CN103787266B - 机械部件、机械***和用于运行机械部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械部件，所述机械部件具有保持装置(10)、可调节部件(12)、第一传感器装置(14a)和第二传感器装置(14b)，所述可调节部件(12)能够至少处于具有第一固有频率的第一振动模式中和具有与所述第一固有频率不同的第二固有频率的第二振动模式中，借助所述第一传感器装置能够提供第一传感器信号(U1)，借助所述第二传感器装置能够提供第二传感器信号(U2)，其中，所述第一传感器装置(14a)和第二传感器装置(14b)彼此连接，使得能够借助至少所述第一传感器信号(U1)和所述第二传感器信号(U2)生成一个总信号(Uges，54)，所述总信号具有由所述总信号(Uges，54)的在激励所述第一振动模式时出现的第一最大量值和所述总信号(Uges，54)的在激励所述第二振动模式时出现的第二最大量值构成的有利的总比例。本发明也涉及一种机械***和一种用于运行机械部件的方法。

Description

机械部件、机械***和用于运行机械部件的方法

技术领域

本发明涉及一种机械部件和一种机械***。此外，本发明还涉及一种用于运行机械部件的方法。

背景技术

在DE 10 2010 029 925 A1中描述了用于微振动装置的位置识别的一种装置和一种方法。该装置具有一个微振动镜作为可调节部件，所述微振动镜通过悬挂***与保持装置连接。该装置具有4个构造为麦克风的传感器装置用于识别微镜的当前位置，借助所述的传感器装置可以检测在调节微振动镜时出现的声波作为压力变化。

发明内容

本发明的优点

本发明简化了对在机械部件的运行中优选受激励的第一振动模式的第一固有频率的求取。如下面更详细地阐述的那样，第一振动模式的第一固有频率的更加容易的可识别性显著地降低对与机械部件共同作用的控制和/或调节装置的要求。机械部件因此能够与成本更低的和需要更少结构空间的控制和/或调节装置共同使用。

第一固有频率不应理解为小于第二固有频率的固有频率。第一固有频率因此也可以大于第二固有频率。“第一固有频率”和“第二固有频率”以及“第一振动模式”和“第二振动模式”这些名称仅仅用于区分固有频率和振动模式。

优选，第一振动模式是有用模式，并且第二振动模式是干扰模式。通过至少两个传感器装置的有利的连接可以生成一个总信号，所述总信号增强地再现有用模式的激励，而干扰模式的激励仅仅被微弱地再现，优选完全受到抑制。总信号尤其可以仅仅再现有用模式的激励，而在至少一个干扰模式中不同的分传感器信号相互抵消/消除。机械部件的任意一个模式都可以选作有用模式。

在一个优选的实施方式中，总信号的第一最大量值大于或等于第一传感器信号的第一最大量值与第二传感器信号的第一最大量值之和，其中，总信号的第二最大量值小于或等于第一传感器信号的第二最大量值与第二传感器信号的第二最大量值之差。因此，可以实现使分配给第一振动模式的第一最大量值上升，而分配给第二振动模式的第二最大量值(近乎)被滤除。这使对具有第一最大量值的、可分配有总信号的相对较高的值的第一固有频率的识别变得容易。

传感器装置的输出信号通常是电压信号。可以在电路中使用UI转换器以使电压信号相加。

机械部件例如可以是微机械部件。恰恰在微机械部件中经常激励由可调节部件和保持装置组成的***的固有频率，以便因此保证可调节部件的相对较大的调节运动。本发明因此也能够有助于低成本地制造微机械部件和/或改善微机械部件的应用可能性。

在一种优选的实施方式中，可调节部件通过至少一个第一弹簧和至少一个第二弹簧与保持装置连接，所述至少一个第一弹簧和所述至少一个第二弹簧相对于对称平面彼此对称地构造。因此，尤其第一弹簧和第二弹簧的同相或反相的弯曲可以用于，通过合适地执行和连接两个传感器装置来相对于可分配给第二振动模式的总信号值显著提高可分配给第一振动模式的总信号值。

优选地，第一传感器装置构造在第一弹簧在保持装置上的第一锚定部位上和/或第一弹簧上，其中，第二传感器装置构造在第二弹簧在保持装置上的第二锚定部位上和/或第二弹簧上。这显著使得传感器装置的电接触变得更容易。

例如，第一振动模式相对于对称平面是不对称的(反相，180°相移)，而第二振动模式相对于对称平面是对称的(同相)，其中，总信号作为差分电压由作为第一传感器信号提供的第一电压信号和作为第二传感器信号提供的第二电压信号生成。这允许在同时平均(herausmittlung)/减弱可分配给第二振动模式的总信号值时(自动地)增强分配给第一振动模式的总信号值。

同样，第一振动模式也可以相对于对称平面对称(同相)的，并且第二振动模式相对于对称平面是不对称的(反相，180°相移)，其中，借助UI转换器作为“相加的电压信号”由作为第一传感器信号提供的第一电压信号和作为第二传感器信号提供的第二电压信号生成总信号。通过这种方式能够实现在上面的段落中描述的优点。

在一个有利的扩展方案中，机械部件的驱动体通过第一弹簧和第二弹簧悬挂在保持装置上，其中，可调节部件通过至少一个中间弹簧与驱动体连接。如下面更详细描述的那样，在由可相对于保持装置处于不同的振动运动的驱动体和可调节部件组成的***中，也能够根据总信号容易地识别出相对于其他模式优选使用的第一振动模式。

在一个有利的实施方式中，第一传感器装置是第一全电桥，并且第二传感器装置是第二全电桥。同样，第一传感器装置可以是第一半电桥，并且第二传感器装置是相同极性(gleichgepolt)的第二半电桥。作为对此替代地，第一传感器装置可以是第一半电桥，并且第二传感器装置是相反极性的第二半电桥。同样，电容式探测器和/或电感式探测器也可以用于第一传感器装置和/或第二传感器装置。因此，可以对于机械部件的相应的用途借助大量不同的传感器类型优化在此所述的机械部件。

在具有相应的机械部件和调节装置的机械***中也保证上述的优点，其中，调节装置设计用于求取以下频率：对于所述频率，作为频谱提供的总信号具有明确(eindeutig)的最大值，所求取的频率确定为第一固有频率，并且在考虑所确定的第一固有频率的情况下使可调节部件处于与第一振动模式相同的振动运动中。明确的最大值例如可以理解为由调节装置作为第一个发现的、高于预给定的阈值的和/或具有总输出信号的相对于激励信号的90°的相移(具有在1°范围中的偏差)的最大值。例如，调节装置可以从一定数量的局部最大值中识别出合适的最大值，例如因此作为第一最大值，因为合适的最大值与其他的局部最大值相比具有最大的振幅或明确的90°的相移。因此，可以在机械***中有针对性地激励优选使用的第一振动模式。

调节装置尤其可以包括锁相回路。这种调节装置可成本有利地实现并且需要相对较小的结构空间。

此外，也可以通过执行一种对应的用于运行所述机械部件的方法来保证上述优点。

附图说明

下面借助附图解释本发明的其他的特征和优点。示出：

图1a至1e：所述机械部件的第一实施方式的局部示意图和四个用于解释其功能原理的坐标系；

图2a和2b：所述机械部件的第二实施方式的局部示意图和用于解释其功能原理的坐标系；

图3a至3g：所述机械部件的第三实施方式的局部示意图和用于解释其功能原理的坐标系；

图4：所述机械***的一种实施方式的示意图；和

图5：用于解释用于运行机械部件的方法的实施方式的流程图。

具体实施方式

图1a至1e示出机械部件的第一实施方式的局部示意图和四个用于解释其功能原理的坐标系。

在图1a中部分地给出的机械部件具有一个保持装置10和一个可调节部件12，其中，可调节部件12如此与保持装置10连接，使得能够使可调节部件12相对于保持装置10至少处于具有第一固有频率的第一振动模式中和具有与第一固有频率不同的第二固有频率的第二振动模式中。可调节部件12可以是例如镜板。机械部件因此可以构造为镜装置、尤其是微镜。但是，替代镜板也可以使用不同构造的可调节部件12。例如，机械部件也可以是转速传感器或加速度传感器。机械部件的可构造性并不限于确定的可调节部件12。同样，保持装置10的在图1a中给出的框架形的构造仅仅是用于示例性解释的。

机械部件优选具有(未示出的)致动器装置，借助所述致动器装置可以激励可调节部件12以在预给定的频率值范围内可变的频率(相对于保持装置)进行振动运动，其中，所述频率值范围至少包括第一固有频率和第二固有频率。致动器装置例如作为静电致动器装置可以包括至少一个电极和/或作为磁致动器装置可以包括至少一个线圈。此外，也可以在机械部件上使用至少一个压电装置作为致动器装置的一部分。但是，在此所列举的致动器类型对于致动器装置的构造仅仅能够是示例性地解释的。尤其是在此描述的机械部件并不限于确定类型的可使用的致动器装置。

在机械部件上设置第一传感器装置14a，借助所述第一传感器装置能够提供第一传感器信号，所述第一传感器信号具有由第一传感器信号的在激励可调节部件12的第一振动模式时出现的第一最大量值与第一传感器信号的在激励可调节部件12的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第一比例。此外，机械部件还具有第二传感器装置14b，借助所述第二传感器装置能够提供第二传感器信号。传感器装置12和14可以包括例如至少一个应变片、一个压阻式传感装置、一个压电式传感装置、一个电容式传感装置和/或一个电感式传感装置。但是，在此所列举的用于传感器装置12和14的构造方式仅仅是用于示例性解释的。

第二传感器信号具有由第二传感器信号的在激励可调节部件12的第一振动模式时出现的第一最大量值与第二传感器信号的在激励可调节部件12的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第二比例。第一比例和第二比例可以是例如第一商数和第二商数。下面还更详细地描述用于两个传感器装置14a和14b的有利的构造可能性。

第一传感器装置14a和第二传感器装置14b如此彼此连接，使得能够借助至少第一传感器信号和第二传感器信号生成一个总信号。例如，可以使用UI转换器用于生成总信号。但是，总信号也可以是差分电压。同样能够实现用于可生成的总信号的其他实施例。

总信号具有由总信号的在激励可调节部件12的第一振动模式时出现的第一最大量值与总信号的在激励可调节部件12的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的总比例，所述总比例大于第一传感器信号的第一比例并且大于第二传感器信号的第二比例。总信号比例例如也可以是商数。

因此，针对总信号增强机械部件对第一振动模式的激励的响应。这使得能够容易地识别机械部件对第一振动模式的激励作出的反应和/或将一个频率分配为第一固有频率。如下更详细地阐述的那样，总信号的这一特性可以用于大量应用可能性。

第一振动模式尤其可以有针对性地用作有用模式。因为机械部件对第二振动模式的激励的响应在总信号中(自动地)受到压制(gequenscht)/抑制，因此有利的是，第二振动模式是干扰模式。如下更详细阐述的那样，也可以在总信号中增加多个有用模式(作为至少一个第一振动模式)，而多个干扰模式(作为至少一个第二振动模式)受到抑制/压制。

在图1a中部分地给出的实施方式中，可调节部件12通过至少一个第一弹簧16a和至少一个第二弹簧16b与保持装置10连接。第一弹簧16a和第二弹簧16b相对于对称平面18彼此对称地构造。弹簧16a和16b也可以称作“驱动弹簧”或“工作弹簧”。在图1a中给出的实施方式中，弹簧16a和16b构造得相对较长。这种长的弹簧保证驱动体20和与其连接的可调节部件12的良好的可调节性，以及在使可调节部件12处于其至少两个振动模式之一期间具有相对较低的机械应力。弹簧16a和16b尤其可以构造为L形的可弯曲的弯曲弹簧。然而，仅仅是可选地给机械部件配备这种弹簧16a和16b。

此外，在图1a中部分地给出的实施方式中，机械部件的驱动体20通过第一弹簧16a和第二弹簧16b悬挂在保持装置10上。在驱动体20上可以设置致动器装置的至少一个分部件，例如线圈和/或电极。此外，可调节部件12通过至少一个(未显示的)中间弹簧与驱动体20连接。但是，在图1a中所示的给机械部件配备两个弹簧16a和16b和驱动体20分别仅仅是用于示例性解释的。

驱动体20和可调节部件12能够以多个自由度相对保持装置10振动。尤其是驱动体20和可调节部件12的这种振动运动可以围绕一个(未画出的)共同的转动轴线定向。尤其是驱动体20和可调节部件12也可彼此相对地振动。也可以换句话说，驱动体20和可调节部件12具有以下振动模式：在所述振动模式中其能够彼此平行地或反相振动。

在图1b和1c的坐标系中给出机械部件的总共9个(第一)振动模式M1至M9。图1b的横坐标从第一弹簧16a在保持装置10上的锚定部位沿第一弹簧16a的第一纵轴线l1延伸至第一弹簧16a在驱动体20上的锚定部位。与此相对应，图1c的坐标系的横坐标是通过第二弹簧16b的第二纵轴线l2，所述第二纵轴线在第二弹簧16b在保持装置10上的锚定部位处开始并且在第二弹簧16b与驱动体20的锚定部位处结束。图1b和1c的坐标系的纵坐标分别给出在振动模式M1至M9期间分别出现的(最大)机械应力作为机械应力S。

如根据图1b和1c可以看出的那样，弹簧16a和16b在振动模式M2、M6、M7和M8中弯曲成S形。但是弹簧16a和16b的S形弯曲仅仅在振动模式M6和M7中相对于对称轴线18是对称的。与此相对，弹簧16a和16b的在振动模式M2和M8中出现的S形弯曲是不对称的。在振动模式M2和M8中也可以谈及弹簧16a和16b的相移弯曲或方向相反的弯曲。

借助传感器装置14a和14b的构造和连接可以有针对性地在总信号中增强振动模式M1至M9中的与其他的振动模式M1至M9相比优选的至少一个第一振动模式的信号。例如，如果第一传感器装置14a构造在第一弹簧16a在保持装置10上的锚定部位上和/或在第一弹簧16a上，则可以保证第一传感器装置14a的有利的设置。与此相应，第二传感器装置14b也可以有利地构造在第二弹簧16b在保持装置10上的锚定部位上和/或优选构造在第二弹簧16b上。至少一个传感器装置14a和14b的这种设置允许可靠地识别至少一个所分配的弹簧16a和16b发生的变形和更容易地推断出可调节部件12的由此导致的调节运动。

在图1a中部分地给出的实施方式中，传感器装置14a和14b分别安装(abgebracht)在弹簧16a和16b在保持装置10上的锚定部位上和/或安装得靠近弹簧16a和16b上的锚定区域。将至少一个传感器装置14a和14b设置在至少一个弹簧16a和16b在保持装置10上的锚定部位上可以附加地带来以下优点：不需要通过相应的弹簧16a和16b的触点/导线。因此，相应的弹簧16a和16b的弯曲特性不受到布线的影响。

在图1a的实施方式中，由在两个弹簧16a和16b的锚定部位上的压敏测量电阻组成的两个全电桥22a和22b构造为传感器装置14a和14b。传感器装置14a和14b也可以称作“惠斯登(Wheastone)电桥”。基于在弹簧16a和16b弯曲期间在弹簧中出现的机械应力和压阻效应，全电桥22a和22b的电阻改变其相应的电阻值。根据所提供的电压可以读取这种电阻变化。但是机械部件的可构造性并不限于确定的传感器类型。

图1d示出一个坐标系，所述坐标系具有可以作为第一传感器信号U1或第二传感器信号U2提供的电压信号的频谱。在此，图1d的横坐标给出激励频率f，可调节部件12以所述激励频率相对保持装置10振动。纵坐标说明可作为第一传感器信号U1或第二传感器信号U2提供的电压U。

如根据图1d可以看出的那样，第一传感器信号U1或第二传感器信号U2具有大量的局部最大值和局部最小值。图1d的坐标系中的大量极限值使机械部件以优选的振动模式运行变得困难。此外几乎不可能的是，根据许多局部极限值给优选的振动模式分配确定的固有频率。还应考虑的是，制造公差可能如此移动频带，使得即使借助相对较为昂贵的电子设备也不能够确定对于机械部件的运行优选的振动模式的固有频率。此外，机械部件上的老化过程会使重新确定对于机械部件的运行优选的振动模式的固有频率变得困难得多。

但是，通过合适地确定构造为全电桥22a和22b的传感器装置14a和14b的输出电压可以有针对性地增强对于机械部件的运行优选的至少一种振动模式的总信号。在此，尤其可以考虑，弹簧16a和16b的相对于对称平面18对称的变形通常造成与第二传感器信号U2(近乎)相同的第一传感器信号U1，而在弹簧16a和16b方向相反地/相移地变形时第一传感器信号U1大多与第二传感器信号U2方向相反。无论弹簧16a和16b的弯曲是S形弯曲还是其他形状的弯曲，这经常得以保证。

因此，为了有针对性地抑制至少一个相对于对称平面18对称的振动模式的至少一个总信号的所不期望的信号，传感器装置14a和14b如此彼此连接，使得第一传感器信号U1和第二传感器信号U2的总和作为总信号输出。在这种情况下与第一传感器信号U1(近乎)方向相反的第二传感器信号U2抵消第一传感器信号U1。与显著突出地方向相反的/相移的振动模式M2和M8的总信号相比，通过这种方法有针对性地增强对称的振动模式M6和M7的总信号。

如果优选至少一个方向相反/相移的振动模式用于机械部件的运行，则传感器装置14a和14b也可以如此连接，使得提供两个全电桥22a和22b的差分电压作为总信号。这造成(自动地)滤除具有与第二传感器信号U2(近乎)相同的第一传感器信号U1的振动模式。通过这种方法，例如能够相对于振动模式M6和M7的总信号有针对性地增强振动模式M2和M8的总信号，而振动模式M6和M7则(自动地)被滤除/压制。

图1e示出有利的总信号Uges。图1e的横坐标说明激励频率f，以所述激励频率相对于保持装置10激励可调节部件12，而纵坐标相当于可作为总信号Uges提供的电压U。图1d和图1e的比较示出通过两个全电桥22a和22b的滤波作用。两个全电桥22a和22b的在图1e中所示的频谱已经除去几个干扰模式。

基于显著突出的峰值的数量下降，即使借助成本有利的电子设备也能够快速而可靠地识别对于机械部件的运行优选的振动模式和分配其固有频率。

图2a和2b示出机械部件的第二实施方式的局部示意图和用于解释所述实施方式的功能原理的坐标系。

在图2a中部分地示意性示出的机械部件具有第一半电桥24a和第二半电桥24b作为传感器装置14a和14b。两个半电桥24a和24b中的每一个如此定位在分配给它们的弹簧16a或16b上，使得半电桥24a或24b的第一电阻26a或26b位于所分配的弹簧16a或16b的连接在保持装置10上的第一半上或第一半中，而半电桥24a或24b的第二电阻28a或28b设置在所分配的弹簧16a或16b的连接在驱动体20或可调节部件12上的第二半上或第二半中。这保证，在相应的弹簧16a或16b的S形弯曲时各个半电桥24a和24b的仅仅一个电阻26a、26b、28a或28b处于弹簧16a和16b的一个拉伸区中，而相同的半电桥24a和24b的另一个电阻26a、26b、28a或28b处于相应的弹簧16a和16b的压力区中。因此，尤其是在上面已经阐述的振动模式M2、M6、M7和M8中能够在电桥抽头30a和30b上量取/测量到明显的电位差。相对于对称面18对称的振动模式M6和M7导致在两个半电桥24a和24b上经整流的电位位移，而在方向相反/相移的振动模式M2和M8中出现的电位位移是相反的。

在图2a中所示的实施方式中，两个半电桥24a和24b极性反向/相反。两个半电桥24a和24b的反向/相反的极性可以理解为，在第一半电桥24a的第一电阻26a上和在第二半电桥24b的第二电阻28b上施加第一电位，而在第一半电桥24a的第二电阻28a上和在第二半电桥24b的第一电阻26b上施加与第一电位不同的第二电位。这尤其是可实现的，其方式是，在第一半电桥24a的分配给第一半电桥24a的第一电阻26a的第一触点32a上和在第二半电桥24b的分配给第二半电桥24b的第二电阻28b的第二触点34b上施加第一电位，并且在第一半电桥24a的分配给第一半电桥24a的第二电阻28a的第二触点34a上和在第二半电桥24b的分配给第二半电桥24b的第一电阻26b的第一触点32b上施加第二电位。在两个半电桥24a和24b的反向的/相反的极性时尤其是可分配给振动模式M6和M7的总信号Uges被增强，而振动模式M2和M8的传感器信号在总信号Uges中彼此抵消。通过这种方式获得在图2b中示出的频谱，该频谱的横坐标和纵坐标与图1e中的轴线相应。因此，如果要借助有针对性地激励两个振动模式M6和M7之一来调节可调节部件12，则两个半电桥24a和24b极性反向/相反是有利的。

图3a至3g示出机械部件的第三实施方式的局部示意图和用于解释其功能原理的坐标系。

在图3a中完整地给出的和在图3b和3c中部分地给出的机械部件分别具有一个扭簧作为第一弹簧16a和第二弹簧16b，所述扭簧的弯曲轴线36沿着弹簧16a和16b延伸。优选弯曲轴线36与对称面18垂直定向。此外，机械部件还具有四个另外的蜿蜒的弹簧38，但是它们的功能对于理解其他的实施不重要。

在弹簧16a和16b与保持装置10的锚定区域上和/或靠近锚定区域在弹簧16a和16b上和/或中设置一个构造为半电桥24a和24b的传感器装置14a和14b。每一个半电桥24a和24b的第一电阻26a和26b分别位于弯曲轴线36的第一侧，而相同的半电桥24a或24b的第二电阻28a和28b位于弯曲轴线36的另一侧。优选第一电阻26a和26b从所分配的第一触点32a或32b沿着与弯曲轴线36垂直定向的纵轴线a1或a3延伸至对应的半电桥24a或24b的电桥抽头30a或30b。同样，第二电阻28a和28b也可以从所分配的第二触点34a或34b沿着与弯曲轴线36垂直定向的纵轴线a2或a4延伸至相应的半电桥24a或24b的电桥抽头30a或30b。可容易地实现电阻/压敏电阻26a、26b、28a和28b的接触，因为引线(Zuleitung)40仅仅应通过保持装置10。因为在保持装置10中没有出现机械应力，所以在机械部件的运行期间能够可靠地防止引线40的损坏。

图3d至3g示出坐标系，用于表示在两个弹簧16a和16b围绕弯曲轴线36扭曲时出现的机械应力S1至S4，其中，横坐标给出纵轴线a1至a4[单位：μm]，并且纵坐标给出机械应力S[单位：Mpa]。

如根据坐标系3d至3g可以看出的那样，在两个弹簧16a和16b围绕弯曲轴线36扭曲时，各个半电桥24a和24b的仅仅一个电阻26a、26b、28a或28b处于弹簧16a或16b的拉伸区中，而相同的半电桥24a和24b的另一电阻26a、26b、28a或28b处于相应的弹簧16a和16b的压力区中。因此，可以在电桥抽头30a和30b上量取/测量明显的电位差。因此，半电桥24a和24b的上述构造非常有利于在至少一个作为扭簧使用的弹簧16a和16b上使用。

借助两个半电桥24a和24b的反向的极性可以如此自动生成总信号，使得对于可调节的部件12/驱动体20的固有振动生成高的总信号。同时可以保证，各个传感器信号的对于有用模式不相关的极限值相互抵消。图3a至3c的实施方式因此也保证上面已经描述的优点。

应指出，上述的压阻电桥22a、22b、24a和24b的优点在于，它们相对无干扰并且提供线性信号。

图4示出机械***的一种实施方式的示意图。

图4中示意性给出的机械***包括机械部件50和调节装置52。机械部件50例如是上述实施方式之一。但是，机械部件的可构造性并不限于此。调节装置52被设计用于，求取以下频率：对于该频率，作为频谱提供的总信号54具有合适的最大值。关于合适的最大值的定义参考上面的实施。通过这种方式求取的频率然后被确定/重新确定为第一固有频率。然后，调节装置52借助控制信号56如此控制机械部件50，使得在考虑所确定的第一固有频率的情况下使可调节部件处于与第一振动模式(例如有用模式)相同的振动运动中。

调节装置52例如可以包括锁相回路(PLL-Phase-locked-loop)。借助这种锁相回路，可以通过闭合的调节回路如此影响相位并且与此相关联地影响可变的振荡器的频率，使得实现外部的参考信号与振荡器之间的尽可能小的相位偏差。借助这种反馈可以有针对性地控制第一振动模式(作为有用模式)。

调节装置52的在上面的段落中所描述的优选的设计提供可靠的反馈用于根据受控频率求取可调节部件的偏转。因为在总信号54中通过优选的方式仅仅出现至少一个有用模式，所以干扰模式不能够被激励。因此，对于机械部件的控制足够的是，仅仅如此设计调节装置52的电子设备，使得激励以下模式：所述模式的信号被反馈。因此，可以借助调节装置52的简单设计的电子设备实现对作为总信号54提供的频谱的分析处理。

图5示出用于解释用于运行机械部件的方法的一种实施方式的流程图。

在使用具有保持装置、可调节部件、致动器装置、第一传感器装置和第二传感器装置的机械部件的情况下可以执行该方法。例如，上述的实施方式可以用于执行该方法。但是，该方法的可执行性并不限于此。

在一个方法步骤S1中，借助致动器装置使可调节部件相对于保持装置处于振动运动中，其中，在预给定的频率值范围内改变振动运动的频率。频谱优选包括可调节部件的有用模式的有用频率和可调节部件的一个或多个干扰模式的一个或多个干扰频率。(因此，频率值范围包括可调节部件的第一振动模式的第一固有频率和可调节部件的第二振动模式的第二固有频率)。

第一传感器装置在方法步骤S1期间提供第一传感器信号，所述第一传感器信号具有由第一传感器信号的在激励可调节部件的第一振动模式时出现的第一最大量值与第一传感器信号的在激励可调节部件的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第一比例。相应地，第二传感器装置在方法步骤S1期间提供第二传感器信号，所述第二传感器信号具有由第二传感器信号的在激励可调节部件的第一振动模式时出现的第一最大量值与第二传感器信号的在激励可调节部件的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第二比例。彼此连接的第一传感器装置和第二传感器装置在方法步骤S1期间借助至少第一传感器信号和第二传感器信号生成一个总信号，所述总信号具有可调节部件的具有可以忽略不计的最大量值的干扰模式，所述干扰模式相对于可调节部件的具有高的最大量值的有用模式显著受抑制。可以换句话说，总信号具有由总信号的在激励可调节部件的第一振动模式时出现的第一最大量值和总信号的在激励可调节部件的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的总比例，所述总比例大于第一传感器信号的第一比例并且大于第二传感器信号的第二比例。

随后在方法步骤S2中求取以下频率：对于该频率，作为频谱提供的总信号具有合适的最大值。明确的最大值例如可以理解为高于预给定的阈值的和/或具有90°的相移(具有在1°范围的偏差)的最大值。合适的最大值例如是具有最小频率或具有最大频率的满足这些特性的最大值。如果从低频率出发开始寻找合适的最大值，则合适的最大值具有最小的频率。否则，合适的最大值具有最大的频率。所求取的频率被确定/重新确定为第一固有频率。

在另一个方法步骤S3中，使可调节部件处于与第一振动模式相同的振动运动中，其中，借助所确定/重新确定的第一固有频率进行激励。因此，所述方法保证上面已经描述的优点。

Claims (15)

1.一种机械部件，所述机械部件具有：

保持装置(10)；

可调节部件(12)，所述可调节部件以下述方式与所述保持装置(10)连接：能够使所述可调节部件(12)相对于所述保持装置(10)至少处于具有第一固有频率的第一振动模式中和具有与所述第一固有频率不同的第二固有频率的第二振动模式中；

第一传感器装置(14a)，借助所述第一传感器装置能够提供第一传感器信号(U1)，所述第一传感器信号具有由所述第一传感器信号(U1)的在激励所述可调节部件(12)的第一振动模式时出现的第一最大量值与所述第一传感器信号(U1)的在激励所述可调节部件(12)的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第一比例；和

第二传感器装置(14b)，借助所述第二传感器装置能够提供第二传感器信号(U2)，所述第二传感器信号具有由所述第二传感器信号(U2)的在激励所述可调节部件(12)的第一振动模式时出现的第一最大量值与所述第二传感器信号(U2)的在激励所述可调节部件(12)的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第二比例，

其特征在于，所述第一传感器装置(14a)和所述第二传感器装置(14b)如此彼此连接，使得能够借助至少所述第一传感器信号(U1)和所述第二传感器信号(U2)生成一个总信号(Uges，54)，所述总信号具有由所述总信号(Uges，54)的在激励所述可调节部件(12)的第一振动模式时出现的第一最大量值与所述总信号(Uges，54)的在激励所述可调节部件(12)的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的总比例，所述总比例大于所述第一传感器信号(U1)的所述第一比例并且大于所述第二传感器信号(U2)的所述第二比例。

2.根据权利要求1所述的机械部件，其中，所述第一振动模式是有用模式，并且所述第二振动模式是干扰模式。

3.根据权利要求1或2所述的机械部件，其中，所述总信号(Uges，54)的第一最大量值大于或等于所述第一传感器信号(U1)的第一最大量值与所述第二传感器信号(U2)的第一最大量值之和，其中，所述总信号(U2)的第二最大量值小于或等于所述第一传感器信号(U1)的第二最大量值与所述第二传感器信号(U2)的第二最大量值之差。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的机械部件，其中，所述机械部件是微机械部件。

5.根据权利要求1所述的机械部件，其中，所述可调节部件(12)通过至少一个第一弹簧(16a)和至少一个第二弹簧(16b)与所述保持装置(10)连接，其中，所述至少一个第一弹簧和所述至少一个第二弹簧相对于对称平面(18)彼此对称地构造。

6.根据权利要求5所述的机械部件，其中，所述第一传感器装置(14a)构造在所述第一弹簧(16a)在所述保持装置(10)上的第一锚定部位上和/或所述第一弹簧(16a)上，其中，所述第二传感器装置(14b)构造在所述第二弹簧(16b)在所述保持装置(10)上的第二锚定部位上和/或所述第二弹簧(16b)上。

7.根据权利要求5或6所述的机械部件，其中，所述第一振动模式相对于所述对称平面是不对称的，并且所述第二振动模式相对于所述对称平面是对称的，其中，所述总信号(Uges，54)作为差分电压由作为第一传感器信号(U1)提供的第一电压信号(U1)和作为第二传感器信号(U2)提供的第二电压信号(U2)生成。

8.根据权利要求5或6所述的机械部件，其中，所述第一振动模式相对于所述对称平面是对称的，并且所述第二振动模式相对于所述对称平面是不对称的，其中，借助UI转换器作为相加的电压信号由作为第一传感器信号(U1)提供的第一电压信号(U1)和作为第二传感器信号(U2)提供的第二电压信号(U2)生成所述总信号(Uges，54)。

9.根据权利要求5至6中任一项所述的机械部件，其中，所述机械部件的驱动体(20)通过所述第一弹簧(16a)和所述第二弹簧(16b)悬挂在所述保持装置(10)上，其中，所述可调节部件(12)通过至少一个中间弹簧与所述驱动体(20)连接。

10.根据权利要求1-2、5-6中任一项所述的机械部件，其中，所述第一传感器装置(14a)是第一全电桥(22a)，并且所述第二传感器装置(14b)是第二全电桥(22b)。

11.根据权利要求1-2、5-6中任一项所述的机械部件，其中，所述第一传感器装置(14a)是第一半电桥(24a)，并且所述第二传感器装置(14b)是相同极性的第二半电桥(24b)。

12.根据权利要求1-2、5-6中任一项所述的机械部件，其中，所述第一传感器装置(14a)是第一半电桥(24a)，并且第二传感器装置(14b)是极性反向的第二半电桥(24b)。

13.一种机械***，所述机械***具有:

根据以上权利要求中任一项所述的机械部件(50)；和

调节装置(52)，所述调节装置设计用于求取以下频率：对于所述频率，作为频谱提供的总信号(Uges，54)具有明确的最大值；所求取的频率确定为第一固有频率，并且在考虑所确定的第一固有频率的情况下使所述可调节部件处于与所述第一振动模式相同的振动运动中。

14.根据权利要求13所述的机械***，其中，所述调节装置(52)包括锁相回路。

15.一种用于运行机械部件的方法，所述机械部件具有保持装置(10)，可调节部件(12)、致动器装置、第一传感器装置(14a)和第二传感器装置(14b)，所述方法具有以下步骤：

借助所述致动器装置使所述可调节部件(12)相对于所述保持装置(10)处于振动运动中，其中，在预给定的频率值范围内改变所述振动运动的频率，并且所述频率值范围包括所述可调节部件(12)的第一振动模式的第一固有频率和所述可调节部件(12)的第二振动模式的第二固有频率，其中，所述第一传感器装置(14a)提供第一传感器信号(U1)，所述第一传感器信号具有由所述第一传感器信号(U1)的在激励所述可调节部件(12)的第一振动模式时出现的第一最大量值与所述第一传感器信号(U1)的在激励所述可调节部件(12)的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第一比例，并且所述第二传感器装置(14b)提供第二传感器信号(U2)，所述第二传感器信号具有由所述第二传感器信号(U2)的在激励所述可调节部件(12)的第一振动模式时出现的第一最大量值与所述第二传感器信号(U2)的在激励所述可调节部件(12)的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的第二比例，其中，彼此连接的第一传感器装置(14a)和第二传感器装置(14b)借助至少所述第一传感器信号(U1)和所述第二传感器信号(U2)生成一个总信号(Uges，54)，所述总信号是频谱并且具有由所述总信号(Uges，54)的在激励所述可调节部件(12)的第一振动模式时出现的第一最大量值和所述总信号(Uges，54)的在激励所述可调节部件(12)的第二振动模式时出现的第二最大量值构成的总比例，所述总比例大于所述第一传感器信号(U1)的第一比例并且大于所述第二传感器信号(U2)的第二比例；

求取以下频率：对于所述频率，所述作为频谱提供的总信号(Uges，54)具有明确的最大值，并且确定所求取的频率为第一固有频率；

使所述可调节部件(12)处于与所述第一振动模式相同的振动运动中，其中，借助所确定的第一固有频率进行激励。