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Vibrationsstruktur-Gyroskope
arbeiten infolge von abgeleiteten Korioliskräften, die auftreten, wenn ein Partikel
in einem rotierenden Bezugsrahmen einer linearen Bewegung unterworfen
wird. Praktische Geräte
mit dieser Technologie sind in den US-A-5226321 und US-A-4655081
beschrieben. Die EP-A-0 564 175 beschreibt einen Geschwindigkeitssensor
mit elektromagnetischem Antrieb, der durch Erzeugung eines oszillierenden
Magnetfeldes erzeugt wird, das auf einen Ringresonator einwirkt.
Der Ringresonator besteht entweder aus magnetisch empfindlichem
Material oder besitzt ein darauf abgelagertes magnetisch empfindliches
Material. Das oszillierende Magnetfeld erzeugt eine Kraft, die das
magnetische Material an das elektromagnetische Antriebsmodul anzieht,
und diese Kraft wirkt direkt entlang der magnetischen Flusslinien,
d.h. nach dem magnetischen Antrieb. Das Magnetfeld wird in der Ebene
des Resonators oder parallel hierzu benutzt. Die US-A-5226321 beschreibt
die Benutzung einer ebenen reifenartigen Struktur oder ringartigen
Struktur als Vibrationselement oder Resonator eines derartigen Vibrationsstruktur-Gyroskops,
wobei die Resonatorstruktur in herkömmlicher Weise spanabhebend
oder mikrospanabhebend unter Benutzung einer Siliziumverarbeitungstechnik
bearbeitet werden kann.
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Derartige
ebene Strukturen werden im typischen Fall in einem cos2θ – Resonanzmodus
erregt. Für einen
perfekt symmetrischen Resonator besteht der cos2θ – Modus tatsächlich als
degeneratives Paar von Vibrationsmoden unter einem gegenseitigen
Winkel von 45°.
Dies ist schematisch in den 1A und 1B dargestellt,
wobei die Vibration der Struktur um die Primärachse P und die Sekundärachse S
verläuft.
Demgemäß zeigen 1A und 1B die
Resonatorform mit den zwei Punkten extremer Deformation während eines
einzigen Vibrationszyklus. Einer dieser Moden (1A)
wird als Trägermodus
erregt. Wenn die Struktur um die Achse normal zur Ebene des Rings
gedreht wird, dann koppeln Korioliskräfte Energie in den zweiten Ansprechmodus
(1B) ein. Die Amplitude der Bewegung des Ansprechmodus
liefert ein direktes Maß der angelegten
Drehgeschwindigkeit.
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Die
US-A-5226321 beschreibt weiter, dass der Resonator durch verschiedene
Mittel in Erregung versetzt werden kann, und zwar vorzugsweise elektromagnetisch,
aber auch durch optische oder thermische Ausdehnung oder piezoelektrisch
oder auf elektrostatische Weise, wobei die Vibration des Resonators
vorzugsweise durch elektrostatische (kapazitive) Mittel abgefühlt wird.
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Die
EP-A-0 461 761 beschreibt ein Vibrationsstruktur-Gyroskop, welches
elektrostatische Resonatorantriebsmittel und elektrostatische Resonatorvibrations-Sensormittel benutzt,
aber angibt, dass der Antrieb auch ein Mittel einer Anzahl von Mitteln
sein kann, wobei eines der Mittel elektromagnetische Wirkungen sind, wobei
die Vibration wiederum durch ein Mittel von mehreren abgefühlt werden
kann, wobei eines der Mittel elektromagnetisch ist.
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Derartige
bekannte Strukturen besitzen eine Zahl von Nachteilen. Erstens sind
kapazitive Vibrationssensormittel oder Abnehmer empfindlich für eine Vibration
in der Ebene senkrecht zur Vibrationsebene des Resonators, wodurch
das Gyroskop empfindlich gegenüber
Vibrationseingängen
gemacht werden kann. Zweitens besteht bei der Benutzung von kapazitiven
Abnehmern die Notwendigkeit, sehr kleine Spalte zwischen den Abnehmern
und dem Vibrationsresonator zu benutzen, um die Empfindlichkeit
zu erzielen. Kleine Spalte verursachen ein Problem bei der Herstellung
aus Siliziumwafern wegen der Reibungsprobleme, die verhindern, dass
der Resonatorteil von der übrigen
Siliziumstruktur während
des Herstellungs-Ätzverfahrens
freikommt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Ausbildung
asymmetrisch ist, und dies erfordert eine folgende Orientierung
der Sensormittel oder der Abnehmer während der Endmontage. Eine
Asymmetrie in der Resonatorstruktur trägt weiter zur Spaltung der
cos2θ – Modus-Frequenzen
bei, wodurch das Sensorverhalten beeinträchtigt wird.
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Demgemäß besteht
ein Bedarf nach einem allgemein verbesserten Vibrationsstruktur-Gyroskop,
bei welchem die erwähnten
Nachteile wenigstens verringert sind.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft diese ein Vibrationsstruktur-Gyroskop
mit einem im Wesentlichen ebenen Vibrationsresonator, der eine im
Wesentlichen ringartige oder reifenartige Struktur mit einem inneren
Umfang und einem äußeren Umfang
aufweist, die sich um eine gemeinsame Achse erstrecken, wobei Antriebsmittel
vorgesehen sind, die eine Vibration des Resonators verursachen und
Stützmittel
einschließlich
einer Mehrzahl von flexiblen Stützträgern vorgesehen
sind, um den Resonator abzustützen und
um dem Resonator eine Vibration gemäß den Antriebsmitteln in einem
im Wesentlichen ungedämpften Oszillationsmodus
derart zu ermöglichen,
dass der Resonator sich relativ zu den Stützmitteln in Abhängigkeit von
der Drehgeschwindigkeit bewegen kann, wobei die Stützträger und
der Resonator aus Silizium gefertigt sind und Sensormittel vorgesehen
sind, um die Bewegung des Resonators festzustellen, wobei die Antriebs- und
Sensormittel metallische Leiterbahnen auf der ringartigen oder reifenartigen
Struktur des Resonators und auf den Stützträgern umfassen und ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Antriebs- und Sensormittel elektromagnetisch
sind und Mittel aufweisen, um ein Magnetfeld im Wesentlichen rechtwinklig
zur Ebene des Vibrationsresonators zu erzeugen oder abzulegen.
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Vorteilhafterweise
umfassen die Stützmittel
außerdem
einen Rahmen, der im Wesentlichen starr ausgebildet ist, den Resonator
umschließt
und mit dem äußeren Umfang
der ringartig oder reifenartig ausgebildeten Struktur durch die
Stützträger gekoppelt
ist, die sich zwischen den Stützmitteln
und dem Resonator erstrecken.
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Zweckmäßigerweise
hat das Gyroskop acht im gleichen Winkelabstand angeordnete Stützträger.
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Vorzugsweise
weist jeder Stützträger drei
seitlich im Abstand nebeneinander liegende Leiterbahnen auf, die
sich außen über die
Länge eines
jeden Stützträgers erstrecken,
wobei die Leiterbahnen an ihren äußersten
Enden mit dem Resonator über
Lötaugen
verbunden sind und zwei von diesen Leiterbahnen an ihren innersten
Enden sich in entgegengesetzten Richtungen über eine äußere im Wesentlichen ebene
Oberfläche des
Resonators über
ein Segment hiervon erstrecken und an ihren innersten Enden mit
jeweils einer der Leiterbahnen auf dem unmittelbar benachbarten
Stützträger verbunden
sind, wobei die Zahl der Segmente der Zahl der Stützträger entspricht.
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Vorteilhafterweise
erstrecken sich die drei seitlich im Abstand nebeneinander liegenden
Leiterbahnen, nämlich
eine mittlere Leiterbahn und zwei äußere Leiterbahnen, auf jedem
Stützträger, wobei
sich die mittlere Leiterbahn auf den Resonator erstreckt und darauf
benachbart zur Verbindung zwischen Stützträger und Resonator endet, um
Mittel zu schaffen, durch die die elektrostatische Kopplung zwischen
den beiden äußeren Leiterbahnen
und dem Stützträger minimiert
wird.
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Zweckmäßigerweise
weist das Gyroskop eine Siliziumoxidschicht auf der äußeren im
Wesentlichen ebenen Oberfläche
des Resonators und den Stützträgern zwischen
den Leiterbahnen und dem Silizium der Stützträger und dem Resonator auf,
um die Leiterbahnen gegenüber
dem Silizium zu isolieren, wobei die Verbindungspunkte durch die
Siliziumoxidschicht an geeigneten Stellen geführt sind, wodurch die mittlere
Leiterbahn mit dem Silizium verbunden wird, um unerwünschte kapazitive
Signalkopplungen zwischen benachbarten Leiterbahnen zu vermindern.
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Vorzugsweise
weist das Gyroskop Mittel auf, um einen Strom durch eine geeignete
Segmentleiterbahn zu schicken, um den Resonator anzutreiben und
wobei die Sensormittel derart sind, dass eine Vibration des Resonators
festgestellt wird, indem eine Spannung detektiert wird, die über einer
geeigneten Segmentleiterbahn erzeugt wird, wenn sich der Resonator
in dem im Wesentlichen senkrechten Magnetfeld bewegt.
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Vorteilhafterweise
weist das Gyroskop Ringpolmittel auf, um das Magnetfeld auf dem
ringartigen oder reifenartigen Bereich des Resonators zu konzentrieren.
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Zweckmäßigerweise
weist das Gyroskop ein Gehäuse
aus einem Magnetmaterial auf, um den Resonator, die Magnetfeldmittel,
die Stützmittel,
die elektromagnetischen Antriebsmittel und die elektromagnetischen
Sensormittel aufzunehmen, wobei ein nicht magnetischer Abstandshalter
zwischen dem Gehäuse
und den Stützmitteln
vorgesehen ist.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie diese benutzt werden kann,
werden nachstehend Ausführungsbeispiele
der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der
Zeichnung zeigen:
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1A und 1B sind
schematische Ansichten, welche die Vibration im cos2θ-Modus eines
Vibrationsstruktur-Gyroskop-Resonators gemäß der Erfindung zeigen;
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2 ist
eine Grundrissansicht eines Teils eines Vibrationsstruktur-Gyroskops gemäß der Erfindung, bei
dem der Übersichtlichkeit
wegen die Leiterbahnen weggelassen sind;
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3 ist
eine Grundrissansicht einer Einzelheit gemäß 2 in größerem Maßstab;
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4 ist
eine Grundrissansicht einer weiteren Einzelheit gemäß 2 in
größerem Maßstab;
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5 ist
ein schematischer Vertikalschnitt durch das Gyroskop gemäß 2 und 4,
worin zusätzliche
Teile hiervon dargestellt sind;
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6 ist
eine in größerem Maßstab gezeichnete
Schnittansicht eines Stützträgers gemäß 2, 3 und 4 und
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7 ist
eine schematische Schnittansicht ähnlich der Schnittansicht gemäß 5 durch
ein Vibrationsstruktur-Gyroskop gemäß der Erfindung, das mit einem
Gehäuse
versehen ist.
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Ein
erfindungsgemäß ausgebildetes
Vibrationsstruktur-Gyroskop umfasst, wie aus den 2 bis 7 der
beiliegenden Zeichnung ersichtlich, einen im Wesentlichen ebenen
Vibrationsresonator 1, der eine ringartige Struktur oder
eine reifenartige Struktur mit einem inneren Umfang 2 bzw.
einem äußeren Umfang 3 aufweist,
die sich um eine gemeinsame Achse 4 herum erstrecken. Das
Gyroskop weist elektromagnetische Antriebsmittel auf, wie dies weiter
unten beschrieben wird, um den Resonator in Vibration zu versetzen
und es sind elektromagnetische Sensormittel vorgesehen, wie dies
im Einzelnen weiter unten beschrieben wird, um die Bewegung des
Resonators 1 abzufühlen.
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Außerdem sind
Stützmittel
vorgesehen, einschließlich
einer Mehrzahl flexibler Stützträger 5 zum
Abstützen
des Resonators 1 derart, dass dieser gemäß den elektromagnetischen
Antriebsmitteln in einem im Wesentlichen ungedämpften Oszillationsmodus vibrieren
kann und der Resonator 1 sich relativ zu den Stützmitteln
in Abhängigkeit
von der Drehgeschwindigkeit bewegen kann. Die Stützträger 5 und der Resonator 1 bestehen
aus Silizium.
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Wie
aus den 2, 4 und 5 im
Einzelnen ersichtlich, umfassen die Stützmittel außerdem einen Rahmen 6,
der im Wesentlichen starr ausgebildet ist und den Resonator 1 umschließt und mit
dem äußeren Umfang 3 der
ringartigen Struktur oder der reifenartigen Struktur 1 über die
Stützträger 5 gekoppelt
ist, die sich zwischen dem Stützrahmen 6 und
dem Resonator 1 erstrecken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzt das Gyroskop acht im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete
Stützträger 5,
und dies ist die optimale bevorzugte Zahl von Stützträgern.
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Jegliche
Unregelmäßigkeit
oder jeder Fehler in der Ringstruktur gibt Anlass für eine Fehlanpassung zwischen
den Träger-
und Ansprechmoden-Frequenzen, wodurch das Verhalten des Gyroskops
beeinträchtigt wird.
Ein einzelner am Ringresonator befestigter Stützträger würde daher differenziell Träger- und
Ansprechmoden-Frequenzen
verschieben. Jedoch haben acht identische Stützträger, die gleichmäßig über den
Ringumfang beabstandet sind, einen identischen Effekt auf die Träger- und
Ansprechmoden und erzeugen daher keine Frequenzaufspaltung. Dies
gilt für
jedes Merkmal mit der gleichen Periodizität. Es ist demgemäß vorteilhaft,
acht Stützträger 5 zu
benutzen, die im gleichen Winkelabstand um den Ringresonator 1 herum
angeordnet sind.
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Der
elektromagnetische Antrieb und die elektromagnetischen Sensormittel
weisen metallische Leiterbahnen auf dem Resonator 1 und
auf den Stützträgern 5 zusammen
mit Mitteln auf, um ein Magnetfeld im Wesentlichen senkrecht zur
Ebene des Vibrationsresonators 1 zu erzeugen. So ist jeder
Stützträger 5 mit
drei seitlich im Abstand zueinander liegenden Leiterbahnen versehen,
nämlich
mit zwei äußeren Leiterbahnen
und einer zentralen inneren Leiterbahn 5, wie dies am besten
aus der Querschnittsansicht des Stützträgers 5 gemäß 3 und 6 ersichtlich
ist. Die Leiterbahnen erstrecken sich außen über die Länge eines jeden Stützträgers 5 und
sie sind an ihren äußersten
Enden am Resonator 1 mit Lötaugen 9 gemäß 4 verbunden.
Die beiden Leiterbahnen 7 erstrecken sich an ihren innersten
Enden in entgegengesetzten Richtungen über eine äußere im Wesentlichen ebene
Oberfläche 1a des
Resonators 1 über
ein Segment hiervon, wie dies in 3 dargestellt
ist und sie sind an ihren innersten Enden jeweils mit einer Leiterbahn 7 des
unmittelbar benachbarten Stützträgers 5 verbunden,
wobei die Zahl der Segmente der Zahl der Stützträger 5 entspricht.
So definieren zwei Leiterbahnen 7 auf benachbarten Stützträgern 5 zusammen
einen über
das Segment verlaufenden Verbindungs-Leiterbahnabschnitt 7a auf
der im Wesentlichen ebenen Oberfläche 1a des Resonators 1,
wie aus 3 ersichtlich.
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Die
Leiterbahnen 7 und 8 bestehen aus Metall und sie
können
durch die üblichen
Verdampfungs- und Mustertechniken hergestellt werden, wie diese
in der Bearbeitungsindustrie für
Siliziumwafer üblich
sind. Von den drei seitlich im Abstand zueinander liegenden Leiterbahnen 7 und 8 auf
jedem Stützträger 5 und
dem zugeordneten Resonatorsegment erstreckt sich die mittlere Leiterbahn 8 auf
den Resonator 1 und endet auf diesem in der Nähe der Verbindung
des Stützträgers 5 mit
dem Resonator 1, wie dies aus 3 ersichtlich
ist, wodurch Mittel geschaffen werden, um die elektrostatische Kopplung
zwischen den anderen beiden Leiterbahnen 7 auf dem Stützträger 5 so
klein als möglich
zu halten.
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Auf
der äußeren im
Wesentlichen ebenen Oberfläche 1a des
Resonators 1 und den Stützträgern 5 ist, wie
am besten aus 6 ersichtlich, eine Siliziumoxidschicht 11 zwischen
den Leiterbahnen 7, 8 und dem Silizium der Stützträger 5 und
des Resonators 1 vorgesehen. Diese Schicht 11 isoliert
die Leiterbahnen 7 und 8 gegenüber dem Silizium, aber es sind
Verbindungspunkte, wie bei 12 angegeben, durch die Siliziumoxidschicht 11 an
geeigneten Stellen geführt,
wodurch der Mittelpunkt der Leiterbahn 8 mit dem Silizium
des Stützträgers 5 verbunden
wird, um die unerwünschte
kapazitive Signalkopplung zwischen benachbarten Leiterbahnen 7 zu
vermindern. Demgemäß liegt
das gesamte Leiterbahnensystem auf der Oberseite der Siliziumoxidschicht 11,
die die Leiterbahnen von dem Siliziumsubstrat isoliert, das leitfähig ist.
Die Auslegung des Leiterbahnenmusters gemäß 3 und 4 vermindert
die induktive Kopplung zwischen den Leiterbahnen, aber es ist klar,
dass irgendwelche anderen geeigneten Anordnungen von Leiterbahnen
benutzt werden können, wenn
sich dies als zweckmäßig erweist.
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Bei
einem cos2θ-Modus
der Vibration ist die ideale Zahl von Stützträgern für den Resonator 1 die
Zahl acht. Demgemäß gibt es
acht identische Metall-Leiterbahnensegmente 7a auf
der reifenartigen oder ringartigen Struktur des Resonators 1,
die mit den acht Stützträgern 5 gemäß 2 zusammenpassen.
Da dieses Muster ein cos2θ-Modulmuster
bildet, besteht der Vorteil, dass keine schädlichen Wirkungen auf die Moden, wie
z.B. eine Frequenzaufspaltung, bewirkt wird.
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Die
Leiterbahnen 7, 8 bestehen aus irgendeinem geeigneten
Material, beispielsweise aus Aluminium oder aus Gold, und es sind
Mittel vorgesehen, um einen Strom durch eine entsprechende Segmentleiterbahn 7 und 7a zu
schicken, um den Resonator 1 anzutreiben. Die Sensormittel
sind derart, dass eine Vibration des Resonators 1 durch
Erfassung einer Spannung festgestellt wird, die über den jeweiligen Segmentleiterbahnen 7, 7a erzeugt
wird, wenn der Resonator sich in dem senkrechten magnetischen Feld
bewegt.
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Die
Mittel zur Erzeugung oder dem Anlegen des Magnetfeldes umfassen
einen Magneten
13 und Ringpolmittel
14, um das
Magnetfeld auf den ringartigen oder reifenartigen Bereich des Resonators
1 zu
konzentrieren. Die Pole
14 und
14a des Magneten
13 bilden
einen Magnetkreis, der ein senkrechtes Magnetfeld im Bereich des
Ringresonators
1 konzentriert. Das Feld Bg in dem Spalt
zwischen den Polen
14 und
14a ist angenähert
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Dabei
ist μo die
Dielektrizitätskonstante
im freien Raum, lg ist die Länge
des Spaltes zwischen den Polen
14 und
14a, lm
ist die Länge
des Magneten
13 und Hmlm ist die Magnetomotenz des Magneten
13 am Arbeitspunkt
seiner BH-Kurve. Der Arbeitspunkt wird durch die magnetische Belastung μ
lm eingestellt,
die durch den Magnetkreis derart gesteuert wird, dass
dabei ist Ag der Bereich
des Spaltes zwischen den Polen, Am ist der Bereich des Magneten
und Im und Ig sind wie oben erwähnt
und Bm ist das Magnetfeld B innerhalb des Magneten
13.
Die Parameter innerhalb des Magnetkreises werden so gewählt, dass
der Arbeitspunkt des Magneten an der Stelle der maximalen Energiebedingung
oder in der Nähe
hiervon liegt, und dieser stabilisiert thermisch den Magneten. Gleichzeitig
werden die Schaltungsparameter so gewählt, dass das Feld in dem Spalt
zwischen den Polen im Bereich des Ringresonators maximiert wird,
während
erreichbare Aufbautoleranzen aufrecht erhalten werden.
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Zweckmäßigerweise
wird als Magnetmaterial Samariumkobalt (Sm2Co17) gewählt,
und dieses Magnetmaterial liefert ein Feld hoher Intensität bei geringer
thermischer Empfindlichkeit im Vergleich mit anderen Materialien,
beispielsweise auf Eisen basierenden Magneten.
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Der
Magnetkreis dient auch zur Belastung des Magneten 13 in
seinen Idealzustand, so dass er thermisch stabilisiert ist. Die
Antriebskräfte
werden erzeugt, indem der Strom durch ein geeignetes Leiterbahnensegment
geschickt wird und die hieraus resultierende Kraft F ergibt sich
aus: F = Bgl.1 (3)dabei ist
Bg das Magnetfeld im Spalt, I ist der durch die Leiterbahn fließende Strom
und 1 ist die Länge
der Leiterbahn 7 in diesem Feld. Der Resonator 1 kann
auf Resonanzschwingungen eingestellt werden, indem ein oszillierender
Strom I sin ωt
mit ω =
2πf angelegt
wird und f die cos2θ-Resonanzfrequenz
ist.
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Die
Resonatorvibration wird als Spannung über einem geeigneten Leiterbahnensegment
detektiert, wenn dieses sich in dem jeweiligen Magnetfeld bewegt,
und dies ist gegeben durch: V = v1Bg1 = 2πf.a.Bg1 (4)dabei sind
Bg und 1 wie oben erwähnt
und v1 ist die Spitzengeschwindigkeit der
Vibration und f ist die cos2θ-Resonanzfrequenz
und a ist die Amplitude der Vibration.
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Durch
Konzentration des Magnetfeldes über
dem ringartigen oder reifenartigen Bereich des Resonators 1 werden
nicht nur die Signale maximiert, sondern unerwünschte Signale infolge der
Bewegung der Leiterbahnensegmente auf den Stützträgern vermieden. Es ist auch
festzustellen, dass die Antriebs- und Abnahmeelemente, die durch
die Leiterbahnen 7 gebildet werden, identisch sind, was
die Konstruktion der Herstellungsmasken sehr vereinfacht, die zur
Herstellung der Struktur benutzt werden. Die einfache Konstruktion
vermindert auch die Zahl von Masken, die erforderlich sind, und
es wird die Forderung nach einem kleinen Spalt vermieden. Die Konstruktion
ist natürlich
symmetrisch, was nicht nur die Vibrationsmoden verbessert, wie oben beschrieben,
sondern es wird auch die Notwendigkeit einer Orientierungshandhabung
bei der Packbildung vermieden. Weil der elektromagnetische Sensor
oder die Abnahmemittel eine Bewegung senkrecht zum Magnetfeld erfordern,
um ein Signal abzuleiten, ist es unsinnig, eine Vibration parallel
zu dem Magnetfeld durchzuführen,
und so wird eine Empfindlichkeit gegenüber unerwünschten Vibrationen senkrecht
zur Ebene der Vorrichtung vermieden.
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Aus
der Antriebsgleichung (3) und der Sensorgleichung oder Abnahmegleichung
(4) ergibt sich, dass beide linear sind insofern, als die Antriebskraft
direkt proportional dem angelegten Strom ist und das Abnahmesignal
ist direkt proportional der Amplitude der Bewegung. Insofern ist
die Übertragungsfunktion
des Gyroskops linear, was den Vorteil ergibt, dass eine sehr gute
Linearität
für den
Gyroskopskalenfaktor erzeugt wird.
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Die
Ringpolmittel 14 bestehen vorzugsweise aus magnetisch weichen
Polstücken,
wobei ein weiterer Abschnitt 14a unter dem ringartigen
oder reifenartigen Strukturbereich des Resonators 1 vorgesehen
ist, wie dies am besten aus den 5 und 7 der
beiliegenden Zeichnung hervorgeht. Die elektromagnetischen Sensormittel
und die magnetischen Komponenten 13, 14, 14a sind
vorzugsweise in einem Gehäuse 15 abgedichtet,
um einen an Bord montierbaren Kreisel zu schaffen, der als Winkelgeschwindigkeitssensor
fungiert. Das Gehäuse 15 ist
vorzugsweise hermetisch abgeschlossen und besteht zweckmäßigerweise
aus einem Kovar-Hybrid-Material. Kovar ist ein Magnetmaterial und
demgemäß ist ein
nicht magnetischer Abstandshalter 16 zwischen dem Gehäuse 15 und
den Silizium-Magnetteilen
des Gyroskops vorgesehen. Auf diese Weise wird das erfindungsgemäße Gyroskop
im Wesentlichen unempfindlich gegenüber angelegten äußeren Magnetfeldern. Äußere Verbindungsstifte 17 sind
durch das Gehäuse 15 geführt, und
diese können
in zweckmäßiger Weise
mit den Lötaugen 9,
beispielsweise durch Drahtanschlussverbindungen 18, verbunden
werden.
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Der äußere starre
Trägerrahmen 6 ist über einen
Tragsockel 19 auf dem Abstandshalter 16 montiert. Der
Tragsockel 19 kann beispielsweise aus Silizium bestehen,
das durch eine Fusionsverbindungstechnik, wie sie für Siliziumwafer
Anwendung findet, verbunden wird. Stattdessen kann der Sockel 19 aus
Glas bestehen, das unter Benutzung einer anodischen Verbindungstechnik
montiert wird. Das Glas sollte so gewählt werden, dass es dicht an
den thermischen Expansionskoeffizienten der aus Silizium bestehenden
Stützmittel
angepasst ist.
