CN105531564A - 改进的陀螺仪结构和陀螺仪 - Google Patents

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Abstract

提供了一种微机电陀螺仪，该微机电陀螺仪包括被悬挂以形成质量块平面的两个震动质量块。震动质量块被激励而绕在质量块平面内的共同主轴旋转振荡。检测到的角运动引起第一震动质量块绕第一检测轴的旋转振荡以及第二震动质量块绕第二检测轴的旋转振荡。检测轴与质量块平面垂直并且间隔了非零距离。

Description

改进的陀螺仪结构和陀螺仪
技术领域
本发明涉及微机电装置，具体涉及在独立权利要求的前序部分中限定的陀螺仪结构和陀螺仪。
背景技术
微机电***(Micro-Electro-MechanicalSystems)或MEMS可以被定义为其中至少一些元件具有机械功能的小型化机械和机电***。由于利用用于创建集成电路的相同工具来创建MEMS装置，因此可以在相同的硅片上制造微机械元件和微电子元件以实现先进的装置。
MEMS结构可以应用于迅速地且精确地检测物理性能的非常小的变化。例如，微机电陀螺仪可以应用于迅速地且精确地检测非常小的角位移。运动具有六个自由度：三个正交方向上的平移和围绕三个正交轴的旋转。后三个可以由角速率传感器(也称为陀螺仪)测量。MEMS陀螺仪使用科里奥利效应(CoriolisEffect)来测量角速率。当质量块(mass)沿一个方向移动并且施加了旋转角速度时，质量块由于科里奥利力(Coriolisforce)而经受正交方向上的力。然后，可以从例如电容式、压电式或压阻式感测结构读取由科里奥利力引起的最后所得到的物理位移。
由于缺少适当的支承，在MEMS陀螺仪中，主运动通常不像在常规陀螺仪中那样为连续旋转。替代地，机械振荡可以用作主运动。当振荡的陀螺仪经受与主运动的方向正交的角运动时，产生波动的科里奥利力。这产生了与主运动正交且与角运动的轴正交的、并且处于主振荡的频率下的副振荡(secondaryoscillation)。这种耦合振荡的振幅可以用作角速率的度量。
陀螺仪是非常复杂的惯性MEMS传感器。陀螺仪设计的基本挑战在于，科里奥利力非常小，因此，生成的信号与陀螺仪中存在的其他电信号相比往往是很小的。对振动的假信号响应和敏感性困扰许多MEMS陀螺仪设计。
在先进的现有技术MEMS陀螺仪设计中，外部施加的角速度被配置成引起两个平行定位的平面震动质量块(seismicmass)绕共同旋转轴的反相运动。这种运动可以用放置在震动质量块的平面上方的电极来检测。对于特定现有技术配置的明确的振荡方向，主模式振荡和检测模式振荡有效地保持分开。使得提供了对外部冲击高度不敏感的稳固的传感器结构。
通常固定至衬底或固定至功能层的罩或盖包围MEMS陀螺仪结构，从而形成保护MEMS陀螺仪免受外部条件影响的壳体。然而，MEMS的挑战在于提供不对结构的可移动部分的移动进行限制的环境保护。例如，在以上现有技术的结构中，震动质量块和激励结构在封入处理晶片(handlewafer)与盖晶片(capwafer)之间的结构晶片中。传统的加速计和陀螺仪由于其不与外部世界机械接触而已经被认为是最简单的MEMS封装件之一。然而，在以上现有技术的陀螺仪结构中，已经将感测电极以图案的形式形成至盖晶片。由于不能使用传统的环氧注塑工艺，这使得该结构更易受与设计尺寸的偏差的影响，并且增加了传感器封装的复杂性。
发明内容
本发明的目的在于设计下述陀螺仪结构，该陀螺仪结构提供了已实现的、改进水平的对外部冲击的精确性和不敏感性但对与设计的尺寸的偏差不太敏感。本发明的目的是采用根据独立权利要求的特征部分所述的陀螺仪结构来实现的。
权利要求限定了微机电陀螺仪结构，该微机电陀螺仪结构包括平面式第一震动质量块、平面式第二震动质量块以及用于将第一震动质量块和第二震动质量块在另一本体元件上悬挂于平行位置的第一弹簧结构件，其中，第一震动质量块的平面和第二震动质量块的平面形成参考质量块平面。微机电陀螺仪结构还包括激励装置和检测装置。第一弹簧结构件包括在第一震动质量块的平面内的第一锚定点和附接至第一锚定点和第一震动质量块的第一弹簧组件，该第一锚定点用于将第一震动质量块附接至另一本体元件，该第一弹簧组件使得第一震动质量块能够绕质量块平面内的第一激励轴旋转振荡。第一弹簧结构件包括第二锚定点和第二弹簧组件，该第二锚定点位于第二震动质量块的平面内以将第二震动质量块附接至另一本体元件，该第二弹簧组件附接至第二锚定点和第二震动质量块，其中，该第二弹簧组件使得第二震动质量块能够绕质量块平面内的第二激励轴旋转振荡。第一激励轴和第二激励轴对准成共同主轴。
第一弹簧组件还使得第一震动质量块能够绕与质量块平面垂直的第一检测轴旋转振荡，并且第二弹簧组件还使得第二震动质量块能够绕与质量块平面垂直的第二检测轴旋转振荡。第一检测轴和第二检测轴间隔了非零距离。
激励装置被配置成驱动第一震动质量块和第二震动质量块绕共同主轴振荡。检测装置被配置成检测第一震动质量块绕第一检测轴的旋转振荡以及第二震动质量块绕第二检测轴的旋转振荡。
检测装置包括具有平面内检测梳的至少一个检测器元件，该平面内检测梳包括定子梳和转子梳。检测装置还包括第二弹簧结构件，该第二弹簧结构件用于将第一震动质量块的旋转振荡或第二震动质量块的旋转振荡转变为平面内检测梳在质量块平面内沿与共同主轴平行的方向的线性振荡。
权利要求还限定了包括微机电陀螺仪结构的陀螺仪。本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。
本发明基于应用两个平面式震动质量块的主运动模式和辅助运动模式的新组合。在主运动中，震动质量块被激励为绕共同主轴进行反相旋转振荡。每个震动质量块的辅助运动包括绕与由震动质量块形成的平面垂直的检测轴的平面内旋转振荡。两个震动质量块的检测轴因此平行但间隔了一定距离。震动质量块的平面内旋转运动被转变为通过电容性梳状结构检测的线性振荡，电容性梳状结构的操作对由封装工艺或由对封装的环境改变所引起的变形不太敏感。感测模式的线性振荡实现了更高的信号电平以及使得更容易实现该***。
通过下述实施例更详细地讨论本发明的另外的优点。
附图说明
在下文中，将参照附图、结合优选实施例对本发明进行更详细地描述，在附图中
图1示出了陀螺仪结构的实施例；以及
图2示出了包括陀螺仪结构的陀螺仪的元件。
具体实施方式
下面的实施例是示例性的。虽然说明书可提及“一个”(“an”或“one”)或“一些”实施例，但是这并不一定意味着每个这样的提及针对相同的(一个或多个)实施例，或者特征仅适用于单个实施例。可以组合不同实施例的单一特征以提供另外的实施例。
在下文中，将以装置架构为简单示例来描述本发明的特征，在该装置架构中可以实现本发明的各种实施例。仅详细描述了与说明实施例相关的元件。可在本文中不具体描述本领域的技术人员通常已知的陀螺仪结构的各种实现方式。
图1示出了根据本发明的陀螺仪结构的实施例，该陀螺仪结构具有MEMS陀螺仪的结构晶片的元件。陀螺仪结构包括第一震动质量块100和第二震动质量块102。术语“震动质量块”在这里指的是可以悬挂于基部以提供惯性运动的质量体。第一震动质量块100和第二震动质量块102可以具有平面形状。这意味着震动质量块100、102的体积的至少一部分沿着二维(长度、宽度)的平面延伸并且在其中形成平面表面。在容差范围内，震动质量块100、102的平面表面可以被认为包括将平面表面上的任意两点连接的所有直线。然而，应当理解的是，该表面可以包括以图案的形式形成在震动质量块上的较小突出部或者以图案的形式形成在震动质量块中的凹部。
陀螺仪结构还包括第一弹簧结构件104，该第一弹簧结构件104用于第一震动质量块100和第二震动质量块102悬挂于陀螺仪的另一本体元件。另一本体元件可以例如陀螺仪芯片(die)的底层处理晶片或包覆盖晶片来提供。应当注意的是，对结构晶片、处理晶片以及盖晶片的划分是概念上的。例如，对于本领域技术人员而言显而易见的是，处理晶片和结构晶片可以分离地或与分层的硅-绝缘体-硅衬底组合而以图案的形式形成。第一弹簧结构件104可以被构造成使第一震动质量块100和第二震动质量块102悬挂于平行位置以使得第一震动质量块100的平面表面和第二震动质量块102的平面表面形成质量块平面106。因此，当没有额外的外力作用于震动质量块100、102的平面表面上时，质量块平面106是由悬挂于其初始设计位置的震动质量块100、102的平面表面形成的参考平面。应当理解的是，在变化的条件下并且在陀螺仪的操作期间，震动质量块像这样可以稍后移动并且变形到质量块平面106之外。
如图1所示，第一弹簧结构件104的元件有利地以图案的形式形成在第一震动质量块100和第二震动质量块102的体积中。第一弹簧结构件104可以包括第一震动质量块100的平面内的第一锚定点108。第一锚定点108指的是适用于将第一震动质量块100附接至陀螺仪的另一本体元件(例如，附接至底层衬底和/或附接至包覆盖)的元件。第一锚定点108可以是例如通过从第一锚定点108的区域的周界去除震动质量块的材料而以图案的形式形成在第一震动质量块100的体积中的区域。第一弹簧结构件104还可以包括附接至第一锚定点108和第一震动质量块100的第一弹簧组件110。第一弹簧组件110可以被构造成使得第一震动质量块100能够绕处于质量块平面106内的第一激励轴112旋转振荡。第一弹簧组件110可以包括例如第一梁形弹簧，该第一梁形弹簧以图案的形式形成在第一震动质量块100的平面中以在第一锚定点108与第一震动质量块100之间延伸。当第一震动质量块100在操作期间绕第一激励轴112振荡时，梁形弹簧可以在第一锚定点108与第一震动质量块100之间扭转地扭曲。
相应地，第一弹簧结构件104可以包括第二震动质量块102的平面内的第二锚定点114。第二锚定点114指的是适用于将第二震动质量块102附接至另一本体元件(例如，附接至底层衬底和/或附接至包覆盖)的元件。第二锚定点114也可以是例如通过从第二锚定点114的区域的周界去除震动质量块的材料而以图案的形式形成在第二震动质量块102的体积中的区域。第一弹簧结构件104还可以包括附接至第二锚定点114和第二震动质量块102的第二弹簧组件116。第二弹簧组件116可以被构造成使得第二震动质量块102能够绕处于质量块平面106内的第二激励轴118旋转振荡。第二弹簧组件116可以包括例如第二梁形弹簧，该第二梁形弹簧以图案的形式形成在第二震动质量块102的平面内以在第二锚定点114与第二震动质量块102之间延伸。当第二震动质量块102在操作期间绕第二激励轴118振荡时，梁形弹簧可以在第二锚定点114与第二震动质量块102之间扭转地扭曲。
应当注意的是，梁形弹簧仅为用于第一弹簧组件和第二弹簧组件的示例性结构。在范围内，可以应用其他形状。例如，为了该目的也可以应用围绕相应的锚定点的周向弹簧结构件。
如图1所示，第一激励轴112和第二激励轴118对准以形成共同主轴120。共同主轴120可以横穿第一锚定点108和第二锚定点114以使得主运动包括震动质量块的相对的两端相对于共同主轴120的翘板式运动。
在第一弹簧结构件104中，第一弹簧组件110还使得第一震动质量块100能够绕穿过第一震动质量块100的平面并且与质量块平面106垂直的第一检测轴122旋转振荡。相应地，第二弹簧组件116还使得第二震动质量块102能够绕与质量块平面106垂直的第二检测轴124旋转振荡。在梁形弹簧的示例性情况中，梁形弹簧可以经历平面内弯曲并且由此有助于相应的震动质量块的平面内旋转振荡。第一检测轴122和第二检测轴124彼此间隔了非零距离。有利地，检测轴122、124的位置关于震动质量块100、102之间的中心线126对称。
传感器结构还包括第一激励装置130、132，第一激励装置130、132被配置成驱动第一震动质量块100和第二震动质量块102绕共同主轴120振荡。第一激励装置可以包括被配置成与第一震动质量块100一起移动的第一质量块电极130以及被配置成与第二震动质量块102一起移动的第二质量块电极132。电极130、132可以与附接至盖或衬底的一个或多个电极以电气的方式相互作用，并且作为该电气相互作用的结果而引起其相应的震动质量块100、102绕共同主轴120旋转振荡。
在图1中，示例性的第一激励装置被示为包括在震动质量块100、102的平面上位置对称的四个电极层区域。应当理解的是，在范围内，可以应用能够对震动质量块产生特定的平面外定向激励力的其他位置和其他激励结构。例如，每个震动质量块可以通过位于震动质量块上或者另一本体部分上的一个电极区域来激励。震动质量块自身可以由导电材料构成，或者包括导电材料的沉积层，并且使得该震动质量块与盖内部或底层衬底上的定子电极相互作用。另外，可以通过例如沉积在形成弹簧的层之上的压电膜来施加压电激励。其他对应的平面外激励结构对于本领域技术人员而言是众所周知的，并且将不在本文中进行详细讨论。
为了使激励模式振荡在机械上平衡，并且由此消除例如由冲击或振动引起的外部机械干扰，第一震动质量块100的旋转振荡和第二震动质量块102的旋转振荡可以耦合为反相运动。反相运动在这里指的是两个震动质量块的振荡运动，其中，震动质量块以相同频率但以不同相位振荡。有利地，震动质量块以相反相位振荡。
可以通过连接至第一震动质量块100并且连接至第二震动质量块102的调相弹簧结构件140增强反相耦合。有利地，调相弹簧结构件140是以图案的形式形成在第一震动质量块和第二震动质量块的体积中的区域。假设共同主轴120将第一震动质量块100和第二震动质量块102划分为两个部分。在示例性反相运动中，调相弹簧结构件140的耦合被设置成使第一震动质量块100的一部分在共同主轴的一侧沿一个方向(向上)移动，而第二震动质量块102的一部分在共同主轴120的同一侧向相反方向(向下)移动。
在图1的示例性配置中，调相弹簧结构件140可以包括通过第三弹簧组件146相互连接的第三锚定点142和基本刚性梁144。第三弹簧组件146可以包括中央弹簧148、第一端弹簧150以及第二端弹簧152，该中央弹簧148将第三锚定点142与刚性梁144的中心点连接，该第一端弹簧150将梁144的第一端连接至第一震动质量块100，该第二端弹簧152将梁144的第二端连接至第二震动质量块102。第一端弹簧150可以被构造成在质量块平面106的方向上是刚性的，并且在与质量块平面106垂直的方向上是挠性的。这将梁144的第一端的运动基本刚性地耦合为第一震动质量块100的运动，并且同时在第一震动质量块100的旋转振荡期间实现梁144的跷板式运动。相应地，第二端弹簧152可以被构造成在质量块平面106的方向上是刚性的，并且在与质量块平面106垂直的方向上是挠性的。这将梁144的第二端的运动基本刚性地耦合为第二震动质量块102的运动，并且同时在第二震动质量块102的旋转振荡期间实现梁144的跷板式运动。
因此，调相弹簧结构件140确保了在共同主轴120的一侧的、第一震动质量块100的一端和第二震动质量块的一端向相反方向移动，并且由此迫使主模式运动的旋转振荡进入反相模式。
有利地，陀螺仪结构可以包括不止一个调相弹簧结构件140。例如，图1的陀螺仪结构包括对称地位于共同主轴120的相对的两侧的两个调相弹簧结构件140、154。有利地，梁144与共同主轴120平行。
震动质量块100、102可以通过耦接弹簧(couplingspring)180彼此连接。耦接弹簧180有利地被构造成在主运动中的震动质量块100、102的旋转振荡下沿着共同主轴120扭曲，并且在辅助运动中的震动质量块100、102的旋转振荡下在质量块平面106内弯曲。耦接弹簧180由此将检测到的震动质量块的运动耦合成反相差分模式，该反相差分模式抑制了由外部角冲击引起的质量块的共模偏转。因此，即使在机械严苛的环境中，该耦合确保了格外稳定的操作。
如前面所讨论的那样，与检测到的角运动相对应的辅助运动在质量块平面106的方向上发生。该方向上的运动的检测随后可以用下述梳状结构来实现，所述梳状结构本就十分稳定的并且提供处理由于封装引入的应力所导致的机械变形的各种方式。
检测装置可以包括至少一个检测器元件170、171、172、173，并且该检测装置被配置成检测第一震动质量块100绕第一检测轴122的旋转振荡以及第二震动质量块102绕第二检测轴124的旋转振荡。对于陀螺仪元件的最佳尺寸而言，可以设置在质量块平面106的相对侧的至少两个分离的检测器元件170、173或171、172。对于允许消除外部机械冲击和振动的差分检测模式而言，可以设置在质量块平面106的相对侧上两个两个地放置的四个检测器元件170、171、172、173，如图1所示。
让我们更靠近放置于第一震动质量块100的一侧的检测器元件170来进行观察。检测器元件170可以包括平面内检测梳174，该平面内检测梳174包括定子176和转子175。定子176可以包括定子梳和用于将定子锚定至另一本体元件的定子锚(statoranchor)。转子175可以包括借助于第二弹簧结构件177附接至第一震动质量块100的转子梳。应当注意的是，为了该目的，可以应用能够检测震动质量块的平面内运动的任何可能的梳状结构。平面内检测梳174可以包括线性梳状结构、平行板梳状结构或者应用前述两者中的任一个的特征的混合型梳状结构。同样地，MEMS梳状结构对于本领域技术人员而言是已知的，并且在本文中将不进行更详细地讨论。
第二弹簧结构件177可以被配置成将第一震动质量块100的旋转振荡转变为平面内检测梳174的线性振荡。在线性振荡中，平面内检测梳的移动部分在质量块平面106内并且沿图1中以箭头示出的与共同主轴120平行的方向移动。第二弹簧结构件177可以包括细长弹簧，其中，该细长弹簧的一端连接至转子175的转子梳，而另一端连接至第一震动质量块100。为了设计的转变，细长弹簧可以被构造成在沿着细长弹簧的长度的方向上基本上是刚性的，并且在与其长度垂直的方向上容易折曲，这里，折曲到质量块平面106之外。以这种方式，细长弹簧将第一震动质量块100的平面内旋转辅助运动精确地转换(relay)为平面内检测梳174的转子的线性运动以进行检测，并且同时，使得第一震动质量块100能够绕共同主轴120旋转振荡。例如，细长弹簧可以用曲折弹簧来实现，如图1所示。在范围内可以应用本领域技术人员已知的具有类似的方向刚性和挠性的其他弹簧类型。例如，也可以应用梁形弹簧。
为了对辅助运动至线性振荡的转变进行改进，第二弹簧结构件177还可以包括第四弹簧组件178，该第四弹簧组件178被配置成防止平面内检测梳174沿除了与共同主轴120平行的方向之外的方向的运动分量。图1示出了下述示例性配置，在该示例性配置中，平面内检测梳174的转子176以图案的形式形成在区域中并且具有细长的矩形形状。第四弹簧组件178可以包括四个锚定弹簧(anchorspring)，该四个锚定弹簧被配置成将转子176的矩形区域的一个角耦接至另一本体元件，如衬底。每个锚定弹簧可以在质量块平面106内的并且与共同主轴120的方向垂直的方向上基本上是刚性的，并且，在质量块平面106内中的方向上且在共同主轴120的方向上是挠性的。因此，锚定弹簧刚性地抵抗转子沿除了设计成进行检测的方向之外的其他方向的平面内运动。
在线性振荡中，整个平面内检测梳在质量块平面内且沿与共同主轴平行的方向同等地前后移动。这提供了各个检测器元件的最大电容差。线性运动可以利用不同类型的梳(线性、平行板或混合)来检测，这实现对陀螺仪结构的整体优化的更大可能性。线性梳状结构易于设计，并且线性梳状结构的矩形形状使得能够更好地利用陀螺仪的平面空间。悬挂弹簧结构件可以简单地被布置成非常刚性地抵抗平面外运动，这显著地改善了抵抗来自主运动和外部冲击以及振动的非预期影响的稳固性。
如上面所讨论的，对于差分检测而言，第一检测装置可以包括四个检测器元件170、171、172、173。对于本领域技术人员而言，基于图1以及对检测器元件170的讨论，实现配置其他检测器元件171、172、173的上述原理是清楚的。如果震动质量块100、102的形成质量块平面106的表面组合为矩形形状，则检测元件171、172、173可以平行于质量块平面106放置，两个检测元件170、171位于矩形形状的一侧，而两个检测元件172、173位于矩形形状的相对侧。在图1的示例性配置中，两个检测元件170、171沿着第一震动质量块100的一侧关于共同主轴120对称地放置，并且两个检测元件172、173沿着第二震动质量块102的一侧关于共同主轴120对称地放置。如果认为共同主轴120将质量块平面106划分为两个部分，则第一检测元件170和第二检测元件171可以沿着第一震动质量块100的一侧放置，并且第三检测元件172和第四检测元件173可以沿着第二震动质量块102的一侧放置。第一检测元件170和第三检测元件可以在相对于共同主轴120的相同部分中彼此相对，并且第二检测元件171和第四检测元件174可以在相对于共同主轴120的相同部分中彼此相对。
图2示出了包括第一部件200和第二部件202的陀螺仪的元件。第一部件200可以包括图1的陀螺仪结构，并且第二部件202可以包括被连接以与陀螺仪结构交换电信号的电路202。如图2所示，分别来自四个检测元件170、171、172、173中的每一个的信号s1、s2、s3、s4可以输入至电路202。要输入至电路的与检测到的角运动相对应的差分输出信号Sdiff可以根据下式来计算：
Sdiff＝(s1+s4)-(s2+s3)(1)
即，通过从来自第一检测元件170的信号与来自第四检测元件172的信号之和中减去来自第二检测元件171的信号与来自第三检测元件173的信号之和。
应当理解的是，外部电干扰和机械干扰可能引起与来自检测到的角运动的信号分量相当的或者甚至大于来自检测到的角运动的信号分量的信号分量。然而，这些干扰影响类似地施加于陀螺仪结构的所有检测元件，并且因此这些干扰影响在所描述的差分检测方案中得以消除。来自电路的差分输出信号Sdiff因此精确地遵循检测到的角运动，即使在非常苛刻的操作条件下亦是如此。
对本领域技术人员而言明显的是，随着技术进步，本发明的基本思想可以以各种方式实现。因此，本发明及其实施例不限于上述示例，并且它们可以在权利要求的范围内变化。

Claims (24)

1.一种微机电陀螺仪结构，包括：
第一震动质量块，包括平面表面；
第二震动质量块，包括平面表面；
第一弹簧结构件，用于将所述第一震动质量块和所述第二震动质量块在另一本体元件上悬挂于平行位置，其中，所述第一震动质量块的平面表面和所述第二震动质量块的平面表面形成参考质量块平面；
激励装置；
检测装置；其特征在于，
所述第一弹簧结构件包括在所述第一震动质量块的平面内的第一锚定点和附接至所述第一锚定点和所述第一震动质量块的第一弹簧组件，所述第一锚定点用于将所述第一震动质量块附接至另一本体元件，所述第一弹簧组件使得所述第一震动质量块能够绕与所述质量块平面平行的第一激励轴旋转振荡；
所述第一弹簧结构件包括所述第二震动质量块的平面内的第二锚定点和附接至所述第二锚定点和所述第二震动质量块的第二弹簧组件，所述第二锚定点用于将所述第二震动质量块附接至所述另一本体元件，所述第二弹簧组件使得所述第二震动质量块能够绕与所述质量块平面平行的第二激励轴旋转振荡；
所述第一激励轴和所述第二激励轴对准成共同主轴；
所述第一弹簧组件使得所述第一震动质量块能够绕与所述质量块平面垂直的第一检测轴旋转振荡；
所述第二弹簧组件使得所述第二震动质量块能够绕与所述质量块平面垂直的第二检测轴旋转振荡；
所述第一检测轴和所述第二检测轴间隔了非零距离；
所述激励装置被配置成驱动所述第一震动质量块和所述第二震动质量块绕所述共同主轴振荡；
所述检测装置包括具有平面内检测梳的至少一个检测器元件以及第二弹簧结构件，所述第二弹簧结构件用于将所述第一震动质量块的旋转振荡或所述第二震动质量块的旋转振荡转变为所述平面内检测梳在所述质量块平面内沿与所述共同主轴平行的方向的线性振荡；
所述检测装置被配置成检测所述平面内检测梳的线性振荡。
2.根据权利要求1所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述第一震动质量块和所述第二震动质量块通过耦接弹簧连接，所述耦接弹簧被配置成沿着所述共同主轴扭曲并且在所述质量块平面内弯曲。
3.根据权利要求1或2所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述共同主轴横穿所述第一锚定点和所述第二锚定点。
4.根据权利要求3所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述耦接弹簧是沿着所述共同主轴在所述第一震动质量块与所述第二震动质量块之间延伸的梁形弹簧。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，
所述第一锚定点是以图案的形式形成在所述第一震动质量块中的区域，并且所述第一弹簧组件包括第一梁形弹簧，所述第一梁形弹簧以图案的形式形成在所述第一震动质量块中以在所述第一锚定点与所述第一震动质量块之间延伸，或者
所述第二锚定点是以图案的形式形成在所述第二震动质量块中的区域，并且所述第一弹簧组件包括第二梁形弹簧，所述第二梁形弹簧以图案的形式形成在所述第二震动质量块中以在所述第二锚定点与所述第二震动质量块之间延伸。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述激励装置包括第一质量块电极和第二质量块电极，所述第一质量块电极被配置成与所述第一震动质量块一起移动，所述第二质量块电极被配置成与所述第二震动质量块一起移动，并且所述第一质量块电极和所述第二质量块电极配置成与附接所述另一本体元件的一个或多个电极相互作用。
7.根据权利要求6所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述第一质量块电极或所述第二质量块电极包括导电层区域，所述导电层区域分别以图案的形式形成在所述第一质量块的表面或所述第二质量块的表面上。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述激励装置包括第三弹簧结构件，所述第三弹簧结构件连接至所述第一震动质量块并且连接至所述第二震动质量块，以将所述第一震动质量块的旋转振荡和所述第二震动质量块的旋转振荡耦合为反相运动。
9.根据权利要求8所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述共同主轴将所述第一震动质量块和所述第二震动质量块划分为两个部分，并且在所述反相运动中，所述耦合被设置成使所述第一震动质量块的一部分在所述共同主轴的一侧沿一个方向移动，而所述第二震动质量块的一部分在所述共同主轴的同一侧向相反方向移动。
10.根据权利要求8或9所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述第三弹簧结构件包括：
第三锚定点；
基本刚性梁；
第三弹簧组件，包括中央弹簧、第一端弹簧和第二端弹簧，所述中央弹簧将所述第三锚定点与所述梁的中心点连接，所述第一端弹簧将所述梁的第一端连接至所述第一震动质量块，所述第二端弹簧将所述梁的第二端连接至所述第二震动质量块，以根据所述第一震动质量块和所述第二震动质量块的运动将所述梁耦合为往复跷板式运动。
11.根据权利要求10所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述第三弹簧结构件是以图案的形式形成在所述第一震动质量块和所述第二震动质量块中的区域。
12.根据权利要求10或11所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，
将所述梁的第一端连接至所述第一震动质量块的所述第一端弹簧被构造成在所述质量块平面的方向上是刚性的以将所述梁的第一端的运动基本刚性地耦合至所述第一震动质量块，并且在与所述质量块平面垂直的方向上是挠性的以在所述第一震动质量块的旋转振荡期间实现所述梁的跷板式运动；或者
将所述梁的第二端连接至所述第二震动质量块的所述第二端弹簧被构造成在所述质量块平面的方向上是刚性的以将所述梁的第二端的运动基本刚性地耦合至所述第二震动质量块，并且在与所述质量块平面垂直的方向上是挠性的以在所述第二震动质量块的旋转振荡期间实现所述梁的跷板式运动。
13.根据权利要求10、11或12所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述梁与所述共同主轴平行。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，
所述检测器元件包括平面内检测梳，所述平面内检测梳包括定子梳和转子梳；
所述第二弹簧结构件包括细长弹簧，其中，所述细长弹簧的一端连接至所述转子梳，并且所述细长弹簧的另一端连接至所述第一震动质量块或所述第二震动质量块；
所述细长弹簧在沿着所述细长弹簧的长度的方向上是基本刚性的，并且所述细长弹簧被构造成折曲到所述质量块平面之外以使得所述第一震动质量块或所述第二震动质量块能够绕所述共同主轴旋转振荡。
15.根据权利要求14所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述细长弹簧是曲折弹簧。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述第二弹簧结构件还包括下述装置，所述装置用于防止所述平面内检测梳沿偏离与所述共同主轴平行的方向的方向的运动分量。
17.根据权利要求16所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，
所述平面内检测梳的转子延伸到具有细长的矩形形状的区域中；
所述第二弹簧结构件包括第四弹簧组件，所述第四弹簧组件包括四个锚定弹簧，每个锚定弹簧被构造成将所述矩形转子区域的一个角耦接至所述另一本体元件；
每个所述锚定弹簧在所述质量块平面内的且与所述共同主轴的方向垂直的方向上是基本刚性的，并且在所述质量块平面内的方向上且在所述共同主轴的方向上折曲。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，所述第一检测装置包括分离的四个检测元件。
19.根据权利要求18所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，
构成所述质量块平面的所述第一震动质量块的表面和所述第二震动质量块的表面组合成矩形形状；
所述检测元件平行于所述质量块平面放置，其中，两个检测元件位于所述矩形形状的一侧，并且两个检测元件位于所述矩形形状的相对侧。
20.根据权利要求19所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，两个检测元件沿着所述第一震动质量块的一侧关于所述共同主轴对称地放置，并且两个检测元件沿着所述第二震动质量块的一侧关于所述共同主轴对称地放置。
21.根据权利要求20所述的微机电陀螺仪结构，其特征在于，
所述共同主轴将所述质量块平面划分为两个部分；
第一检测元件和第二检测元件沿着所述第一震动质量块的一侧放置，
第三检测元件和第四检测元件沿着所述第二震动质量块的一侧放置，
所述第一检测元件和所述第三检测元件位于相对于所述共同主轴的相同部分中。
22.一种陀螺仪，其包括根据权利要求1至21中的任一项所述的微机电陀螺仪结构以及被连接成从所述微机电结构接收电信号的电路。
23.根据权利要求22所述的陀螺仪，其特征在于，
所述电路被配置成接收来自所述第一检测元件的第一信号、来自所述第二检测元件的第二信号、来自所述第三检测元件的第三信号以及来自所述第四检测元件的第四信号；
所述电路被配置成接收作为第一信号、第二信号、第三信号以及第四信号的联立组合的差分输入信号。
24.根据权利要求23所述的陀螺仪，其特征在于，通过从来自所述第一检测元件的信号与来自所述第四检测元件的信号之和中减去来自所述第二检测元件的信号与来自所述第三检测元件的信号之和来形成所述组合。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107782298A (zh) * 2016-08-27 2018-03-09 深迪半导体(上海)有限公司 一种三轴mems陀螺仪
CN108027386A (zh) * 2015-09-22 2018-05-11 株式会社村田制作所 半挠性敏感质量块
CN109444465A (zh) * 2018-12-29 2019-03-08 深迪半导体(上海)有限公司 一种加速度计
CN110926445A (zh) * 2019-12-06 2020-03-27 深迪半导体(上海)有限公司 一种三轴mems陀螺仪
CN113758477A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 美国亚德诺半导体公司 具有旋转振动抑制的3轴陀螺仪

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20146153A (fi) * 2014-12-29 2016-06-30 Murata Manufacturing Co Mikromekaaninen gyroskooppirakenne
FI127202B (en) * 2015-04-16 2018-01-31 Murata Manufacturing Co Three axis gyroscope
US10359284B2 (en) 2015-12-10 2019-07-23 Invensense, Inc. Yaw rate gyroscope robust to linear and angular acceleration
US10126129B2 (en) 2016-07-11 2018-11-13 Nxp Usa, Inc. Vibration and shock robust gyroscope
US10247753B2 (en) * 2017-02-14 2019-04-02 Nxp Usa, Inc. MEMS device with off-axis shock protection
JP6627912B2 (ja) 2017-05-24 2020-01-08 株式会社村田製作所 圧電回転ｍｅｍｓ共振器
JP6696530B2 (ja) * 2017-05-24 2020-05-20 株式会社村田製作所 圧電ジャイロスコープにおける連結懸架
JP6627911B2 (ja) * 2017-05-24 2020-01-08 株式会社村田製作所 圧電回転ｍｅｍｓ共振器
JP6610706B2 (ja) * 2017-05-24 2019-11-27 株式会社村田製作所 横駆動変換器を備える圧電ジャイロスコープ
US11085766B2 (en) * 2017-11-10 2021-08-10 Semiconductor Components Industries, Llc Micromachined multi-axis gyroscopes with reduced stress sensitivity
JP6922961B2 (ja) * 2018-10-18 2021-08-18 株式会社村田製作所 回転運動検出用微小電気機械デバイス
US20200141732A1 (en) * 2018-11-02 2020-05-07 Semiconductor Components Industries, Llc Multi-axis gyroscope with reduced bias drift
CN111024057B (zh) * 2019-12-30 2021-12-14 无锡莱斯能特科技有限公司 一种三轴mems陀螺仪
DE102020205369A1 (de) * 2020-04-28 2021-10-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikromechanisches Bauteil für einen Drehratensensor und entsprechendes Herstellungsverfahren
DE102020205372A1 (de) * 2020-04-28 2021-10-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mikromechanisches Bauteil für einen Drehratensensor und entsprechendes Herstellungsverfahren
CN113175923A (zh) * 2021-05-19 2021-07-27 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种mems波动陀螺仪

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006132773A2 (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Custom Sensors & Technologies, Inc. Torsional rate sensor with momentum balance and mode decoupling
CN101688775A (zh) * 2007-06-29 2010-03-31 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 旋转速率传感器
CN102066874A (zh) * 2008-04-16 2011-05-18 Vti技术有限公司 振动型微机械角速度传感器
CN102365523A (zh) * 2009-03-26 2012-02-29 感应动力股份公司 用于测定绕三个相垂直空间轴x、y和z的旋转运动的微陀螺
US20120060604A1 (en) * 2007-11-15 2012-03-15 Reinhard Neul Yaw-rate sensor

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635640A (en) 1995-06-06 1997-06-03 Analog Devices, Inc. Micromachined device with rotationally vibrated masses
US5992233A (en) * 1996-05-31 1999-11-30 The Regents Of The University Of California Micromachined Z-axis vibratory rate gyroscope
US6257057B1 (en) * 1998-12-16 2001-07-10 L-3 Communications Corporation Epitaxial coriolis rate sensor
US6508122B1 (en) * 1999-09-16 2003-01-21 American Gnc Corporation Microelectromechanical system for measuring angular rate
US6742389B2 (en) * 2001-01-24 2004-06-01 The Regents Of The University Of Michigan Filter-based method and system for measuring angular speed of an object
DE60120921T2 (de) * 2001-04-27 2007-02-01 Stmicroelectronics S.R.L., Agrate Brianza Aus Halbleitermaterial hergestellter integrierter Kreisel
AU2002308545A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-11 The Regents Of The University Of California Non-resonant four degrees-of-freedom micromachined gyroscope
US6722197B2 (en) * 2001-06-19 2004-04-20 Honeywell International Inc. Coupled micromachined structure
DE10203515A1 (de) * 2002-01-30 2003-08-07 Bosch Gmbh Robert Mikromechanischer Drehratensensor
FR2846740B1 (fr) * 2002-11-05 2005-02-04 Thales Sa Capteur gyrometrique micro-usine, a detection dans le plan de la plaque usinee
US7036372B2 (en) * 2003-09-25 2006-05-02 Kionix, Inc. Z-axis angular rate sensor
US7043985B2 (en) * 2004-01-13 2006-05-16 Georgia Tech Research Corporation High-resolution in-plane tuning fork gyroscope and methods of fabrication
US7287428B2 (en) * 2004-04-14 2007-10-30 Analog Devices, Inc. Inertial sensor with a linear array of sensor elements
EP1624286B1 (en) * 2004-08-03 2017-10-04 STMicroelectronics Srl Micro-electro-mechanical sensor with force feedback loop
FI116543B (fi) 2004-12-31 2005-12-15 Vti Technologies Oy Värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi
FI116544B (fi) * 2004-12-31 2005-12-15 Vti Technologies Oy Värähtelevä mikromekaaninen kulmanopeusanturi
US7213458B2 (en) * 2005-03-22 2007-05-08 Honeywell International Inc. Quadrature reduction in MEMS gyro devices using quad steering voltages
US7228738B2 (en) * 2005-06-06 2007-06-12 Bei Technologies, Inc. Torsional rate sensor with momentum balance and mode decoupling
US7461552B2 (en) 2006-10-23 2008-12-09 Custom Sensors & Technologies, Inc. Dual axis rate sensor
US8047075B2 (en) * 2007-06-21 2011-11-01 Invensense, Inc. Vertically integrated 3-axis MEMS accelerometer with electronics
US8141424B2 (en) * 2008-09-12 2012-03-27 Invensense, Inc. Low inertia frame for detecting coriolis acceleration
GB0720412D0 (en) * 2007-10-18 2007-11-28 Melexis Nv Combined mems accelerometer and gyroscope
US8443667B2 (en) 2008-02-21 2013-05-21 The Regents Of The University Of California Temperature-robust MEMS gyroscope with 2-DOF sense-mode addressing the tradeoff between bandwith and gain
US8327705B2 (en) 2009-08-10 2012-12-11 ISC8 Inc. Frequency modulated micro-gyro signal processing method and device
DE102009001247A1 (de) * 2009-02-27 2010-09-09 Sensordynamics Ag Mikro-elektro-mechanischer Sensor
DE102009026511A1 (de) * 2009-05-27 2010-12-02 Sensordynamics Ag Mikro-Gyroskop zur Ermittlung von Rotationsbewegungen um mindestens eine von drei senkrecht aufeinanderstehenden Raumachsen
ITTO20091042A1 (it) * 2009-12-24 2011-06-25 St Microelectronics Srl Giroscopio integrato microelettromeccanico con migliorata struttura di azionamento
EP2378246A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-19 SensoNor Technologies AS MEMS Structure for an Angular Rate Sensor
DE102011056971A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Maxim Integrated Products, Inc. Mikromechanischer Coriolis-Drehratensensor
US9759563B2 (en) * 2012-01-31 2017-09-12 Nxp Usa, Inc. Vibration robust x-axis ring gyro transducer
US9212908B2 (en) * 2012-04-26 2015-12-15 Analog Devices, Inc. MEMS gyroscopes with reduced errors
ITTO20120855A1 (it) * 2012-09-28 2014-03-29 Milano Politecnico Struttura integrata di rilevamento risonante di accelerazione e velocita' angolare e relativo dispositivo sensore mems
US20140144232A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-29 Yizhen Lin Spring for microelectromechanical systems (mems) device
US9360319B2 (en) * 2013-09-05 2016-06-07 Freescale Semiconductor, Inc. Multiple sense axis MEMS gyroscope having a single drive mode
US9995583B2 (en) * 2014-05-15 2018-06-12 Hanking Electronics, Ltd. Systems and methods for MEMS gyroscope shock robustness

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006132773A2 (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Custom Sensors & Technologies, Inc. Torsional rate sensor with momentum balance and mode decoupling
CN101688775A (zh) * 2007-06-29 2010-03-31 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 旋转速率传感器
US20120060604A1 (en) * 2007-11-15 2012-03-15 Reinhard Neul Yaw-rate sensor
CN102066874A (zh) * 2008-04-16 2011-05-18 Vti技术有限公司 振动型微机械角速度传感器
CN102365523A (zh) * 2009-03-26 2012-02-29 感应动力股份公司 用于测定绕三个相垂直空间轴x、y和z的旋转运动的微陀螺

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108027386A (zh) * 2015-09-22 2018-05-11 株式会社村田制作所 半挠性敏感质量块
CN108027386B (zh) * 2015-09-22 2020-06-09 株式会社村田制作所 半挠性敏感质量块
CN107782298A (zh) * 2016-08-27 2018-03-09 深迪半导体(上海)有限公司 一种三轴mems陀螺仪
CN107782298B (zh) * 2016-08-27 2023-09-29 深迪半导体(绍兴)有限公司 一种三轴mems陀螺仪
CN109444465A (zh) * 2018-12-29 2019-03-08 深迪半导体(上海)有限公司 一种加速度计
CN110926445A (zh) * 2019-12-06 2020-03-27 深迪半导体(上海)有限公司 一种三轴mems陀螺仪
US11639852B2 (en) 2019-12-06 2023-05-02 Senodia Technologies (Shaoxing) Co., Ltd. Three-axis microelectromechanical system (MEMS) gyroscope
CN113758477A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 美国亚德诺半导体公司 具有旋转振动抑制的3轴陀螺仪
CN113758477B (zh) * 2020-06-05 2024-04-02 美国亚德诺半导体公司 具有旋转振动抑制的3轴陀螺仪

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