JPH03501529A - 静電的に励振される複式振動ビームの力トランスデューサ - Google Patents
静電的に励振される複式振動ビームの力トランスデューサInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
静電的に励振される複式振動
ビームのカドランスデューサ
1覧ゑ上1
本発明は、カドランスデューサに関し、特に、機械的に結合された一対の振動ビ
ームを有するカドランスデューサに関する。
11立1遣
米国特許第4,372,173号及び第4,724,351号の明細書に記載さ
れたものと同様の複式振動ビームのカドランスデューサは、加速度計、圧力ドラ
ンスデューサ及びスケール(scales)を含め、多くの装置において使用が
見られている。トランスデユーサは、一対の共通の取付はバラ5ド間に延びる一
対のビームもしくははりを有して、概して両端音さの形態を有している0例えば
加速度計で用いる場合は、加速度が、ビームの軸に沿った引張力もしくは圧縮力
に変換されて、振動ビームの共振周波数に変化を生じるゆその周波数変化が加速
度の測定値として用いられる。
複式振動ビームのカドランスデューサは、普通、結晶状の石英もしくは水晶から
作られ、その特徴は、トランスデユーサが圧電気的に励振されるのを許容する。
しかしながら、トランスデユーサがシリコンのような非圧電気物質から作られる
場合には、何等かの他の手段によって共振器もしくは共振子を励振させなければ
ならない。
英国特許第2,162,314号明細書には、熱的に励振される小型の両端音さ
トランスデユーサが記載されている。
しかしながら、かかるトランスデユーサが励振され得る周波数は、伴われた熱時
定数により固有に制限される。
1班五JLJ2
本発明は、静電の励振系を含み、それにより、トランスデユーサが広い範囲の励
振周波数に互って12ill振されるのを許容するようにした複式振動ビームの
カドランスデューサを提供する。好適な実施例においては、I・ランスデューサ
は、両端で一緒に結合された概して平行の第1及び第2のビームを有する胴体部
を備える。第1及び第2の電極がそれぞれのビームど接触しないように隣接して
位置付けられる。励振手段もしくは駆動手段が電極に電気的に結合されて、振動
電圧が電極に与えられるようにする。このようにしてビームは静電力を受け、該
静電力により、ビームは、双方のビームを含む振動面において、互いに180°
の位相差で振動させられる。振動周波数がビームに沿って及ぼされる引張力もし
くは圧縮力の関数であるように、ビームの機械的な共振が、駆動もしくは励振回
路/を極/ビームの組合わせの周波数もしくは振動数を制御する。トランスデユ
ーサがミクロ機械加工された装置(a micromacbined devi
ce)で用いられる場合に、ビーム及び電極が単一の結晶状層からエツチングさ
れ得るように、電極はビームの面内にあって良い、駆動もしくは励振手段がビー
ムの一方に直接結合される実施例も記載されている。
図面の簡単な説明
第1図は、本発明の第1の好適な実施例を示す図である。
第2図は、第1図の線2−2に沿って見た断面図である。
第3図は、ミクロ機械加工された加速度計にカドランスデューサを用いた場合を
示す概略図である。
第4図は、本発明の第2の好適な実施例を示す概略図である。
第5図は、本発明の第3の好適な実施例を示す概略図である。
第6図は、第5図の線6−6に沿って見た断面図である。
第7図は、本発明の第4の好適な実施例を示す概略図である。
第8図は、I!Il振回路もしくは駆動回路を示す回路図である。
日 f 一
本発明のカドランスデューサの第1の好適な実施例が第1図及び第2図に示され
ているゆトランスデユーサ10は、両端音さ構造を有する胴体部12ど、一対の
電極14及び16と、そして電極及び胴体部に電気的に結合された励振回路もし
くは駆動回路18とを含んでいる。
胴体部12は、それぞれ張出部もしくはアウトリガ区分30及び32を介して両
端が取付はパッド24及び26に接続される、概して平行のビームもしくははり
20及び22を含んでいる。胴体部12は、金属のような導電性物質またはシリ
コンのような誘電性物質のいずれかを含み得る。
取付はパッド24及び26はそれぞれ構造体40及び42に接続され、これによ
り、それら構造体は、ビーム20及び22の縦軸線に沿って方向付けられる圧縮
力または引張力を与え得る。以下に一層詳細に説明する駆動回路もしくは励振回
路18は、振動電圧が電極14及び16に与えられるようにする。電極がそれら
に与えられる電圧を有するとき、それらは、電荷の移動(導電性胴体部12の場
合)またはKWの分極(誘電性胴体部12の場合)をビーム20及び22内に生
じ、結果どして電極14及びビーム20間に吸引力を、そして電極16及びビー
ム22間に吸引力を生じる。これら吸引力は、胴体部12に対して電極が正に充
電されたかまたは負に充電されたかにかかわらず生じる。これにより、電極に周
波数での振動電圧が与えられると、ビーム20及び22は、180°の位相差で
互いに向かう方向及び離れる方向に周波数(もしくは振動数)2fで振動される
であろう。従って、ビーム20及び22が周波数fで振動するように、振動電圧
のピークよりも大きいバイアス電圧が振動電圧に加えられる。このことは概して
両端音さトランスデユーサにとって好ましい共振モードである。というのは、ア
ウトリガ30及び32と取付はパッド24及び26とに結合される応力は相殺さ
れる傾向を有し、その結果、構造体40及び42への機械的エネルギーの損失を
ほとんどなくすからである。
ビーム20及び22と結合して、l2ilJ振回路もしくは駆動回路18と電極
14及び16どは、周波数fで振動する発振器を形成し、該振動周波数は、周波
数2fでビーム20及び22の機械的共振によって制御される。このように、構
造体40及び42によりビームに沿って方向付けられる軸方向の力は共振周波数
2fを変更し、これにより、構造体により胴体部12上に及ぼされる力の測定値
を与える。駆動回路18は、線44上に周波数fの出力信号を生成し、そしてこ
の周波数は、周波数測定回路46によって力の測定値に変換される。
第3図は、トランスデユーサ10を加速度計に用いた場合を示す、第3図に示す
加速度計は、たわみ体54によって支持体52に結合された保証質量体50を含
んでいる。たわみ体54は、第3図の図面の面と垂直に該たわみ体を貫くヒンジ
軸線HAの回りで、支持体52に対して保証質量体50が回転するのを可能にす
る1本発明のカドランスデューサ56は、ヒンジ軸t!HAに隣接して保証質量
体50と支持体52との間に接続される。従って、感度軸@SAに沿った加速度
は、ヒンジ軸線の回りで保証質量体50を回転させ、その結果、カドランスデュ
ーサ56上に圧縮力または引張力のいずれかを生じる。
シリコンから形成されたミクロ機械加工(micromachined)の加速
度計の場合、カドランスデューサ56、及び第1図に示された関連の電極は、シ
リコン・ウエーファの上部表面上に作られたエピタキシャル層をエツチングする
ことにより形成され得る。同様の態様で、ウエーファの低部表面上にエピタキシ
ャル層を作り、そして電気化学的な腐食停止(an electrochemi
cal etch 5top)としてかかる層を用いることにより、たわみ体5
4が形成され得る。
本発明のカドランスデューサの第2の好適な実施例が第4図に示されている。該
トランスデユーサは、胴体部60と電極62及び64とを含んでいる。胴体部6
0は両端音さ構造を有し、アウトリガ74及び76とそれぞれの取付はパッド8
0及び82とによって端部が一緒に結合されたビーム70及び72を含んでいる
。取付はパッド80は加速度計の支持部材を含み得る構造体84に接続され、取
付はパッド82は加速度計の保証質量体を含み得る構造体86に装着される。電
極62及び64もまた構造体84に装着され、電極の縁もしくは電極エツジ90
及び92が、それぞれビーム70及び72の外方に面する表面に隣接して位置付
けられるように、一方だけで支えられて該構造体から外方に突出している。
電極62及び64を一方だけで支持すれば、電極を保証質量体86に装着するこ
とを不必要とし、これにより保証質量体の運動を妨害することが避けられる。電
極は、第1図に示されたように駆動回路もしくは励振回路に結合される。シリコ
ンのミクロ機械加工装置において、胴体部60と、電極62及び64とは、シリ
コン・ウエーファの表面上に成長した単一のエピタキシャル層から形成されるの
が好ましく、この場合、構造体84及び86は、元のもしくは原型の(orig
inal)ウエーファ物質から形成される6例えば、P型つエーファが、構造体
84及び86を形成するために用いられ得、そしてNドープ・エピタキシャル層
が、胴体部60と電極60及び62とを形成するために用いられ得る。第4図に
示された同面型の設計が好ましく、その理由は、同面型の設計が、電極及び両端
音さ胴体部の双方を単一層から同時に製造するのを可能にするからである。
本発明の第3の好適な実施例が第5図及び第6図に示されている。トランスデユ
ーサは、第1図に示された胴体部12と同一であって良い両端音さ胴体部100
を含んでいる。胴体部100は、それぞれアウトリガ110及び112を介して
取付はパッド106及び108間に接続されるビーム102及び104を含んで
いる。取付はパッド106及び108は、構造体120及び122にそれぞれ接
続される0合計4つの電極131〜134が、ビーム102及び104の回りに
位置付けられている。電極131及び133は、ビーム104の上及び下に位置
付けられ、そして電極131の中央と電極133の中央との間に引かれた線13
6に対して該ビームが内方に位置付けられるように、ビーム104から外方に間
を置かれている。ビーム102は同様に、電極132の中央と電極134の中央
との間に引かれたill 38に対して内方に位置付けられるように配置されて
いる。すべての電極は、駆動回路から共通の駆動電圧を受けるように接続される
。
電圧が電極131〜134に与えられたとき、ビーム102及び104は、それ
ぞれ線136及び138の方向に向かって互いに離れる方向に外方に引っ張られ
る。
実際、電極及びビーム間の静電力により、各ビームは、隣接した電極対間の中央
にそれ自身で位置しようとする。
従って、この配列は、第4図に示された実施例の場合のように、胴体部100の
面内に完全に含まれるビーム駆動力もしくは励振力を生成する。を極131〜1
34は、第4図に示されたのと概して同様の態様で、それらをビームから外方へ
そして取付構造体120の方向へ延ばすことによって支持され得る。この実施例
の場合、胴体部/電極の構造体を形成するために合計5つの層が必要とされ:1
つの層は胴体部100のためであり、2つの層は電極のためであり、そして電極
と胴体部100との間の2つの犠牲的な層は電極をビームから間を置いて位置付
けるためである。
第5図及び第6図に示された配列は、電極133及び134を除去することによ
って変更され得る。残りの電極131及び132上の周期電圧は、尚、胴体部の
面に周期的な駆動力もしくは励振力を生成するが、ビームに偽のもしくはスプリ
アスなモードを励起し得る周期的な横断力をも生成する。しかしながら、かかる
スプリアスなモードの周波数が所望のモードの帯域幅の外側にあるようにトラン
スデユーサを設計することはしばしば可能である。従って、駆動回路もしくは励
振回路の適切な設計によってスプリアスなモードを避けることができる。
第7図は本発明のさらに別の実施例を示しており、この実施例においては、静電
力は、ビームの1つに直接的に電圧を与えることによって作られる。第7図に示
される実施例は、同一の胴体部140及び142と駆動回路もしくは励振回路1
44とを含んでいる。胴体部140は、取付はパッド152及び154間に延び
るビーム150を含んでおり、胴体部142は、取付はパッド162及び164
間に延びるビーム160を含んでいる。
取付パッド152及び162は、構造体166に接続され、取付はパッド154
及び164は、第2の構造体168に接続される。胴体部140及び142は、
ビーム150及び160が互いに平行でかつ小さいギャップで互いに離れて間を
置かれるように整列される。
示された例において、胴体部140は接地され、そして胴体部142は駆動回路
144に接続されて該駆動回路から周期的な電圧を受ける。かかる電圧は、上述
の実施、例のものと同様の態様で、ビームを共振的に励振させる周期的な吸引力
をそれらビーム間に生じさせる。ミクロ機械加工の過程(例えば、藁束されたイ
オン・ビームによるフライス削り[focused ion beam mil
lingコ)によって許容される非常に狭いビーム間隔、並びに双方のトランス
デユーサ・ビームが同じ構造体に一体的に接続されるという事実は、ビームがア
ウトリガ及び取付はパッドを介して互いに対して直接に接続されるようにすると
いう大きな長所が得られるということを意味する。ビームの両端での良好なトル
ク相殺性を得るために必要とされるビームの接近性は、低い励振電圧で大きい励
振力を発生するのを許容する効果をも有する。
本発明の駆動回路もしくは励振回路に対する適切な実施例が第8図に示されてい
る。駆動回路もしくは励振回路は、増幅器150及び152と、出力バッファ1
54と、そして自動利得制御(八CC)回路156とを含んでいる。第8i2に
おいて、共振構造は、コンデンサにより分路される、コンデンサ、誘導子及び抵
抗器の直列結合によってブロック158に表わされている。電極は、線160に
よって増幅器150の入力端子に結合され、該増幅器150は電流/電圧変換器
として動作し、出力電圧は入力電流の位相とずれる。増幅器150は、定電圧源
(a 5teady voltage 5ouree) 170及び抵抗器17
2からのバイアス電流をブロック158からの電流と合計する。増幅器150の
出力は、可変利得電圧インバータとして動作する増幅器152の入力に結合され
、インバータの利得の大きさは、AGC回路からの線164上の制御信号により
制御される。線166上の増幅器152の出力は、出力バッファ154に接続さ
れ、そして共振構造158にフィードバックされる。
上述したすべての実施例の場合、熱励振(a thermaldrive)で行
うことができるよりも一層高い周波数で励振を与ることができる。静電駆動によ
って生じる電界は、電極及びビーム間の空間に大いに制限されるので、広範囲の
遮蔽もしくはシールドは必要とされない、もちろん、当業者は、提起された実施
例の変形態様である他の励振配列を生成し得る1例えば、電極及びビームには同
様の電荷を与えることができ、その場合には、励振力は吸引的であるよりもむし
ろ反発的である1反発的な配列の不利な点は、吸引的な場合におけるよりも一層
多くの磁界の漏れを生じることである。この場合には、駆動もしくは励振電極の
外側にビームを置くというような物理的位置付4すの意味においても、また、ト
ランスデユーサの胴体部及びビームを導体から作り、かつ電極を誘電物質から作
るというような材料の意味においても、ビーム及び電極の役割は反対にされ得る
。すべての実施例の場合、!種形状及び大きさは、所望の共振モードを励振する
のを最適にするように調整され得る。さらに、記載された実施例におけるように
単一の電極に励振及び感知の双方の機能を結合するよりもむしろ、励振及び感知
の別々の電極を設けても良い0例えば、第1図において、電極14及び16の各
々は、駆動もしくは励振電極を含む中央部分と、感知電極を含む相互接続された
端部とに縦方向に分割することができる。第8図を参照すると、駆動もしくは励
振電極は1.線166に接続され、感知電極は!!160に接続されるであろう
。
θ脅lノー
ににθ2び・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.両端で一緒に結合された概して平行の第1及び第2のビーム(20,22, 70,72,102,104)を含んだ胴体部(12,60,100)を備えた 型の振動ビーム力トランスデューサにおいて、それぞれ前記第1及び第2のビー ムに隣接するが接触しないように位置付けられた第1及び第2の電極(14,1 6,62,64,13〜134)と、前記電極に電気的に結合され、前記双方の ビームを含む振動面内で互いに180°の位相差で前記ビームを振動させる静電 力を該ビームが受けるように前記電極に振動電圧が与えられるようにする駆動手 段(18)と、を備え、前記振動電圧は、前記ビームに沿って縦に与えられる力 の関数である周波数を有するように改良された力トランスデューサ。 2.前記電極は前記振動面内にある請求の範囲第1項記載の力トランスデューサ 。 3,各電極は、その関連のビームの、他方のビームとは反対側に位置付けられた 請求の範囲第2項記載の力トランスデューサ。 4.各電極は、前記振動面と垂直の方向に、関連のビームの反対側に位置付られ た上部(131,132)及び下部(133,134)の電極部分を備え、これ ら電極部分は、ビームがそれら電極部分間の中心にはないように位置付けられ、 これにより、それら電極部分に電圧が与えられたときには、ビームは、それら電 極部分間の中心の位置の方向に向かって吸引されるようにした請求の範囲第1項 記載の力トランスデューサ。 5.前記振動電圧は定常成分を含み、これにより前記振動電圧の周波数は前記ビ ームの振動周波数と同一である請求の範囲第1項記載の力トランスデューサ。 6.第1及び第2の構造体(166,168)間に及ぼされる力を測定するため の振動ビーム力トランスデューサであって、第1及び第2の胴体部(140,1 42)を含み、各胴体部は、第1及び第2の端部分(152,154,162, 164)間に延びるビーム(150,160)を含み、前記両胴体部は、各胴体 部が一方の端部分で各構造体に接続されるように、かつ前記ビームが平行で互い に隣接しているが互いに接触しないようにして、位置付けられ、前記力トランス デューサはさらに、前記胴体部の一方に周期電圧を与えるための手段(144) を含み、これにより、前記ビーム間に周期的な静電力を生じさせて、前記構造体 によりそれらビームに沿って与えられる軸方向の力の関数である周波数で、それ らビームを共振振動で励振させるようにした力トランスデューサ。
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WO (1) | WO1990010205A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006518846A (ja) * | 2003-02-05 | 2006-08-17 | ブルーネル ユニバーシティ | 共振センサーアセンブリー |
JP2011043459A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | メカニカル検出器および測定方法 |
JP2013130567A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Honeywell Internatl Inc | 張出し部の励振を伴う双音叉 |
Families Citing this family (71)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5216490A (en) * | 1988-01-13 | 1993-06-01 | Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Bridge electrodes for microelectromechanical devices |
US5473945A (en) * | 1990-02-14 | 1995-12-12 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical angular accelerometer with auxiliary linear accelerometer |
US5126812A (en) * | 1990-02-14 | 1992-06-30 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Monolithic micromechanical accelerometer |
US5314572A (en) * | 1990-08-17 | 1994-05-24 | Analog Devices, Inc. | Method for fabricating microstructures |
US5326726A (en) * | 1990-08-17 | 1994-07-05 | Analog Devices, Inc. | Method for fabricating monolithic chip containing integrated circuitry and suspended microstructure |
DE69113632T2 (de) * | 1990-08-17 | 1996-03-21 | Analog Devices Inc | Monolithischer beschleunigungsmesser. |
US5417111A (en) * | 1990-08-17 | 1995-05-23 | Analog Devices, Inc. | Monolithic chip containing integrated circuitry and suspended microstructure |
US5408119A (en) * | 1990-10-17 | 1995-04-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Monolithic micromechanical vibrating string accelerometer with trimmable resonant frequency |
US5605598A (en) * | 1990-10-17 | 1997-02-25 | The Charles Stark Draper Laboratory Inc. | Monolithic micromechanical vibrating beam accelerometer with trimmable resonant frequency |
US5331853A (en) * | 1991-02-08 | 1994-07-26 | Alliedsignal Inc. | Micromachined rate and acceleration sensor |
US5241861A (en) * | 1991-02-08 | 1993-09-07 | Sundstrand Corporation | Micromachined rate and acceleration sensor |
US5168756A (en) * | 1991-02-08 | 1992-12-08 | Sundstrand Corporation | Dithering coriolis rate and acceleration sensor utilizing a permanent magnet |
US5243278A (en) * | 1991-02-08 | 1993-09-07 | Sundstrand Corporation | Differential angular velocity sensor that is sensitive in only one degree of freedom |
US5396797A (en) * | 1991-02-08 | 1995-03-14 | Alliedsignal Inc. | Triaxial angular rate and acceleration sensor |
US5129983A (en) * | 1991-02-25 | 1992-07-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Method of fabrication of large area micromechanical devices |
US5203208A (en) * | 1991-04-29 | 1993-04-20 | The Charles Stark Draper Laboratory | Symmetrical micromechanical gyroscope |
US5331852A (en) * | 1991-09-11 | 1994-07-26 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electromagnetic rebalanced micromechanical transducer |
WO1993010428A1 (en) * | 1991-11-12 | 1993-05-27 | Masstech Scientific Pty. Ltd. | Force or load sensors |
GB9124575D0 (en) * | 1991-11-20 | 1992-01-08 | Gec Avery Technology | Vibrating beam sensor |
US5408877A (en) * | 1992-03-16 | 1995-04-25 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical gyroscopic transducer with improved drive and sense capabilities |
US5767405A (en) * | 1992-04-07 | 1998-06-16 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Comb-drive micromechanical tuning fork gyroscope with piezoelectric readout |
US5349855A (en) * | 1992-04-07 | 1994-09-27 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Comb drive micromechanical tuning fork gyro |
US5275055A (en) * | 1992-08-31 | 1994-01-04 | Honeywell Inc. | Resonant gauge with microbeam driven in constant electric field |
US5367217A (en) * | 1992-11-18 | 1994-11-22 | Alliedsignal Inc. | Four bar resonating force transducer |
US5377545A (en) * | 1992-12-08 | 1995-01-03 | Alliedsignal Inc. | Servo accelerometer with tunnel current sensor and complementary electrostatic drive |
US5450762A (en) * | 1992-12-17 | 1995-09-19 | Alliedsignal Inc. | Reactionless single beam vibrating force sensor |
US5650568A (en) * | 1993-02-10 | 1997-07-22 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Gimballed vibrating wheel gyroscope having strain relief features |
US5361635A (en) * | 1993-04-12 | 1994-11-08 | Alliedsignal Inc. | Multiple servo loop accelerometer with tunnel current sensors |
US5511427A (en) * | 1993-07-21 | 1996-04-30 | Honeywell Inc. | Cantilevered microbeam temperature sensor |
US5417115A (en) * | 1993-07-23 | 1995-05-23 | Honeywell Inc. | Dielectrically isolated resonant microsensors |
US5456111A (en) * | 1994-01-24 | 1995-10-10 | Alliedsignal Inc. | Capacitive drive vibrating beam accelerometer |
DE4414969C1 (de) * | 1994-04-28 | 1995-06-08 | Siemens Ag | Mikromechanisches Bauteil mit einer dielektrischen beweglichen Struktur, Mikrosystem und Herstellverfahren |
US5646348A (en) * | 1994-08-29 | 1997-07-08 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical sensor with a guard band electrode and fabrication technique therefor |
US5581035A (en) * | 1994-08-29 | 1996-12-03 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Micromechanical sensor with a guard band electrode |
US5725729A (en) * | 1994-09-26 | 1998-03-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Process for micromechanical fabrication |
US5550516A (en) * | 1994-12-16 | 1996-08-27 | Honeywell Inc. | Integrated resonant microbeam sensor and transistor oscillator |
US5817942A (en) * | 1996-02-28 | 1998-10-06 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Capacitive in-plane accelerometer |
US6745627B1 (en) * | 1996-05-21 | 2004-06-08 | Honeywell International Inc. | Electrostatic drive for accelerometer |
US5948981A (en) * | 1996-05-21 | 1999-09-07 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometer |
US5892153A (en) * | 1996-11-21 | 1999-04-06 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Guard bands which control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors |
US5996411A (en) * | 1996-11-25 | 1999-12-07 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometer and method for manufacturing the same |
US5783973A (en) * | 1997-02-24 | 1998-07-21 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Temperature insensitive silicon oscillator and precision voltage reference formed therefrom |
US5911156A (en) * | 1997-02-24 | 1999-06-08 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Split electrode to minimize charge transients, motor amplitude mismatch errors, and sensitivity to vertical translation in tuning fork gyros and other devices |
US5952574A (en) * | 1997-04-29 | 1999-09-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Trenches to reduce charging effects and to control out-of-plane sensitivities in tuning fork gyroscopes and other sensors |
US5905201A (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-18 | Alliedsignal Inc. | Micromachined rate and acceleration sensor and method |
WO1999027373A1 (en) * | 1997-11-25 | 1999-06-03 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometer and method for manufacturing the same |
US6351891B1 (en) | 1997-12-18 | 2002-03-05 | Honeywell International, Inc. | Miniature directional indication instrument |
US5948982A (en) * | 1998-02-23 | 1999-09-07 | Alliedsignal Inc. | Vibrating beam accelerometers and methods of forming vibrating beam accelerometers |
US6584857B1 (en) | 2000-11-20 | 2003-07-01 | Eastman Kodak Company | Optical strain gauge |
US6487913B2 (en) | 2000-12-18 | 2002-12-03 | Eastman Kodak Company | Strain gauge with resonant light modulator |
TW546477B (en) * | 2001-08-09 | 2003-08-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Drop impact determination system and acceleration sensing element used in the drop impact determination system |
US7138893B2 (en) * | 2002-01-16 | 2006-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Micro device |
WO2003083492A1 (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-09 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Microelectromechanical sensors having reduced signal bias errors and methods of manufacturing the same |
US7064541B2 (en) * | 2003-08-06 | 2006-06-20 | The Johns Hopkins University | Complementary metal-oxide semiconductor xylophone bar magnetometer with automatic resonance control |
CN1299427C (zh) * | 2003-09-19 | 2007-02-07 | 清华大学 | 用于微机械传感器的半频驱动及闭环方法 |
US7467553B2 (en) * | 2005-12-22 | 2008-12-23 | Honeywell International Inc. | Capacitively coupled resonator drive |
US8187902B2 (en) * | 2008-07-09 | 2012-05-29 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | High performance sensors and methods for forming the same |
JP5151934B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2013-02-27 | 富士電機株式会社 | 真空計 |
FR2941533B1 (fr) * | 2009-01-23 | 2011-03-11 | Commissariat Energie Atomique | Capteur inertiel ou resonnant en technologie de surface, a detection hors plan par jauge de contrainte. |
US8143768B2 (en) * | 2009-06-26 | 2012-03-27 | Hanson Richard A | Miniature mechanical resonator device |
WO2011162847A2 (en) * | 2010-03-31 | 2011-12-29 | Cornell University | Stress-based sensor, method and applications |
DE102010024711A1 (de) | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Airbus Operations Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen mechanischer Lasten auf Schubelementen |
DE102010030878B4 (de) * | 2010-07-02 | 2023-08-17 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanische Sensorvorrichtung zur Messung einer Beschleunigung, eines Drucks und dergleichen |
JP5252016B2 (ja) * | 2011-03-18 | 2013-07-31 | 横河電機株式会社 | 振動式トランスデューサ |
CN103116037B (zh) * | 2013-01-21 | 2015-06-03 | 东南大学 | 石英振梁加速度计及其制作方法 |
US9527733B2 (en) | 2014-11-07 | 2016-12-27 | The Chinese University Of Hong Kong | Method and apparatus for dynamic-tuning |
US9689888B2 (en) * | 2014-11-14 | 2017-06-27 | Honeywell International Inc. | In-plane vibrating beam accelerometer |
US10823754B2 (en) | 2014-11-14 | 2020-11-03 | Honeywell International Inc. | Accelerometer with strain compensation |
CN106290982B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-05-17 | 中国科学技术大学 | 一种加速度计及其制作方法 |
GB2556040A (en) * | 2016-11-10 | 2018-05-23 | Geometric Design Ltd | Vibrating-element force transducer |
CN109617435A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-12 | 北京航空航天大学 | 一种基于机械振动的电能变换电路和变换方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3505866A (en) * | 1966-10-13 | 1970-04-14 | Singer General Precision | Single tine digital force transducer |
US3479536A (en) * | 1967-03-14 | 1969-11-18 | Singer General Precision | Piezoelectric force transducer |
US3745384A (en) * | 1972-01-07 | 1973-07-10 | Bendix Corp | Resonant pressure sensor |
JPS5856425B2 (ja) * | 1978-10-11 | 1983-12-14 | 横河電機株式会社 | 力変換機構 |
US4215570A (en) * | 1979-04-20 | 1980-08-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Miniature quartz resonator force transducer |
US4372173A (en) * | 1980-10-20 | 1983-02-08 | Quartex, Inc. | Resonator force transducer |
US4467651A (en) * | 1983-01-06 | 1984-08-28 | Sundstrand Data Control, Inc. | Method for determining acceleration |
US4805456A (en) * | 1987-05-19 | 1989-02-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Resonant accelerometer |
US4878385A (en) * | 1988-02-02 | 1989-11-07 | Fisher Controls International, Inc. | Differential pressure sensing apparatus |
GB8806214D0 (en) * | 1988-03-16 | 1988-04-13 | Avery Ltd W & T | Vibrating force sensor |
-
1989
- 1989-02-27 US US07/316,899 patent/US4901586A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-08 DE DE69009340T patent/DE69009340T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-08 EP EP90902916A patent/EP0412140B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-08 WO PCT/US1990/000128 patent/WO1990010205A1/en active IP Right Grant
- 1990-01-08 JP JP2503074A patent/JPH03501529A/ja active Pending
- 1990-02-15 IL IL93412A patent/IL93412A0/xx unknown
- 1990-02-21 CA CA002010242A patent/CA2010242A1/en not_active Abandoned
- 1990-02-27 CN CN90101021.9A patent/CN1054485A/zh active Pending
-
1995
- 1995-05-19 JP JP1995004776U patent/JP2501096Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006518846A (ja) * | 2003-02-05 | 2006-08-17 | ブルーネル ユニバーシティ | 共振センサーアセンブリー |
JP2011043459A (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | メカニカル検出器および測定方法 |
JP2013130567A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Honeywell Internatl Inc | 張出し部の励振を伴う双音叉 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0412140B1 (en) | 1994-06-01 |
EP0412140A1 (en) | 1991-02-13 |
US4901586A (en) | 1990-02-20 |
EP0412140A4 (en) | 1992-01-15 |
CA2010242A1 (en) | 1990-08-27 |
CN1054485A (zh) | 1991-09-11 |
JPH0744828U (ja) | 1995-11-28 |
WO1990010205A1 (en) | 1990-09-07 |
JP2501096Y2 (ja) | 1996-06-12 |
DE69009340D1 (de) | 1994-07-07 |
IL93412A0 (en) | 1990-11-29 |
DE69009340T2 (de) | 1995-01-05 |
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