CN103492836A - 弹簧结构、振荡器、振荡器阵列和传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及弹簧结构(501)，所述弹簧结构具有在第一方向上通过弹簧(Sh1，Sh2)被耦接成反相振荡器的至少两个质量块(Ma，Mb)，所述弹簧(Sh1，Sh2)经由环形结构(L，E)连接到所述质量块(Ma，Mb)，所述环形结构(L，E)位于与所述环形结构(L，E)的耦接点相连接的所述弹簧(Sh1，Sh2)之间，其中，倾斜弹簧(SI45，Sr45)从所述环形结构(L)的所述耦接点连接到基座的固定器(A)，使得所述环形结构(L)的纵向运动以垂直于或大体上垂直于所述第一方向的方式布置，从而减弱所述质量块(Ma，Mb)的反相振荡之外的反相振荡。本发明还涉及振荡器和/或振荡器阵列及传感器和/或传感器组成***中的弹簧结构的使用。

Description

弹簧结构、振荡器、振荡器阵列和传感器

技术领域

本发明大体上涉及振荡器技术，但更具体地涉及传感器，且具体地涉及在这些传感器中通过(如在与之有关的独立权利要求的前序部分中提出的)弹簧结构来消除误差。本发明还涉及(如在与之有关的独立权利要求的前序部分中提出的)振荡器。本发明还涉及(如在与之有关的独立权利要求的前序部分中提出的)振荡器阵列。本发明还涉及(如在与之有关的独立权利要求的前序部分中提出的)传感器。本发明还涉及具有至少一个本发明的振荡器的传感器***。

背景技术

抗振动性和抗冲击性是角速度传感器必需的关键特性。特别是，在诸如驱动稳定性控制***等汽车工业的已知技术应用中，这些要求是极其严格的。即使来自例如岩石的猛烈的外部撞击或由汽车操纵者引起的振动也应当不影响角速度传感器的输出。

在已知技术的微机械振荡器中，诸如在角速度传感器中，在移动质量块之间设计耦接弹簧(coupling spring)被认为是合适的，该弹簧将允许它们反相运动(opposite-phase motion)，并同时抵抗质量块的共模运动(common mode motion)。这类布置事实上尤其是用于区分机械振动和实际信号。在此情况下，从质量块检测的信号是差动信号，而对它们产生影响的加速度共同引起了共模偏转(common mode deflection)。

根据图1，简单的耦接振荡器由两个质量块(m1，m2)和三个相似的一维弹簧(S1，S2，S3)组成。这类结构有效地区分质量块(m1，m2)的共模运动与模式差异。然而，就相对加速度的灵敏度而言，由于耦接弹簧并未参与同相的运动，所以质量块在同相比在反相的情况下更容易偏转(该模式的频率较低)，因而该结构是不合适的。在图1中的简单的耦接振荡器的示意图中，它的用于耦接质量块的弹簧是与其它弹簧相类似的一维弹簧。

特别是，博世(Bosch)在专利US6752017B2中描述了一种用于Z轴陀螺仪的耦接弹簧结构，在该结构中，检测的运动是质量块在共同运动轴上的反相振荡。已知技术的这些弹簧结构的共同点在于，它们参与界定主要模式和次要模式的频率以及将它们放置在待耦接的相邻质量块之间的因子。

然而，已知技术描述的弹簧结构的缺点在于相对于线性加速度的敏感性，这是因为类似于上述简单的耦接振荡器，它们相对于共模运动比相对于反相运动更松散，其中与期望的反相激励相比，撞击和振动更容易使质量块(m1，m2)偏转。此外，因为弹簧结构在两种模式中均进行参与，所以难以控制主要模式的非线性。因此，较佳的方式是完全分离耦接不同模式的弹簧结构，其中可与次要悬挂机构(secondary suspension)无关地得到主要运动的悬挂机构的非线性。

事实上已提出了如下改进，其使用在一维轴上配备有振荡质量块的类跷跷板式耦接弹簧，该弹簧就机械干扰而言是明显更好的解决方案，因为它相对于同相偏转比相对于反相偏转更刚性。这类耦接悬挂机构例如被实施为用于图2中的激发器框架的y方向主要运动，其中图2图示了根据已知技术的Z轴角速度传感器，该传感器例如在上端和下端的y轴方向上具有类跷跷板式耦接弹簧结构。

然而，图2的角速度传感器结构中完全不存在位于框架内的质量块M1和质量块M2之间的耦接，其中，在x轴方向上，质量块起到几乎独立的加速度传感器的作用。在没有耦接的情况下，它们在机械上相对于(共模)机械干扰的灵敏性几乎与相对于待检测的反相科里奥利力(Coriolis force)的灵敏性相同。因此针对质量块如何较佳地设计耦接悬挂机构的问题仍待解决，该悬挂机构将阻止它们的同相运动，但是将不会参与y轴方向上的主要运动。

上述跷跷板式悬挂机构形成了切实可行的技术方案，该方案中的质量块在单向且平行的轴上移动，但是考虑到紧凑的组装结构，它占据了大量的空间。图3概略地图示了此类在某种意义上不经济的对置结构，该结构配备有在公共轴上移动的质量块。从图3显然可知，这类结构几乎占据了质量块之间的全部空间，该结构先前是用于主要运动的激励梳形结构(excitation comb structure)。

根据已知技术的解决方案事实上旨在解决如何针对质量块来设计耦接悬挂机构的问题，该悬挂机构将防止它们的同相运动，但是将不会参与y轴方向上的主要运动。

博世的专利文件WO2010/034556A3还披露了由四个角元件组成的悬挂机构，该悬挂机构还适应于角速度传感器的次要模式耦接。由于基座的安装点被构建在它的外角处，所以这导致了例如由温度变化引起的变形，该变形引起了应变并改变了结构的振荡频率。虽然在角元件之间增加的应变去除结构减少了应变，但是占据了大量的空间。

因此，在上面提出的已知技术的解决方案中，还存在未解决的问题，即如何同时实现将能够在反相振荡模式中比在同相振荡模式中更容易地发挥作用的紧凑结构，以及因应反相模式而如何能够利用反相模式提供的优点，以便例如去除干扰。

发明人事实上已注意到用于耦接两个质量块的弹簧结构能够通过如下弹簧结构来实现，该弹簧结构由两根刚性梁和用于将刚性梁耦接在一起的偏转弹簧组成。梁被悬挂，使得它们能够围绕位于端部处的支撑点枢转。梁在另一端部处被连接到待耦接的质量块。图4示出了根据已知技术的简单弹簧结构。

图4图示了根据已知技术的作为简单示例的这类弹簧结构，该结构布置成将在共轴上振荡的质量块M1和质量块M2耦接在一起以反相振荡。在此示例中，弹簧结构具有用于耦接两个质量块的弹簧结构401、402、403、404a、404b和404c，该弹簧结构由两根刚性梁402与用于将梁402耦接在一起的偏转弹簧404a、404b和404c组成。梁被悬挂403，使得它们能够围绕位于端部处的支撑点枢转。梁在另一端部处被连接到待耦接的质量块M1和M2。

上述悬挂机构解决方案显然更紧凑且就空间的利用而言更好于博世提出的解决方案，但是，在性能上明显落后。使用实际的尺寸，该悬挂机构在相同模式下具有大约4倍刚性的差异，然而使用从角处安装的解决方案，甚至能够达到超过六倍的刚性度。

发明内容

虽然通过使用根据图2-4的弹簧解决方案成功地解决了已知技术的问题中的很多问题，然而，由于干扰的广泛变化性，所以获得对所有问题都普遍有效的解决方案是相当困难的。在上面的之前描述的情况中，已知技术的问题之一涉及通过线性加速度被耦合到振荡器的机械干扰。在此示例中，通过本发明的弹簧结构，能够解决已知技术的问题，或者至少能够减轻它们的影响。本发明的目的在于提出一种新的在纯粹模式下振荡的弹簧解决方案，该解决方案也用于差动线性振荡器以消除由线性加速度引起的机械干扰。

根据本发明的弹簧结构的特征在于其有关独立权利要求的特性部分中界定的内容。

根据本发明的振荡器的特征在于其有关独立权利要求的特性部分中界定的内容。

根据本发明的振荡器阵列的特征在于其有关独立权利要求的特性部分中界定的内容。

根据本发明的传感器的特征在于其有关独立权利要求的特性部分中界定的内容。

根据本发明的传感器***的特征在于其有关独立权利要求的特性部分中界定的内容。

根据本发明的弹簧结构具有至少两个质量块，所述质量块在第一方向上通过弹簧被耦接成反相振荡器，所述弹簧经由环形结构连接到所述至少两个质量块，所述环形结构位于连接到所述环形结构的耦接点的所述弹簧之间，其中，倾斜弹簧从所述环形结构的所述耦接点连接到基座的固定器，使得所述环形结构的纵向运动以垂直于或大体上垂直于所述第一方向的方式布置，从而减弱所述质量块(Ma，Mb)的反相振荡之外的反相振荡。

在本发明实施例的弹簧结构中，所述倾斜弹簧相对于所述环形结构对称。

在本发明实施例的弹簧结构中，所述倾斜弹簧具有相同的弹簧常数。然而，根据实施例的变形例，耦接结构可在双差动结构的单元的不同单元之间具有不同的弹簧常数。

在本发明实施例的弹簧结构中，所述倾斜弹簧具有相同的成分。

在本发明实施例的弹簧结构中，所述倾斜弹簧在长度、宽度和厚度中的至少一个方面具有共同的尺寸。

在根据本发明实施例的双差动弹簧结构中，存在两个根据本发明实施例的弹簧结构，所述弹簧结构通过连接用刚性构件C而被耦接成反相振荡器，这两个弹簧结构均两个被耦接成反相振荡器的质量块。

在根据本发明实施例的振荡器中，存在有至少一个根据本发明实施例的弹簧结构。

在根据本发明实施例的振荡器阵列中，存在至少一个根据本发明实施例的振荡器。

根据本发明实施例的传感器可通过使用根据本发明实施例的振荡器来实施。

在根据本发明实施例的传感器***中，存在至少一个根据本发明实施例的传感器。

本发明的其它实施例被呈现在从属权利要求中。本发明的实施例能够以适当的方式组合。根据本发明实施例的示例在涉及说明书和附图中得到描述。在附图中，使用相同的附图标记表示相似类型的部件，而所述部件不必彼此完全相同。在此示例中，本领域技术人员基于所提出的内容将理解潜在的差异。可以改变部件和它们的尺寸或顺序，且它们彼此的绘制比例也不需要相同。

附图说明

图1-4提到了已知技术或在本申请的提交日之前已在别处提出并为申请人所知的技术，如下：

图1是根据已知技术的简单耦接振荡器的示意图；

图2图示了作为Z轴角速度传感器的根据已知技术的解决方案；

图3图示了根据已知技术的在质量块之间具有类跷跷板式耦接悬挂机构的振荡器解决方案的空间要求；

图4图示了根据已知技术的结构，其中弹簧结构耦接在共轴上振荡的质量块；

由于图1-4提到了如上所述的已知技术，所以下面参考图5-12提出本发明的示例，以便图示在本申请中提出的本发明的实施例。在此示例中，不期望将实施例仅限制成根据所提出的示例的实施例，也不是将其仅限制成根据附图披露的相对尺寸。本发明的实施例能够适当的方式彼此组合。

图5图示了根据本发明实施例的弹簧结构；

图6图示了处于反相模式的本发明实施例的功能；

图7图示了处于消除同相模式的本发明实施例的功能；

图8图示了根据本发明实施例的处于角速度传感器的次要振荡器中的悬挂机构；

图9图示了根据本发明的替代实施例的双差动耦接弹簧结构；

图10图示了根据本发明实施例的电容性信号的形成；

图11图示了根据本发明实施例的振荡器阵列；及

图12图示了根据本发明实施例的传感器***。

具体实施方式

本发明实施例例如涉及诸如角速度传感器等振荡微机械振荡器。然而，本文件的目的并非将提出的弹簧结构仅限制成振荡器结构，也不是将其仅限制成用于消除由差动线性振荡器中的线性加速度引起的机械干扰，而是该解决方案根据本发明权利要求的界定特征还能应用于消除其它振荡器的干扰。

在下面的说明中，用于图示的左、右、上和/或下等方向仅是参考提出的媒介的示例，它们并非意味着对部件的有关方位进行任何限制，例如，相对于地球表面上的引力场的方向。

图5示出了根据本发明实施例的耦接悬挂机构的例示。该悬挂机构具有从另一端固定的两个弹簧SI45和Sr45，弹簧SI45和Sr45相对于振荡器的运动轴以倾斜角屈缩(yield)。虽然出于说明的目的使用标号45来表示倾斜角，但是不期望在本发明实施例中使用的角度恰为45°角度。也不期望将本发明实施例仅限制成如下形式：弹簧结构左边的弹簧SI45的角度与右边的弹簧Sr45的角度对称。也不期望将弹簧之间的任一角度限制成是相对于水平左侧弹簧Sh1的纵向或相对于水平右侧的弹簧Sh2的纵向测量出的。根据本发明的非对称实施例，能够根据这些实施例中的各自已知技术的方式选择弹簧的尺寸和/或材料而影响弹簧的弹簧常数，从而补偿不同角度的影响，其中，考虑到倾斜角的空间要求，给出了弹簧Sh1和SI45之间的角度或弹簧Sh2和Sr45之间的角度是非对称角度时的解决方案。倾斜弹簧SI45和Sr45从它们的另一端被耦接至基座的固定点A。

根据本发明实施例，弹簧Sh1、Sh2、L、E、SI45和Sr45中的至少一个弹簧布置成相对于纵向为刚性的。根据本发明实施例，上述弹簧中的至少一个弹簧布置成在相对于它的纵轴垂直的方向上是屈缩的，其中实现了图5和图6中箭头所示的弹簧运动。

根据本发明实施例，至少一个弹簧是平模式(flat-modelled)的，换句话说大体上呈矩形棱柱，其中在该矩形棱柱中，长度是垂直于纵向长度方向的方向上的最小尺寸的至少1.5倍、优选地至少5倍和更优选地至少8倍。该垂直方向具有宽度和厚度，上述宽度和厚度是彼此垂直的方向上的尺寸。通过厚度和宽度的尺寸调整成比另一者小，能够将弹簧制作成在较窄尺寸的方向上比在其它方向上更容易屈缩。使用平模式弹簧，能够在给定的方向上实现屈缩。根据一些相应的实施例，呈刚性的零件可以是三角形、规则多边形或圆形横截面的形式。

按照图6的示例中所示的方式，弹簧Sh1和弹簧Sh2的另一端通过刚性结构在运动轴的方向上被耦接到质量块Ma和质量块Mb，该刚性结构优先地在其它方向上屈缩。当质量块Ma和质量块Mb反相移动时，由于环形结构能够向下移动且结构的分支产生屈缩，所以悬挂机构在此运动阶段中处于其最柔软的状态。弹簧Sh1和弹簧Sh2通过弹簧结构SI45、L、E和Sr45而彼此耦接，该结构允许端部在处于反相(图6)而不是大体上处于同相(图7)的弹簧的运动方向上移动。在此示例中，耦接弹簧的悬挂机构对于同相偏离来说是极其刚性的，由于环形结构结构L的两个分支(左边分支和右边分支)易于在相反方向上偏离，且当端部E在缩短时是刚性的。

图8示出了根据本发明实施例的作为角速度传感器结构501，801的一部分的悬挂机构。在结构的此实施方式中，悬挂机构通过长横梁弹簧(long beam spring)耦接到质量块，该长横梁弹簧在主要运动(x)的方向上屈缩，而将次要运动(y)传递到耦接悬挂机构。为了说明的目的，图8示出了下面的部分1-20，其中，本领域技术人员将更好地理解根据实施例的弹簧结构的功能。当例示各个方向以进行参照时，上方、下方、侧边、左侧和右侧等术语是根据所呈现的媒介的西方读取方向来使用的，然而并不是将根据实施例的结构的使用方向而将其限制成该实施例。

图8示出了下方质量块的主要运动电容式检测梳形结构。在图8中还示出了主要固定器7，主要固定器7被依次安装到该结构的基板和/或上盖，以将主要振荡器的组件安装到框架。按照上方质量块的对应方式，使用相同的概略标记来表示对应的部分。在差动实施例中，图9的上方部分(例如，901)和下方部分(例如，902)的检测梳形结构1能够在反相模式中一起运行，其中，将信号与噪音以及其它相似干扰进行区分较为容易。

根据本发明的实施例，角速度传感器的上方部分和下方部分相对于由左侧环形结构和右侧环形结构界定的直线呈反射式对称。根据本发明的实施例，在此示例中，至少一部分具有两个检测梳形结构。根据本发明的实施例，左侧或右侧中的任意一侧至少具有两个检测梳形结构。不期望检测梳形结构的数目、对称和/或各自位置仅限于根据所呈现的实施例示例的数量、对称和/或各自位置。

倾斜引导弹簧2是偏转弹簧，其将下方的质量块的次要运动(y)的方向转换为垂直方向(x)。耦接悬挂机构的环形结构L，3被布置成相对于质量块在垂直的方向上移动，其中，根据实施例，当倾斜引导弹簧反相运动时，其臂部屈缩。根据实施例，当倾斜引导弹簧反相运动时，端部并不屈缩。根据实施例，耦接主要运动的弹簧4被布置成在主要(x)轴的方向上阻止质量块的同相运动。根据实施例，倾斜引导弹簧5是偏转弹簧，其将上方的质量块的次要(y)运动的方向转换为垂直方向(x)。主要固定器6、8和14用于图示根据本发明的区域，该区域被接合到基板(到基座)和/或上盖。在此示例中，主要固定器将主要振荡器的组件接合到框架。根据本发明实施例，图9的部分L与刚性构件C耦接在一起，其中，图9的上侧结构和下侧结构(诸如图9示出的差动结构的部分901和部分902)能够通过从上方和下方将部分3，L彼此连接而耦接成反相状态。

图8所示的主要弹簧9用于在主轴(x)的方向上以尽可能线性的方式阻止主要运动。部分9的尺寸从而被制作成在其他方向上尽可能呈刚性。主要滑块10本身是类字母C形状的刚性结构，根据本发明实施例，其仅能在主轴(x)的方向上移动。根据本发明实施例，次要梳形结构的转片指状结构11是质量块的一部分。该部件11是待检测的次要电容的移动电极。根据本发明实施例，次要梳形结构的定片固定器12是待检测的次要电容的静态电极。

在图8中，质量块的端部13是作为单片结构被提及的，其尽可能地呈刚性且将质量块的运动传递至耦接悬挂机构。虽然事实上图8在其顶部示出了一个质量块端部，但是这不意味着将本发明的实施例仅限制成所示出的情形。

在图8中，通过利用主要运动的驱动梳形结构16(定片和转片)，能够使用共用电压在两个质量块上产生相反的静电力，以激发和/或维持主要运动。

在图8中还图示了用于耦接主要运动和次要运动的悬挂机构的固定区域17。根据本发明实施例，耦接主要运动的悬挂机构能够使用耦接次要振荡器的悬挂机构18来执行。图8图示了位于x方向上的偏转弹簧的主要滑块与质量块之间的次要弹簧19a、19b、19c和19d。根据本发明实施例，次要弹簧的功能是允许质量块仅在次要轴(y)的方向上从主要运动偏转。次要弹簧在其他方向尽可能地呈刚性。图8中的标记20表示正交补偿梳形结构及其固定器。

图9的弹簧结构中的由虚线界定的区域901和区域902图示了本发明实施例的解决方案。对于部分901和部分902，虚线图示了本实施例的给定替代性质，该给定替代性质与相对于目前所示的相反方向的左侧、右侧或两侧的环形结构3，L的替代性质有关。在此示例中，刚性构件C能被耦接在两个此类结构801之间，由此可以实现图9中的部分901和部分902所示的弹簧结构及它们之间的耦接，以设置相位差。在此示例中，基于所示出的情形，为了形成双差动结构对，一些结构对可以是反射地对称，这取决于部件对的构成部分的环形结构3，L的取向。

虽然部件Sh1和部件Sh2在图中被描绘成一条线，但是它们通过环形结构3，L彼此连接。

图8所示的实施例如图所示在左侧和右侧的边缘之间具有不对称性。原因在于，根据实施例的示例，质量块被布置成在x轴的方向上反相运动，且因此从这些质量块检测到差动的主要运动，其中对于梳形结构1和7的布置，它们位于同一侧是优选的。

根据实施例，也可以通过使用通往梳形结构***16的单端电压来静电激发反相运动本身，以便在差动地检测到对称时消除由杂散电容引起的可能串扰，外部干扰亦是如此。

根据本发明的替代实施例，弹簧结构例如还能够在调音叉型(tuningfork-type)传感器的主要振荡器中运行，在此示例中，该弹簧结构仅允许或大体上仅允许质量块的反相主要运动，但是即使在极大加速度的情况下传感器的过载。

同样地，本发明适于与几乎任何类型的反相线性振荡器连接以便提高它的抗干扰能力。

图9图示了本发明实施例的替代解决方案，在该解决方案中使用了两个本发明实施例的弹簧结构(901，902)，使用刚性复合结构C将这些弹簧结构耦接成反相形式。在此示例中，环形结构3，L被配置成彼此面对，以与刚性构件C连接。根据本发明的实施例，刚性构件C可具有均匀厚度，但是它的厚度和宽度可以沿它的纵向变化，以实现渐进的柔韧性。根据实施例，它在厚度和/或宽度的方向上具有弱化的拐点(flexpoint)，这些拐点是通过局部地改变材料的强度而实现的。为了耦接振荡，C还优选地在如下方向上呈刚性，该方向与通过C彼此耦接的振荡器的耦接方向垂直。当在此示例中环形结构L至少在纵向(垂直于实施例的部件E的纵向的方向)上呈刚性时，则可以通过复合结构C来传送部分901和部分902之间的机械运动。通过将实施例的环形结构L(位于部分901中和/或部分902中)和/或刚性构件C中的至少一者布置成渐进形式，还能够产生取决于部分901和902之间的振幅的耦接。在此示例中，根据实施例，能够在垂直于纵轴的方向上获得渐进性刚性。通过在部分901和部分902之间耦接标准相位差，还能利用由虚线框图示的部分901和902的质量块的振荡的相位之间的信息，该信息涉及这些部分中的相位的相反相位，其中，耦接到由这些部件形成的***中的干扰能够被更好地消除。

另外，如有必要，当将正确相位的电压引入到电容器的特定极板以进行衰减时，可以通过电容性耦合和电容器的极板之间的牵引力的作用来电衰减特定模式，其中，可以利用电容器的极板之间的牵引力来衰减运动。根据本发明的另一个实施例，当以不同于衰减的方式调整引入电压的相位时，还可以将电容器用于激发动作，以辅助地维持特定振荡模式。

图10图示了图9的实施例的使用实施例，其中通过可变电容Ca1、Cb1、Ca2和Cb2来形成电容性信号。在此示例中，电容可以根据极板之间的距离变化而变化，和/或根据用于形成电容的电容器极板之间的共用极板表面面积的变化而变化。在图10中，部分901和902的振荡被配置成反相形式，其中当部分901中的电容Ca1和电容Cb1增大时，部分902的对应电容Ca2和电容Cb2减小。质量块Ma和Mb的电容器的对应极板可以均被耦接到某个参考电位，例如，耦接到地(图中没有示出)，其中，质量块中的对应极板接收与其相符的电位。这些电位可以是相同的或不同的电位，这取决于是否期望随着对应电容变化的信号具有不同于0V的特定偏压。出于说明的目的，在用于形成随着电容变化的信号的电路MC中，例如通过图中的箭头示出了四个输出1、2、3和4，但不限于输出本身的数量和/或其它本身信号输入或输出本身。虽然根据本发明实施例，在附图中示出了双差动结构，但是能以相同的电容式读取方式(例如，由部分901形成的振荡的电容式读取)来读取双差动结构的实施例(501)的简单信号。

根据本发明的实施例的变形例，可以不使用部分902的激发框架结构，从而节省了空间。在此情况下，在对应的实施例中，在制定部分901的激发框架结构的尺寸时，还可能需要考虑抗机械运动性能损耗作为这些的补偿，且部分902亦需要进行此补偿。在此示例中，根据本发明实施例，部分901中的环形结构3，L还应当朝向部分902中的对应环形结构，以便这些环形结构能够通过刚性构件C彼此耦接。在此情况下，根据实施例，环形结构的取向优选地与图8所示取向相反。根据实施例，根据变形例，部分901和部分902相对于部件之间的直线反射地对称，根据另一变形例，部分901和部分902相对于该直线的点反射地对称，其将垂直地与感性构件C相交。根据实施例的变形例，部分901和902在其他方面彼此相似，但是例如在部分901中，左侧环形结构的取向与右侧环形结构的取向相反，且在部分902中亦然。

图11图示了具有本发明实施例的第一组振荡器的振荡器阵列，该振荡器阵列中的至少一些振荡器能够使用激发信号被一起同步成同相振荡。根据本发明的实施例，振荡器组的其他一些振荡器可以被同步成相对于第一组振荡器反相振荡。根据本发明的实施例，振荡器阵列可以具有被同步到其他一些振荡器组的其他相位。图11使用小箭头图示了振荡器组之间的相位制定的有关振荡器组的不同实施例变形例。

图12图示了本发明的如下多个实施例，在其中一个实施例中利用弹簧结构。使用巢状方块图示了替代示例和变形例先前提到的本发明的实施例。传感器801'在其他方面与传感器801相似，虽然在传感器801'中，传感器801'不具有两个振荡器501，但是传感器801'的结构由于部分901和部分902的反相状态的实施而不同于传感器801。在此情况下，传感器801'的部分901和902中每一者具有至少一个环形结构3，L，以便在部分901和部分902之间耦接刚性构件C以界定相位。虽然通过部分901和902示出了具有两个反相部分的差动结构，但是不期望将本发明实施例仅限制成如下实施例，这类实施例仅具有两个部分901和902的此类实施例，且其仅包含的环形结构3，L(从左侧边缘或从右侧边缘)朝向另一个环形结构，以在界定传感器801'中的部分901和902的相位时使用刚性构件C

在本发明的具有通过使用部分901和/或部分902实施的数个传感器部分801'的此等实施例中，可能的形式如下，在左侧和右侧的环形结构3，L被配置成其朝向与图8所示的示例的朝向相反，其中，传感器部分可以通过刚性构件C进行串接以界定传感器的相位。在此情况下，电容性激发也应当配置成与该串接的相位界定相一致，以实现和/或维持所期望的部分的共同相位。

通过将方块ADC加入到图12，图示了如下实施例，其中本发明实施例的弹簧结构是这类大较大实体的***的一部分，在此较大实体中，利用了本发明实施例的振荡器或这类振荡器组。因而ADC亦涵盖如下实施例，在这类实施例中可以从振荡器获得的信号被转换成数字形式，但是不仅限于此。虽然在附图中使用方块“模拟”图示了与数字信号平行地输出的模拟信号的可能性，但是，不期望将本发明仅限制成平行形式，而是根据相应的实施例还还可以仅执行一种输出。

与已知技术相比，本发明的优势在于占用空间小，以及相对于反相偏转具有异常微小的刚性。因此，将本发明的耦接添加到传感器结构，并没有显著地降低它的机械灵敏度。

本发明的悬挂机构的质量块的安装点位于移动轴向的相同直线上。由于这个原因，弹簧(例如，类似于跷跷板弹簧)的反作用力不会相对质量块产生力矩。

另外，彼此靠近的固定点的位置提高了由例如外部或温度变化引起的扭矩的解决方案的稳健性，特别是，例如与从角处安装的解决方案相比。

Claims (10)

1.一种弹簧结构(501)，其特征在于具有在第一方向上通过弹簧(Sh1，Sh2)被耦接成反相振荡器的至少两个质量块(Ma，Mb)，所述弹簧(Sh1，Sh2)经由环形结构(L，E)连接到所述质量块(Ma，Mb)，所述环形结构(L，E)位于与所述环形结构(L，E)的耦接点相连接的所述弹簧(Sh1，Sh2)之间，其中，倾斜弹簧(SI45，Sr45)从所述环形结构(L)的所述耦接点连接到基座的固定器(A)，使得所述环形结构(L)的纵向运动以垂直于或大体上垂直于所述第一方向的方式布置，从而减弱所述质量块(Ma，Mb)的反相振荡之外的反相振荡。

2.如权利要求1所述的弹簧结构，其特征在于，所述倾斜弹簧(SI45，Sr45)相对于所述环形结构(L)对称。

3.如权利要求1或2所述的弹簧结构，其特征在于，所述倾斜弹簧(SI45，Sr45)具有相同的弹簧常数。

4.如权利要求1、2或3所述的弹簧结构，其特征在于，所述倾斜弹簧(SI45，Sr45)具有相同的化学和/或结构成分。

5.如前述权利要求中任一项所述的弹簧结构，其特征在于，所述倾斜弹簧(SI45，Sr45)在长度、宽度和厚度中的至少一个方面具有共同的尺寸。

6.一种双差动弹簧结构，其具有两个如权利要求1所述的弹簧结构(901，902)，所述弹簧结构(901，902)通过连接用刚性构件C而被耦接成反相振荡器。

7.一种振荡器，其特征在于具有至少一个如前述权利要求中任一项所述的弹簧结构。

8.一种振荡器阵列，其特征在于具有至少一个如权利要求7所述的振荡器。

9.一种传感器，其特征在于具有至少一个如权利要求7或8所述的振荡器。

10.一种传感器***，其特征在于具有至少一个如权利要求9所述的振荡器。

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