) 2007-05-16
ZA200605970B (en) 2008-01-08
JP4620055B2 (ja) 2011-01-26
US20070144254A1 (en) 2007-06-28
CA2548682C (en) 2009-05-19
KR100850586B1 (ko) 2008-08-05
RU2327110C2 (ru) 2008-06-20
KR20060092268A (ko) 2006-08-22
CN1894558A (zh) 2007-01-10
WO2005066584A1 (de) 2005-07-21
AU2004312571A1 (en) 2005-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2006113688A (ru) Способ измерения скоростей/ускорений с использованием кориолисова гироскопа-датчика угловой скорости, а также кориолисов гироскоп, который пригоден для этой цели
US7565839B2 (en) Bias and quadrature reduction in class II coriolis vibratory gyros
RU2006113686A (ru) Способ компенсирования поперечного смещения в кориолисове гироскопе, а также кориолисов гироскоп, который пригоден для этой цели
US11390517B2 (en) Systems and methods for bias suppression in a non-degenerate MEMS sensor
BR9006797A (pt) Medidor de fluxo de massa coriolis de melhor estabilidade
CN105547274A (zh) 一种用于机抖激光陀螺的主动式抖动消振控制方法
CN115388910A (zh) 半球谐振陀螺误差自激励方法和系统
RU2326347C2 (ru) Способ и устройство определения ошибки сдвига нуля кориолисова гироскопа
JP2014029331A (ja) 中央固定ポストを有するクラスｉｉコリオリ振動ロッキングモードジャイロスコープ
US20200292313A1 (en) In-plane non-degenerate coriolis vibratory gyroscope
JPS61164109A (ja) 振動式角速度計
JPH02129514A (ja) 角速度センサー
RU2178548C1 (ru) Микромеханический вибрационный гироскоп
Chikovani et al. Errors Compensation of Ring-Type MEMS Gyroscopes Operating in Differential Mode
RU2234679C2 (ru) Микромеханический датчик угловой скорости
CN108731659A (zh) 一种多检测振动单元微惯性导航陀螺仪
RU2490592C1 (ru) Микрогироскоп профессора вавилова
RU161310U1 (ru) Чувствительный элемент датчика угловых скоростей
Ash et al. Micromechanical inertial sensor development at Draper Laboratory with recent test results
RU2319929C1 (ru) Микромеханический гироскоп
JPS58206924A (ja) 質量流量計
RU2659097C2 (ru) Способ компенсации погрешности от углового ускорения основания для кориолисова вибрационного гироскопа с непрерывным съёмом навигационной информации
RU2206067C1 (ru) Способ выработки навигационных параметров и вертикали места
RU30972U1 (ru) Микромеханический гироскоп
JPH04324311A (ja) 振動式ジャイロ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161127