RU2009144800A

RU2009144800A - Датчик скорости вращения

Info

Publication number: RU2009144800A
Application number: RU2009144800/28A
Authority: RU
Inventors: Вольфрам ГАЙГЕР (DE); Вольфрам ГАЙГЕР; Петер ЛЯЙНФЕЛЬДЕР (DE); Петер ЛЯЙНФЕЛЬДЕР; Гюнтер ШПАХЛИНГЕР (DE); Гюнтер ШПАХЛИНГЕР; Джулиан БАРТОЛОМЕЙЧИК (DE); Джулиан БАРТОЛОМЕЙЧИК
Original assignee: Норсроп Груман Литеф Гмбх (De); Норсроп Груман Литеф Гмбх
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2011-08-10
Also published as: JP2010531447A; WO2009003543A1; CA2690454A1; JP4928634B2; EP2160566B1; EP2160566A1; US20100139399A1; CA2690454C; KR20100023045A; US8365595B2; AU2008271666B2; CN101688775B; ZA200908840B; AU2008271666A1; DE102007030120B4; CN101688775A; KR101110462B1; RU2436041C2; DE102007030120A1; ATE537427T1

Abstract

1. Датчик скорости вращения, включающий ! подложку и две многоэлементные отдельные структуры (300, 400, 500, 600), выполненные с возможностью перемещения относительно подложки на рабочей плоскости (х-y) и соединенные между собой с формированием связанной структуры, имеющей ! - первую моду колебаний с отклонениями в противофазе подвижных структур в первом направлении (х) на рабочей плоскости (х-y) в качестве моды возбуждения и ! - вторую моду колебаний в качестве моды детектирования, которая может быть возбуждена ускорениями Кориолиса при возбуждении первой моды колебаний и при вращении вокруг оси (z) чувствительности, расположенной под прямым углом на рабочей плоскости датчика скорости вращения, ! отличающийся тем, что ! в нем предусмотрен вращающийся упругий элемент (4), который является податливым при кручении относительно оси (10) симметрии, параллельной оси (z) чувствительности, и жестким при всех других нагрузках и соединяет указанные две отдельные структуры (300, 400, 500, 600) между собой таким образом, что части отдельных структур совершают общие крутильные колебания вокруг оси (10) симметрии, причем мода детектирования содержит передаваемые от крутильных колебаний линейные колебания в противофазе частей указанных двух отдельных структур (300, 400, 500, 600) вдоль второго направления (y), расположенного под прямым углом к первому направлению (х). ! 2. Датчик скорости вращения по п.1, отличающийся тем, что ! вращающийся упругий элемент (4) содержит упругие стержни (5) и крепление (6) на подложке и сформирован симметрично относительно оси (10) симметрии. ! 3. Датчик скорости вращения по п.1, отличающийся тем, что ! указанные отдельные структуры

Claims

1. Датчик скорости вращения, включающий

подложку и две многоэлементные отдельные структуры (300, 400, 500, 600), выполненные с возможностью перемещения относительно подложки на рабочей плоскости (х-y) и соединенные между собой с формированием связанной структуры, имеющей

- первую моду колебаний с отклонениями в противофазе подвижных структур в первом направлении (х) на рабочей плоскости (х-y) в качестве моды возбуждения и

- вторую моду колебаний в качестве моды детектирования, которая может быть возбуждена ускорениями Кориолиса при возбуждении первой моды колебаний и при вращении вокруг оси (z) чувствительности, расположенной под прямым углом на рабочей плоскости датчика скорости вращения,

отличающийся тем, что

в нем предусмотрен вращающийся упругий элемент (4), который является податливым при кручении относительно оси (10) симметрии, параллельной оси (z) чувствительности, и жестким при всех других нагрузках и соединяет указанные две отдельные структуры (300, 400, 500, 600) между собой таким образом, что части отдельных структур совершают общие крутильные колебания вокруг оси (10) симметрии, причем мода детектирования содержит передаваемые от крутильных колебаний линейные колебания в противофазе частей указанных двух отдельных структур (300, 400, 500, 600) вдоль второго направления (y), расположенного под прямым углом к первому направлению (х).

2. Датчик скорости вращения по п.1, отличающийся тем, что

вращающийся упругий элемент (4) содержит упругие стержни (5) и крепление (6) на подложке и сформирован симметрично относительно оси (10) симметрии.

3. Датчик скорости вращения по п.1, отличающийся тем, что

указанные отдельные структуры (300, 400) содержат модули (310, 410) возбуждения и эталонные массы (330, 430), причем модули (310, 410) возбуждения выполнены с возможностью перемещения только в первом направлении (х), соединены между собой посредством соединительных упругих структур (3) и соединены с эталонными массами (330, 430) посредством упругих относительно у элементов (331, 431),

причем упругие относительно y элементы (331, 431) являются жесткими в первом направлении (х) и параллельны оси (z) чувствительности, а также являются податливым во втором направлении (y), а

эталонные массы (330, 430) соединены посредством упругих вращающихся относительно х элементов (7) с вращающимся упругим элементом (4),

при этом упругие вращающиеся относительно х элементы (7) имеют ось (11) симметрии, которая параллельна оси (z) чувствительности, расположены в каждом случае между отдельными структурами (300, 400) и вращающимся упругим элементом (4) и являются податливыми в направлении х и при кручении относительно своей оси (11) симметрии и жесткими при всех других нагрузках.

4. Датчик скорости вращения по п.2, отличающийся тем, что

указанные отдельные структуры (500, 600) содержат модули (510, 610) возбуждения, элементы (520, 620), основанные на эффекте Кориолиса, и модули (530, 630) регистрации, причем модули (510, 610) возбуждения соединены посредством соединительной упругой структуры (3), модули (530, 630) регистрации соединены посредством вращающегося упругого элемента (4) и упругих вращающихся относительно х элементов (7), элементы (520, 620), основанные на эффекте Кориолиса, соединены посредством упругих относительно у элементов (521, 621) с модулями (510, 610) возбуждения, а модули (530, 630) регистрации соединены посредством упругих относительно х элементов (531b, 631b) с элементами (520, 620), основанными на эффекте Кориолиса,

при этом отдельные структуры (500, 600) снабжены дополнительными упругими относительно y элементами (532, 632), посредством которых модули (530, 630) регистрации закреплены на подложке, и которые выполненными таким образом, что они являются податливыми в направлении второй оси (y) и жесткими при всех других нагрузках, а упругие вращающиеся относительно х элементы (7) имеют ось (11) симметрии, которая параллельна оси (z) чувствительности, расположены в каждом случае между отдельными структурами (500, 600) и вращающимся упругим элементом (4) и являются податливыми в направлении х и при кручении вокруг своей оси (11) симметрии и жесткими при всех других нагрузках.

5. Датчик скорости вращения по п.1 или 2, отличающийся тем, что

мода детектирования представляет собой смешанный тип из линейных колебаний в противофазе частей двух отдельных структур (300, 400, 500, 600) вдоль второго направления (y) и крутильных колебаний других частей двух отдельных структур (300, 400, 500, 600) относительно оси (z) чувствительности.

6. Датчик скорости вращения по п.5, отличающийся тем, что

указанные отдельные структуры (500, 600) содержат модули (510, 610) возбуждения, элементы (520, 620), основанные на эффекте Кориолиса, и модули (530, 630) регистрации, причем элементы (520, 620), основанные на эффекте Кориолиса, соединены посредством упругих относительно у элементов (521, 621) с модулями (510, 610) возбуждения, которые соединены между собой посредством соединительных упругих структур (3), а модули (530, 630) регистрации соединены посредством вращающегося упругого элемента (4),

при этом упругие вращающиеся относительно х элементы (531, 631), которые имеют ось (11) симметрии, параллельную оси (z) чувствительности, расположены в каждом случае между элементами (520, 620), основанными на эффекте Кориолиса, и модулями (530, 630) регистрации и являются податливыми в направлении х и при кручении вокруг своей оси (11) симметрии и жесткими при всех других нагрузках.

7. Датчик скорости вращения по любому из пп.1-4, 6, отличающийся тем, что

указанные отдельные структуры (300, 400, 500, 600) снабжены датчиками (314, 414, 514, 614) силы для возбуждения моды возбуждения.

8. Датчик скорости вращения по любому из пп.1-4, 6, отличающийся тем, что

указанные отдельные структуры (300, 400, 500, 600) снабжены ответвителями для моды возбуждения.

9. Датчик скорости вращения по любому из пп.1-4, 6, отличающийся тем, что

указанные отдельные структуры (300, 400, 500, 600) снабжены ответвителями (334, 434, 534, 634) для регистрации моды детектирования.

10. Датчик скорости вращения по п.9, отличающийся тем, что

указанные ответвители (334, 434, 534, 634) для регистрации моды детектирования представляют собой пластинчато-конденсаторные конструкции.

11. Датчик скорости вращения по п.9, отличающийся тем, что

указанные ответвители (534, 634) для регистрации моды детектирования представляют собой электростатические двигатели.

12. Датчик скорости вращения по любому из пп.1-4, 6, 10 и 11, отличающийся тем, что

указанные отдельные структуры (300, 400, 500, 600) снабжены датчиками силы для восстановления моды детектирования.

13. Датчик скорости вращения по любому из пп.1-4, 6, 10 и 11, отличающийся тем, что

в нем предусмотрены настроечные электроды (524, 624) для обеспечения настройки резонансной частоты отдельных структур (300, 400, 500, 600).