SA515360107B1 - أجهزة استشعار القصور الذاتي ذات المحورين والثلاثة محاور وطرق استشعار القصور الذاتي. - Google Patents
أجهزة استشعار القصور الذاتي ذات المحورين والثلاثة محاور وطرق استشعار القصور الذاتي. Download PDFInfo
- Publication number
- SA515360107B1 SA515360107B1 SA515360107A SA515360107A SA515360107B1 SA 515360107 B1 SA515360107 B1 SA 515360107B1 SA 515360107 A SA515360107 A SA 515360107A SA 515360107 A SA515360107 A SA 515360107A SA 515360107 B1 SA515360107 B1 SA 515360107B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- resonant
- elements
- proof mass
- resonant elements
- primary
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 title claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 26
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims 2
- WRFHGDPIDHPWIQ-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[(2-butyl-4-oxo-1,3-diazaspiro[4.4]non-1-en-3-yl)methyl]-2-(ethoxymethyl)phenyl]-n-(4,5-dimethyl-1,2-oxazol-3-yl)benzenesulfonamide Chemical compound O=C1N(CC=2C=C(COCC)C(=CC=2)C=2C(=CC=CC=2)S(=O)(=O)NC=2C(=C(C)ON=2)C)C(CCCC)=NC21CCCC2 WRFHGDPIDHPWIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241001416181 Axis axis Species 0.000 claims 1
- 101100538958 Caenorhabditis elegans hlh-8 gene Proteins 0.000 claims 1
- 101100524275 Caenorhabditis elegans rege-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 241000288673 Chiroptera Species 0.000 claims 1
- 101100289061 Drosophila melanogaster lili gene Proteins 0.000 claims 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 claims 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims 1
- 229920001167 Poly(triaryl amine) Polymers 0.000 claims 1
- 108091030071 RNAI Proteins 0.000 claims 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 1
- 238000000705 flame atomic absorption spectrometry Methods 0.000 claims 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P1/00—Details of instruments
- G01P1/006—Details of instruments used for thermal compensation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/22—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects
- G01K11/26—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of resonant frequencies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/32—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/0802—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/097—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/125—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
- G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
- G01P2015/084—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass the mass being suspended at more than one of its sides, e.g. membrane-type suspension, so as to permit multi-axis movement of the mass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
جهاز لإستشعار القصور الذاتي inertial sensor يتضمن: إطار؛ كتلة استدلال proof mass (10) متدلية من الإطار؛ زوج من عناصر رنانة resonant elements (22) أولي متربطة كهربياً بكتلة الاستدلال (10), أو بمكون وسيط مرتبط ميكانيكياً بكتلة الاستدلال, يكون كل عنصر رنان resonant element (22) أول مرتبط بجانب من كتلة الاستدلال (10) مقابل للآخر, تكون العناصر الرنانة (22) الأولي إلى حد كبير متماثلة وذات إرتباط كهروستاتيكي electrostatic coupling بكتلة الاستدلال (10) إلي حد كبير متماثل عندما لا يقوم جهاز الإستشعار sensor بالتسارع؛ حيث تقع العناصر الرنانة (22) الأولي وكتلة الاستدلال (10) إلي حد كبير في مستوي, وتقوم حركة كتلة الاستدلال (10) بالنسبة إلي العناصر الرنانة الأولي المتعامدة علي المستوي بتغيير الإرتباط الكهروستاتيكي بين كتلة الاستدلال والعناصر الرنانة (22) الأولي؛ عناصر تشغيل drive means مرتبطة بالعناصر الرنانة (22) الأولي للتسبب في إهتزاز كلاً من العناصر الرنانة (22) الأولي؛ وتهيئة جهاز إستشعار للكشف عن تغير في تردد الرنين لكل من العناصر الرنانة الأولي؛ ووسائل معالجة proc
Description
— \ — أجهزة استشعار القصور الذاتي ذات المحورين والثلاثة محاور وطرق استشعار القصور الذاتي Dual and triple axis inertial sensors and methods of inertial sensing الوصف الكامل خلفية الاختراع
يتعلق الإختراع الحالي بأجهزة استشعار القصور الذاتي inertial sensors وطرق methods استشعار القصور الذاتي inertial sensing عن طريق استخدام أجهزةٍ استشعار القصور الذاتي الميكانيكية الدقيقة .microscopic mechanical inertial sensors بشكل خاص, يتعلق هد الإختراع بأجهزة استشعار القصور الذاتي التي يمكن تصنيعها بسهولة وتكون قادرة على الاستشعار في اتجاهين متعامدين orthogonal directions أو ثلاثة إتجاهات متعامدة بإستخدام كتلة
استدلال blag متدلية. تعد أجهزة توليد الذبذبات الكهربية Oscillators المعتمدة علي عناصر ميكانيكية دقيقة لتوليد ذبذبات microscopic mechanical resonators ذات تضاؤل طفيف معروفة بقدرتها Vo علي توليد نواتج ترددية frequency outputs مستقرة, ذات ضوضاء منخفضة. في حين أن هذه الخصائص تجلعهم ذات dad في نظم الإتصالات communication systems كعناصر مرجعية مستقرة في الزمن / التردد, فإنها تجعلها Lal مرغوبة لكي تستخدم كأجهزة استشعار 5 . جهاز الاستشعار المنتج للذبذبات resonant sensor من حيث التعريف, هو عبارة عن جهاز توليد ذبذبات كهربية oscillator يكون التردد الناتج منه عبارة عن Ah في الكمية ve المدخلة المراد قياسها. بعبارة أخري, يكون ناتج جهاز الاستشعار المنتج للذبذبات مناظراً لمقدار التغير في تردد sila الرنين Ul من تغير هيكل ميكانيكي دقيق mechanical microstructure وفقاً لتغير كمية فيزيائية / كيميائية physical [ chemical quantity مراد قياسها. قد أدت الطبيعة شبه الرقمية quasi—digital nature للإشارة الناتجة output signal
ا من Seal الاستشعار المذكورة, إلى جانب الحساسية العالية واستقرار الإشارات الناتجة output 5 المتغيرة في التريدد, إلى استخدام أجهزة الاستشعار المنتجة للذبذبات resonant 65 المذكورة والمصنعة بشكل دقيق علي نطاق واسع في العديد من التطبيقات بدءاً من وسائل التشخيص الخاص بالجزيئات الحيوية والكيميائية bio—molecular and chemical diagnostics © حتى الاستشعار عالي الدقة للقوة high-precision force الكتلة ,mass الإجهاد strain وحتي الشحنات الكهربية.
كحالة خاصة من أجهزة الاستشعار المنتجة للذبذبات, فقد كان هناك إهتمام متزايد علي مدار السنوات القليلة الماضية بتطوير seal قياس التسارع الدقيقة ذات دوائر الرنين المصنعة بشكل دقيق 'من السليكون silicon” الخالص". انظر علي سبيل المثال: براءة الاختراع الأمريكية ٠ رقم 2914749 ؛ وبراءة الاختراع الأمريكية رقم 58515856 ؛ وبراءة الاختراع الأمريكية رقم YY 1744/7 وبراءة الاختراع الصينية BV VTP بدأ هذا الإهتمام بسبب تزايد lhl علي أجهزة إستشعار الحركة الدقيقة precision motion sensors عالية الدقة في الطائرات aerospace السيارات | Sy automotive في أسواق الأجهزة الإلكترونية الإستهلاكية .consumer—electronics markets تقدم أجهزة قياس التسارع الدقيقة ذات دوائر Yo الرنين Resonant microaccelerometers المصنعة باستخدام طرق التصنيع الدقيق للسليكون silicon micromachining techniques العديد من المزايا الهامة, أهمهم مزايا اقتصادية. لا تقتصر أجهزة قياس التسارع ذات دوائر الرنين المصنوعة من السليكون silicon resonant microaccelerometers علي تقديم حساسية ودقة أعلي بالنسبة لنظائرها التقليدية أكثر والتي تعتمد على الكشف باستخدام المكثفات والتي لها حجم مماثل, ولكنها أيضاً تقدم نطاق ديناميكي dynamic range | ٠ محسن مما يجعلها مرشحة بشكل مثالي لإمكانية تطبيقها في العديد من
تطبيقات استشعار الحركة motion sensing applications في الأسواق المعروفة. مع ذلك, لا تزال أغلبية seal الاستشعار المذكورة وحيدة المحور uniaxial ثنائية المحور La, biaxial يقلل من وظائفها وقابليتها للتطبيق lead) في تلك التطبيقات التي لا تحتاج إلي التحكم في حركة Motion معقدة ثلاثية الأبعاد sophisticated three dimensional Yo (30). بينما يمكن إستخدام ثلاثة من, أجهزة قياس تسارع دقيقة أحادية المحور ذات دائرة رنين
وه وموجهة بشكل متعامد من أجل قراءة دقيقة لحركة / تسارع acceleration / motion read ثلاثية الأبعاد ذات تردد dimensional frequency ©1716 متغير, تزيد تلك التهيئات بالتالي من التكلفة, الحجم ومتطلبات الطاقة الخاصة بالجهاز device من أهداف الاختراع الحالي تقديم جهاز قياس تسارع ذات دائرة رنين مصنوعة من © السليكون بشكل دقيق Micromachined silicon resonant accelerometer يسمح بقيأاس التسارع ثنائي وثلاثي الأبعاد بإستخدام كتلة استدلال وحيدة متدلية. الوصف العام للاختراع تم تعريف الإختراع في عناصر الحماية المستقلة المرفقة, والتي ينبغي الرجوع إليها. تم توضيح خصائص إختيارية في عناصر الحماية المستقلة. Ya في جانب أول من الإختراع, تم تقديم جهاز إستشعار القصور الذاتي inertial sensor الذي يتضمن: إطار؛ كتلة استدلال proof mass متدليه من الإطار؛ زوج من عناصر رنين resonant elements أولي مرتبطة كهربياً بكتلة الاستدلال, أو بمكون ١٠ وسيط intermediate component مرتبط ميكانيكياً بكتلة الاستدلال, يكون كل عنصر رنين resonant element أول مرتبط بناحية من كتلة الاستدلال مقابلة للآّخر, تكون عناصر الرنين الأول مماثلة بشكل كبير لبعضها البعض وتكون ذات إرتباط كهروستاتيكي electrostatic ABS, coupling الاستدلال J) حد كبير متماثل عندما لا يقوم جهاز الاستشعار sensor بالتعجيل؛ AK حيث تقع عناصر الرنين الأولي وكتلة الاستدلال إلي حد كبير في مستوي, وحيث تقوم حركة AK الاستدلال بالنسبة لعناصر الرنين الأولي المتعامدة علي المستوي بتغيير الإرتباط الكهروستاتيكي بين كتلة الاستدلال وعناصر الرنين الأولي؛
هن عناصر تشغيل مرتبطة بعناصر الرنين الأولي للتسبب في إهتزاز كلاً من عناصر الرنين الأولي؛ و تهيئة les إستشعار للكشف عن التغير في تردد الرنين SS من عناصر الرنين الأولي؛ و
o وسائل معالجة processing means لجمع التغيرات الخاصة SS من عناصر الرنين الأولي لتقديم قياس لتسارع AES الاستدلال الموازية لمحور أول, يكون المحور الأول متعامد علي المستوي.
يؤدي أي تغير في الإرتباط الكهروستاتيكي بين كتلة الاستدلال وعنصر الرنين إلي تغير في الصلابة الفعالة لعنصر الرنين المذكور, مما يغير تردد الرنين resonant frequency ٠ - لعنصر الرنين المذكور. في هذا السياق, ينبغي أن نفهم "الكشف عن التغير في تردد الرنين” علي أنه يشمل SIS من الكشف عن التغير في تردد الرنين بشكل مباشر والكشف عن التغير في تردد الرنين بشكل غير مباشر عن طريق الكشف عن تغير في جانب AT من الإستجابة الرنانة resonant response الخاصة بعنصر الرنين. يعمل جمع التغيرات في تردد الرنين علي إزالة أي مساهمة من حركة كتلة الاستدلال في Vo _المستوي بإتجاه أو بعيداً عن عناصر الرنين, لكي يمكن فك إرتباط التسارع خارج المستوي وتعيينه. نظراً لأن OS من عناصر الرنين الأولي مثبت علي جوانب متقابلة من كتلة الاستدلال فإن أي حركة في المستوي سوف تؤدي إلي تغير بمقدار مساوي ومضاد في الإتجاه لكل عنصر رنين. يفضل أن, يتم تهيئة كتلة الاستدلال وعناصر الرنين بحيث لا تقوم حركة كتلة الاستدلال المماسية لعناصر الرنين الأولي بتغيير الإرتباط الكهروستاتيكي. علي سبيل المثال, قد يكون لجوانب كتلة ٠ الاستدلال التي ترتبط بها عناصر الرنين الأولي سماكة موحدة وتمتد بالتوازي مع إتجاه التماس tangential direction خلف عناصر الرنين الأولي في إتجاه التماس. قد يتم إستخدام أي عناصر رنين مناسبة, مثل أجهزة الرنين ذات الشوكة الرنانة ذات الطرفين .double ended tuning fork resonators EY.
-- قد يتضمن جهاز الاستشعار أيضاً عنصر رنين ثاني مرتبط بكتلة الاستدلال, يتم تهيئة عنصر الرنين الثاني لكي يسمح بالكشف عن التسارع الموازي لمحور ثاني, متعامد علي المحور الأول؛ حيث ترتبط وسائل التشغيل drive means بعنصر الرنين الثاني للتسبب في إهتزاز عنصر Gl) الثاني, وتقوم تهيئة جهاز الاستشعار بالكشف عن التغير في تردد الرنين لعنصر 0 الرنين الثاني. يفضل أن يكون عنصر الرنين الثاني مرتبط ميكانيكياً بكتلة الاستدلال. قدا يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي bad عنصر of) ثالث مرتبط بكتلة الاستدلال, يتم تهيئة عنصر الرنين الثالث لكي يسمح بالكشف عن التسارع الموازي لمحور ثالث, حيث يكون المحور الثالث متعامد علي المحور الأول والمحور الثاني؛ حيث ترتبط وسائل التشغل بعنصر الرنين الثالث للتسبب في إهتزاز عنصر الرنين الثالث, ٠ وتقوم تهيئة جهاز الاستشعار بالكشف عن تغير في تردد الرنين الخاص بعنصر الرنين الثالث. يفضل أن يرتبط عنصر الرنين الثالث ميكانيكياً بكتلة الاستدلال. تسمح عناصر الرنين الثانية والثالثة بقياس تسارع كتلة الاستدلال في المستوي. يقدم مزج عناصر الرنين الأولي والثانية والثالثة lea قياس تسارع ثلاثي المحور triple axis accelerometer يستخدم AK استدلال متدلية وحيدة. Yo قد يتضمن جهاز الاستشعار زوج من عناصر رنين All يتم وضع كل عنصر رنين ثالث علي جانب من ABS الاستدلال مقابل للآّخر, تكون عناصر الرنين الثالثة مماثلة لبعضها البعض, وزوج من عناصر رنين AB يتم وضع كل عنصر رنين ثاني علي جانب من AS الاستدلال مقابل للآخر, تكون عناصر الرنين الثانية مماثلة لبعضها البعض. بتقديم أزواج متماتلة من عناصر الرنين يمكن إستخدام قراءة تفاضلية لكي يمكن إزالة التقلبات في التردد الناتجة من ٠ العوامل البيئية Jie ,environmental factors تغيرات درجة الحرارة والضغط, من قياسات التسارع acceleration measurement في المستوي. بالإضافة JY) ذلك, يمكن أن تقدم قراءة الوضع المشترك من أحد أو US من أزواج عناصر الرنين الثانية والثالثة ناتج يدل علي درجة الحرارة مع رفض تغيرات التردد من الرتبة الأولي
—y—
بسبب التسارع. بأخذ Ss من قراءات المجموع (الوضع المشترك) والفرق(التفاضلي), يتم تقديم جهاز إستشعار متعدد المعلمات .multi-parameter sensor تعد القدرة علي تحديد تعيين درجة الحرارة, أو التغيرات في درجة الحرارة, محل إهتمام في العديد من التطبيقات التي يتم فيها إستخدام seal قياس التسارع accelerometers قد يتم إستخدام قياس درجة الحرارة أيضاً إلي © جانب قراءة التسارع لتقديم تعيين أكثر دقة للتسارع. قد يكون للعلاقة بين تردد الرنين ودرجة الحرارة مصطلحات من الرتبة الثانية أو رتبة أعلي ويمكن إستخدام قياس درجة الحرارة لحساب أي مصطلحات من الرتبة الثانية أو رتبة أعلي, والتي يتم بعد ذلك أخذها في الحسبان عند حساب
التسارع من تغيرات تردد الرنين resonant frequency التي تم الكشف عنها. قد يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي Lay منصة ميكانيكية mechanical stage Vs بين ABS الاستدلال والإطار, يتم تهيئة المنصة الميكانيكية لكي تعمل علي فك إرتباط كتلة الاستدلال في إتجاهين متعامدين في المستوي, حيث يتم إرتباط عناصر الرنين الثانية أو الثالثة, أو كلا من عناصر الرنين الثانية والثالثة, ميكانيكياً بالمنصة الميكانيكية. مما يسمح بتقليل حساسية المحور العرضي cross—axis sensitivity وبالتالي, يؤدي ذلك إلي تبسيط معالجة النواتج من
جهاز الاستشعار .
قد يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي bial عنصر رنين رابع, حيث يكون عنصر الرنين الرابع Slee إلي حد كبير لعناصر الرنين الأولي ولا يكون مرتبط كهربياً بكتلة الاستدلال. قد يتم إستخدام عنصر الرنين الرابع, أو زوج من عناصر الرنين الرابعة, لتقديم قراءة تفاضلية مع الزوج الأول من عناصر الرنين, لإزالة عوامل بيئية, Jie درجة الحرارة والضغط, من قياس التسارع خارج المستوي.
٠ قد يتضمن la إستشعار القصور الذاتي inertial sensor أيضاً ذراع تضخيم amplifying lever واحد متصل بين ABS الاستدلال أو المنصة الميكانيكية وواحد من عناصر الرنين الأولي, الثانية والثالثة. يتم تصميم ذراع التضخيم لكي يعمل علي تضخيم القوة عند إرتباطه بعناصر_ الرنين الثانية والثالثة لتضخيم قوة القصور الذاتي inertial force المنقولة إلي عناصر
—A— الخاص بالجهاز. قد scale factor الرنين لتسارع مستحث معين, ومن ثم يزيد من عامل الحجم يتم تشكيل الإطار, كتلة الاستدلال وعناصر الرنين جميعاً من السليكون القابل للتشكيل الآلي. يقدم الاختراع جهاز قياس التسارع الدقيق ذات دائرة الرنين المصنوعة من السليكون والذي يقدم المزايا micromachined silicon resonant accelerometer المصنوع بدقة قياس Seal الرئيسية من حيث تحسين الحساسية والنطاق الديناميكي كما هو الحال في معظم 0 التسارع ذات دوائر الرنين الموجودة حتي وقتنا الحالي, ولكنه يسمح أيضاً بقراءة ثلاثية الأبعاد للتسارع متغير التردد, مع رفض محسن للمحور العرضي, بإستخدام كتلة استدلال متدلية وحيدة الاستشعار المذكورة, وتسمح أيضاً Seal فقط. تسمح تلك التهيئة بإنخفاض في تكاليف تصنيع بإنخفاض في الحجم وبالتالي, الحجم الذي يشغله الجهاز - من المحددات الرئيسية الأخري الإلكترونية الإستهلاكية Beal) لتكاليف التطبيق في العديد من التطبيقات, بشكل خاص في ٠ .consumer electronics من جانب آخر, يقم الإختراع طريقة لقياس التسارع خارج المستوي بإستخدام جهاز إستشعار القصور الذاتي ذات مستوي مصنوع بدقة, يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي: استدلال متدلية من الإطار؛ زوج من عناصر رنين أولي مرتبطة كهربياً بكتلة AES إطار؛ الاستدلال, يكون كل عنصر رنين أول مرتبط بجانب من كتلة الاستدلال مقابل للآخر, تكون Yo عناصر الرنين الأولي إلي حد كبير مماثلة لبعضها البعض ويكون لها إرتباط كهروستاتيكي متمائل إلي حد كبير بكتلة الاستدلال عندما لا يقوم جهاز الاستشعار بالتسارع؛ حيث تقع عناصر الرنين الأولي وكتلة الاستدلال إلي حد كبير في مستوي, وحيث تقوم حركة كتلة الاستدلال بالنسبة إلي electrostatic عناصر الرنين الأولي المتعامدة علي المستوي بتغيير الإرتباط الكهروستاتيكي بين كتلة الاستدلال وعناصر الرنين الأولي؛ ووسائل تشغيل مرتبطة بعناصر الرنين coupling ٠٠ من عناصر الرنين الأولي؛ تتضمن الطريقة: 3S الأولي للتسبب في إهتزاز الكشف عن التغير في تردد الرنين لكلاً من عناصر الرنين الأولي؛ و
جمع تغيرات SIS من عناصر الرئين الأولي لتقديم قياس لتسارع كتلة الاستدلال الموازي لمحور أول, يكون المحور الأول متعامد علي المستوي.
من جانب آخر, يقدم الاختراع جهاز استشعار القصور الذاتي والذي يتضمن:
(frame إطار
o منصة ميكانيكية mechanical stage متدلية من الإطار,
ABS استدلال متلدية من المنصة الميكانيكية, يمكن تشغيل المنصة الميكانيكية لكي تقوم بفصل حركة كتلة الاستدلال في إتجاهين متعامدين؛
عنصر رنين resonant element أول مرتبط بجزء أول من المنصة الميكانيكية, يكون الجزء الأول من المنصة الميكانيكية حر الحركة في إتجاه موازي لمحور أول؛
Gp) ale ٠١ ثاني مرتبط بجزء (JB من المنصة الميكانيكية, يكون الجزء الثاني من المنصة الميكانيكية حر الحركة في إتجاه موازي لمحور ثاني, يكون المحور الثاني عمودياً علي المحور الأول؛
وسائل تشغيل مرتبطة بعناصر الرنين للتسبب في إهتزاز US من عناصر الرنين؛ و تهيئة جهاز إستشعار للكشف عن تغير في تردد الرنين لكلاً من عناصر الرنين الأولي
١ والثانية.
يؤدي دمج منصة فصل الحركة في إتجاه المحور “7 و7 لكتلة الاستدلال مع استشعار الرنين للتسارع إلي تقديم جهاز قياس تسارع accelerometer غير مكلف, فعال ودقيق مزدوج المحور dual axis بإستخدام AK استدلال متدلية Saag
قد يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي أيضاً ذراع تضخيم واحد علي الأقل, مثل ذراع
Vo تضخيم القوة الميكانيكية mechanical force amplifying lever المتصل بين المنصة
الميكانيكية وواحداً من عناصر الرنين الأولي والثانية. قد يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي زوج من عناصر رنين أولي, يكون IS من عناصر الرنين الأولي موضوعاً علي جوانب متقابلة من المنصة الميكانيكية ويكونوا مماثلين إلي ye حد كبير لبعضهما البعض. قد يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي زوج من عناصر رنين من عناصر الرنين الثانية موضوعاً علي جوانب متقابلة من المنصة الميكانيكية IS ثانية, يكون ويكونواً إلي حد كبير مماثلين لبعضهم البعض. بتقديم أزواج متماثلة من عناصر الرنين يمكن التقلبات في التردد الناتجة من العوامل البيئية, مثل تغيرات Al) إتخدام قراءة تفاضلية لكي يمكن درجة الحرارة والضغط, من قياس التسارع في المستوي. بالإضافة إلي ذلك, يمكن أن تقدم قراءة © الوضع المشترك من أحد أو كلاً من أزواج عناصر الرنين الثانية والثالثة ناتج يشير إلي درجة من قراءات مجموع US الحرارة, مع رفض تغيرات التردد من الرتبة الأولي بسبب التسارع. بأخذ multi— (الوضع المشترك) وفرق (التفاضلي), يمكن تقديم جهاز إستشعار متعدد المعلمات .parameter sensor قد يشتمل جهاز إستشعار القصور الذاتي أيضاً علي الأقل علي ثلث عنصر رنين مرتبط ٠١ كهروستاتيكياً بكتلة الاستدلال أو المنصة الميكانيكية, حيث يقوم تسار كتلة الاستدلال في إتجاه متعامد علي المحاور الأولي والثانية بتغيير الإرتباط الكهروستاتيكي بين عنصر الرنين الثالث وكتلة الاستدلال أو المنصة الميكانيكية. قد يتم حساب أي تغيير في الإرتباط الكهروستاتيكي الناتج من التسارع بطول المحورين الأول أو الثاني من الإشارة الناتجة من عناصر الرنين الأولي والثانية, أو قد يتم إلغائه بإستخدام زوج من عناصر الرنين الثالثة المثبتة بشكل متقابل, وفقاً للجانب الأول ٠ من الاختراع. silicon الاستدلال وعناصر الرنين جميعها من السليكون ABS, HUY) قد يتم تشكيل المصنع. في جانب آخر من الاختراع, فقد تم تقديم جهاز إستشعار القصور الذاتي والذي يتضمن: إطار؛ ٠١ كتلة استدلال متدلية من الإطار؛ بمكون وسيط proof mass زوج من عناصر الرنين الأولي المرتبطة بكتلة الاستدلال مرتبط بكتلة الاستدلال, يكون كل عنصر رنين أول مرتبط بجانب من كتلة الاستدلال مقابل للآخر,
-١١- تكون عناصر الرنين الأولي إلي حد كبير مماثلة لبعضها البعض ويكون لها إرتباط متماثل إلي حد كبير بكتلة الاستدلال عندما لا يقوم جهاز الاستشعار بالتسارع؛ الاستدلال بإتجاه أو بعيداً عن عناصر الرنين الأولي بتغيير الصلابة ABS حيث تقوم حركة الفعالة لعناصر الرنين الأولي؛ وسائل تشغيل مرتبطة بعناصر الرنين الأولي للتسبب في إهتزاز كلا من عناصر الرنين ° الأولي؛ تهيئة جهاز إستشعار لكشف عن التغير في تردد الرنين أو الصلابة الفعالة لكلاً من الأولي؛ و resonant elements عناصر الرنين من عناصر الرنين الأولي لتقديم قياس لدرجة الحرارة. SIS وسائل معالجة لجمع تغيرات لتقديم الفرق بين تغيرات كلا من processing means قد يتم تهيئة وسائل المعالجة AD عناصر الرنين الأولي لتقديم قياس للتسارع في أحد الإتجاهات. يفضل أن, يتم تهيئة كتلة الاستدلال وعناصر الرنين بحيث لا تؤدي حركة كتلة الاستدلال المماسية لعناصر الرنين الأولي إلي تغيير الإرتباط الكهروستاتيكي. متصل بجهاز الاستشعار input قد تتضمن وسائل المعالجة وحدة دمج +8*أ0 ذات دخل أولي ووحدة تصفية ثانية, يتم تهيئة وحدة التصفية filter متصل بوحدة تصفية output وخرج ٠ من عناصر الرنين الأولي لتقديم قياس SIS عن مجموع تغيرات Ble الأولي بحيث تقدم خرج من OS لدرجة الحرارة, يتم تهيئة وحدة التصفية الثانية لتقديم خرج عبارة عن فرق بين تغيرات عناصر الرنين الأولي لتقديم قياس التسارع في أحد الإتجاهات. method of من الاختراع, فقد تم تقديم طريقة لقياس التسارع AT في جانب ودرجة الحرارة بإستخدام جهاز وحيد لإستشعار القصور الذاتي, measuring acceleration | ٠ يتضمن جهاز إستشعار القصور الذاتي: إطار؛ كتلة استدلال متدلية من الإطار؛ زوج من عناصر رنين أولي مرتبطة بكتلة الاستدلال, أو بمكون وسيط مرتبط بكتلة الاستدلال, يكون كل عنصر الاستدلال مقابل للآخر, تكون عناصر الرنين الأولي متماثلة إلي ABS رنين أول مرتبط بجانب من
Claims (1)
- هلا عناصر الحمايةlea) لاستشعار القصور الذاتي inertial sensor يتضمن:(frame إطاركتلة استدلال proof mass متدلية من الإطار (frameزوج من عناصر رنانة resonant elements أولي متربطة كهربياً لكتلة الاستدلال proof mass © , أو بمكون intermediate component Lis مرتبط ميكانيكياً abs, الاستدلال proof5 , يكون كل عنصر رنان resonant element أول مرتبط بجانب من AES الاستدلالproof mass مقابل للآّخر, تكون العناصر الرنانة resonant elements الأولي متماظلة إليحد كبير وتكون ذات ارتباط كهروستاتيكي electrostatic coupling بكتلة الاستدلال proof5 متماثل إلي حد كبير عندما لا يقوم جهاز الاستشعار sensor بالتسارع؛٠ حيث تقع العناصر الرنانة resonant elements الأولي وكتلة الاستدلال proof mass إلي حد كبير في مستوي, وحيث تكون حركة كتلة الاستدلال proof mass بالنسبة للعناصر الرنانة resonant elements الأولي المتعامدة علي المستوي بتغيير الارتباط الكهروستاتيكي electrostatic coupling بين كتلة الاستدلال proof mass والعناصر الرنانة الأولي؛ وسائل تشغيل drive means مرتبطة بالعناصر الرنانة resonant elements الأولي للتسببفي اهتزاز SS من العناصر الرنانة resonant elements الأولي؛ و تهيئة جهاز استشعار sensor assembly للكشف عن التغير في تردد الرنين resonant frequency لكل من العناصر الرنانة resonant elements الأولي؛ و وسائل معالجة processing means لتجميع تغيرات SS من العناصر الرنانة resonant elements الأولي لتقديم قياس لتسارع كتلة الاستدلال proof mass الموازي لمحور axis أول,Yo يكون المحور axis الأول متعامد علي المستوي. LY جهاز لاستشعار القصور الذاتي sensor 10611181 وفقاً لعنصر الحماية ,١ يتضمن أيضاً عنصر resonant element li) ثاني مرتبط بكتلة الاستدلال proof mass يتم تهيئة العنصر الرنان resonant element الثاني ليسمح بالكشف عن التسارع الموازي لمحور axisYO ثاني, متعامد علي المحور axis الأول؛ه7١" حيث يتم ارتباط وسائل التشغيل drive means بالعنصر الرنان resonant element الثاني للتسبب في اهتزاز العنصر الرنان resonant element الثاني, وتقوم تهيئة جهاز الاستشعار sensor assembly بالكشف عن التغير في تردد الرنين resonant frequency الخاص بالعنصر الرنان resonant element الثاني. LF جهاز لاستشعار القصور الذاتي inertial sensor وفقاً لعنصر الحماية ١ أو 3, حيث يكون العنصر الرنان resonant element الثاني مرتبط ميكانيكياً بكتلة الاستدلال . Wf جهاز لاستشعار القصور الذاتي sensor 10631151 وفقاً لعنصر الحماية ؟ أو 7, يتضمن ٠ أيضاً عنصر رنان element 65007851 ثالث مرتبط بكتلة الاستدلال proof mass يتم تهيئة العنصر الرنان resonant element الثالث لكي يسمح بالكشف عن التسارع الموازي لمحور axis ثالث, حيث يكون المحور axis الثالث متعامد علي المحور axis الأول والمحور axis الثاني؛ حيث يتم ارتباط وسائل التشغيل drive means بالعنصر الرنان resonant element الثالث call Vo في اهتزاز العنصر الرنان resonant element الثالث, وتقوم تهيئة جهاز الاستشعار sensor assembly بالكشف عن التغير في تردد الرنين resonant frequency للعنصر الرنان resonant element الثالث.0. جهاز لاستشعار القصور الذاتي inertial sensor وفقاً لعنصر الحماية ؛, حيث يكون ٠٠ العنصر الرنان resonant element الثالث مرتبط ميكانيكياً بكتلة الاستدلال proof mass 7 جهاز لاستشعار القصور الذاتي sensor 10631151 وفقاً لعنصر الحماية ؛ أو 5, يتضمن زوج من عناصر رنانة resonant elements ثالثة يتم وضع كل عنصر رنان resonant element ثالث علي جانب من كتلة الاستدلال proof mass مقابل للآّخر, تكون العناصر Yo الرنانة resonant elements الثالثة متماثلة.— أ \ — ا جهاز لاستشعار القصور الذاتي la, inertial sensor لعنصر الحماية 1, حيث يتم differential والوضع التفاضلتي 600717017 mode الوضع المشترك output من ناتج SS Be) 56 من زوج من العناصر الرنانة resonant elements الثالثة المذكورة, يقدم ناتج الوضع المشترك common mode output قياس لدرجة الحرارة ويقدم الناتج التفاضلي differential output © قياس للتسارع. Y وفقاً لأي من عناصر الحماية من inertial sensor جهاز لاستشعار القصور الذاتي A إلي ,١ يتضمن زوج من عناصر رنانة ثانية يتم وضع كل عنصر رنان resonant element ثاني عند جانب من كتلة الاستدلال proof mass مقابل AS 7 تكون العناصر_ الرنانة resonant elements ٠ الثانية متماثلة. A جهاز استشعار القصور الذاتي inertial sensor وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة يتضمن منصة ميكانيكية mechanical stage بين كتلة الاستدلال proof mass والإطار, يتم تهيئة المنصة الميكانيكية mechanical stage لتقوم بفصل حركة كتلة الاستدلال proof ٠ 01855 في اتجاهين متعامدين orthogonal directions في المستوي, حيث يتم ارتباط العناصر الرنانة resonant elements الثانية أو الثالثة, أو SS من العناصر الرنانة resonant.mechanical stage الثانية والثالثة, ميكانيكياً بالمنصة الميكانيكية elements Ve جهاز استشعار القصور الذاتي inertial sensor وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة, ٠٠ يتضمن أيضاً عنصر رنان resonant element رابع, حيث يكون العنصر الرنان resonant 601 الرابع إلي حد كبير مماثلاً للعناصر الرنانة resonant elements الأولي ولا يكون مرتبط كهربياً بكتلة الاستدلال proof mass ١١ جهاز استشعار القصور الذاتي yinertial sensor 1 لأي من عناصر الحماية السابقة, Yo يتضمن أيضاً ذراع تضخيم amplifying lever واحد علي JAY متصل بين كتلة الاستدلال resonant وأحد العناصر الرنانة mechanical stage أو المنصة الميكانيكية proof massا elements الأولي, الثانية والثالثة لكي يقوم بتضخيم القوة المنقولة communicated force VY جهاز استشعار القصور الذاتي inertial sensor وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة, © حيث يكون واحد أو أكثر من العناصر الرنانة resonant elements عبارة عن شوكة رنانة ذات طرفين .dual ended tuning fork resonator NY جهاز استشعار القصور الذاتي inertial sensor وفقاً لأي من عناصر الحماية السابقة, حيث يتم تشكيل الإطار frame كتلة الاستدلال والعناصر الرنانة resonant elements ٠ جميعها من السليكون silicon المصنع..٠4 طريقة لقياس التسارع خارج المستوي out-of-plane acceleration باستخدام جهاز استشعار القصور الذاتي ذات لوح مصنوع بدقة , يتضمن جهاز استشعار القصور الذاتي inertial :sensor إطار frame كتلة استدلال proof mass متدلية من الإطار frame زوج من Yo عناصر رنانة 616116015 resonant أولي مرتبطة كهربياً بكتلة الاستدلال proof mass يكون كل عنصر رنان resonant element أول مرتبط بجانب من كتلة الاستدلال proof mass مقابل للآّخر, تكون العناصر الرنانة resonant elements الأولي متماثلة إلي حد كبير وتكون ذات ارتباط كهروستاتيكي electrostatic coupling بكتلة الاستدلال متماتل إلي حد كبير عندما لا يقوم جهاز الاستشعار sensor بالتسارع؛ حيث تقع العناصر الرنانة resonant elements ٠ _ الأولي وكتلة الاستدلال proof mass إلي حد كبير في مستوي, وحيث تقوم حركة كتلة الاستدلال proof mass بالنسبة للعناصر الرنانة resonant elements الأولي المتعامدة علي المستوي بتغيير الارتباط الكهروستاتيكي electrostatic coupling كتلة الاستدلال proof mass والعناصر الرنانة الأولي؛ ووسائل تشغيل مرتبطة بالعناصر الرنانة resonantelements الأولي للتسبب في اهتزاز SS من العناصر الرنانة الأولي؛ تتضمن الطريقة : الكشف عن التغير في تردد Yo الرنين لكل من العناصر الرنانة الأولي؛ وجمع التغيرات الخاصة بكل من العناصر الرنانة الأولي لتقديم قياس لتسارع كتلة الاستدلال الموازي لمحور أول, يكون المحور الأول متعامد على المستوى.م \ — . طريقة وفقاً لعنصر الحماية VE حيث يتضمن جهاز استشعار القصور الذاتي inertial sensor عنصر رنان resonant element إضافي, حيث يكون العنصر الرنان resonant element الإضافي J) حد كبير مماثل للعناصر الرنانة resonant elements الأولي ولا © يكون مرتبط كهربياً لكتلة الاستدلال proof mass تتضمن أيضاً الخطوات التالية:قياس التغير في تردد الرنين أو التغير في الصلابة الفعالة للعنصر الرنان الإضافي, وتغيير قياس تسارع AES الاستدلال proof mass الموازي لمحور axis أول بناءاً على التغير في تردد الرنين resonant frequency للعنصر الرنان resonant element الإضافي.Ea Te 0 Fs ارييس يي سيا و 0 هوا مضي +53 LT 3 كر خرن الم 0 ار لي . CI.Sc و ; 5 7 ال vox SO ا رار لمي رار i 2 الا تتلا وا الا VY الل i LI "م FE td re LE Ju aS Cu 8 يقد ¥ SATE 5 p LE ' 1 ا وح ري 3 ا ب 4 ؟ ¥ م ¢ a i م Ny y py.Eds v4 5 اص رم 7 واف ل ل ما كرت ب اا ا ا ار ا اس جا دج حا دك ا ا وا دق 7 م 2 AA; 1 7 Vi FAAS A “hl اد [زاناا اد ل للستت 2 FEI Ed yo ad : fo بت 55 م سسحت تساي Tye بد Te ve ار 2 وب # FE Pid SEE AE HL ye . ببلبببستقة 3 2 1 الممسسساق + ya ry HE ال 3 i 7 ل AT ri TER شن مك A I) i i A vy 0 0 و 7 9 ArT vg 5 3 JP LA, 0 : لي تتم ا 0 م d ) + A i 7 8 y 2 $a T § a oi لشكل 1_ Ad «= i be 3 ROH ا rt أو وا he wy 1 eit waht Thee YY 1 لأا 1 ow LI HE aii A Ye 8 ب i 2 0 3 1ح اب“ BET 4 Te ~ La ا 8 3 اسم جنع 0 Po REI Sls ¢ yen } ! بن لماص 1 ٍُ AX 2% SE 8 - ا ًا 1 ا ١ ١ bond Ly 7 ؟١ , أي EE ْ دا مسال نا 1 EEE Ed 1 1 اس ل 1 سس RY 1 i i [BEE $d ed BENNY i i Pla المت EERE || Pod ged | لط HEE ْ ْ Cosa2 .بر لس : اع | TESESEOIL ؟؟ ٍ i i: ; i PTE dd EE i 1 EE الحا للا ليبا اا ْ ملسا اي ا ٍ + vy : IAA ; J: 8 ج اا لبر 1 i 1 {Sa 3 الت اا SEITE SUT bid hey yy } 1 1 المنجلة 100 0 ب 0 وو ابلط Ye ¥ merely 4 " re A Te pg ts : a SX Ne Te 1 FEY IO اجيم+». iE ad ل 8 ل A a 8 A ¥ & CR . Hii EN TY Lod T¥Y لنكا ؟ o iHE aa 1 TE HE: SE LE للب - - اي : an od = 0 HTH TF fa HLH 8 54 oH ¥ > HER 0 Ya A AN TX 11 7 0 يد 5 i Bef ص i ات SE TJ TE 7 مسقم 0 Fein (a 8 ا eR ا الم ب ¢ 1 i SEEN 1 1 ب ERS Ved ليها Blrowty اكاب Cove ba 15ل تلت الكل |) 3 ا Ss 0 0 3 S rege ل 1 مسي رو ! لذ أ الل ال + أ السرم ا a SATE ET '؛ 37 44 ا I SB PE or - 8 Che | الات ل الأ ا : 1 i FER JERE + SUE SOI = | WE = H اناي حدم الا اي 4 ar : الب : 0: 1118 ١ 0: جديا x SELLER ve gy CRE] FER لا م Too Ld [i SN SIP SU SRE |: خا | ] u T= ب" vy الح iow H i 8 EE i, teen Nel vy ¢ AA ا 5 وعدت SS: 8 7 اا كتمص ا ١ 11 ب 0 ّ ! [nae لا i ‘% { sri ed EER Hy id i : meee | "1 vy FERN SOOO يسيس Ss ht فنا { 1 14 1 { لها - ٠“ ب بل الس د ل ا ل ىن vg BATS wy vg PRT 3و سادق = , الا ل nd SE Fol Hd = i 1 الشكل ب fot BN I ES SN Amanat.AES تبط | لل كح الا vy ند : 1 1 : > 2 RI SE 73 Ta Hey © 3 1 i YA THe 5 أل سسسم ل £A 1 1 bid PUNE, HE Ras , Pa 5 NER BEES I TY iN 0 Jags ا اح مح ملم 0 3 NA ig pn of A ES را ل PTAA PS Cine: | dies Ae IS لس ١ . ل 1 2 Hania: لتحت ل الحم 3 § Pog 0 i لات ¥ لز 1 CURTIN TE Mod ال سج الم 4 i ! av a a لل م | بحس HIRES ل مهوي i i { 1 مسي ty Ag Sy Id se 0 EE wr Yon AY Eb SE SR 3 557 : = : 8 1 اح ا i I EE ER a ل د جد دا ذا LEYTE ب ph N LE H ee. 5 pried sus lili £.% KAA 3 i 1 ا Ra oe: ب م 3 or a So 4 5 وميم Re 1 و ال Chg رز 1 لال حي و يدج 1 ; HE vB Seed <3 ghd ia > ا i 3 TER vo bed مط R H ] ا EE Lord jlo 7 + RNa i ال ا 1 Pod : كد ألا الاي RE | Se Ea ed onl Ey HE re ا ا ال | ادح د Saag OD Soy fy 1 ey my 1 Pi 1 Ti on LIBEL 54 مسر 0% Pi 1 لا حنج TO ب ال مر بلا 34 PRAIRY: ih ET بيد SH aad id i ل ل سلا ا . J : PAIN R= حا a bead ii 1 EEA Ee Te Ho k: Rt 5 مجو n 3 " مط شط H Poy ve ad آم Hy ا ال ا ساس 1 1 i Eo جح الا ل Zo اليه ل fe 1 ae rege ١ i SI SE pv EE DE —— Pf FR بادا للخ ] % Ho 3 & H mad ! IESE دز + 8 اليا 1 ¥y i RR ak 3 = he 0 يخ د No ...م الس سخ ححا i i : i L301 7 8 iY EE 8 i 7 ا الست ا اا . 0 i i ا on SE Sle pee 4 ! Noa H vad rd i 8 ل 83 i 0 أسدة 3 8 FOE poe “3 34 i i oo i م | 0 en 4 va | {toe + i H agent i i 8 0 9 pra ve. : 3 : i EE IR لجا 7 ب NY TY ! : (ety = H NT H h i IU he wn ve ] i {ery 0 1ل ا + i ااا i ¥¥ ؟) vy 1, 8 { rT en B ْ i AY B {37 سوق SE : ل ب 3 4 0 ? NR — oY مسا ! 3 مستت AR حب i ت ا i ee 4 07 مسا لح ب Is 417“ ل HI Fate Ye 1 1 igo 0 { 0 wd I ein A SN رع ما آنا DG — : I ES هم 0 Lar i ay ا سن ix 1 iid ? J end” HIE Ss a WM i { E) i . ا ل 1 i] 1 mom ا Po } Sines ل ب ل 1 AY ف 00 تدم oe . TL 1 i bl J 5 i 0 = ; £2 g i wn . سق ! ad” SS 3 : 1 1 FA] | ب 8 1 :r- Ld : جح ]: 1 1 يا الا NO Sa IR SEER i 1 و i \ : he م وق BE 13 ¢ : 1 SR ISR & dod$Y.gv لل وج Ee 3 0 1 1 1 : i ! 4 So { { DARA 0 Lo ry, pr A prey i {OF i 1 E A i Se i a بححج. تج {a 3 LR] an. 6 anne 1 مل جح تح اه i 3 . إْ 1 | ثم i 0 Se, 1 Lo J 3 % 3 1 pa y cos شان Np ey 1 vey y hd & 5 ¥ و ا سا سات حم احا دمر > 3 4 i سي A, ا £3 ال 0 2 خم i ا = 0 2 ٍ 3 { د من 0 Ir EE يها - . h الب a Pa RE © يب ا ا Ry الج ل TE ا 7 الح SN 3 3YE هخ ل 8 wo? ERAS ) TY y— الا > امي ٍ ب“ ! 1 و صر be ف HE لم pend oe Sr } ! ب i 4 i NN i Rss \ A 3 1 } ااا heeded A N يدوج Po Pos i=) Ly i اده 1 ا ل | 1 "م 1 > 1 3 by 8“ 0 | ; ¥¥a YYY yey أل لشكا "2مدة سريان هذه البراءة عشرون سنة من تاريخ إيداع الطلب وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها أو سقوطها لمخالفتها لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية صادرة عن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية ؛ مكتب البراءات السعودي ص ب TAT الرياض 57؟؟١١ ¢ المملكة العربية السعودية بريد الكتروني: patents @kacst.edu.sa
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1215750.9A GB2505875A (en) | 2012-09-04 | 2012-09-04 | Dual and triple axis inertial sensors and methods of inertial sensing |
| PCT/GB2013/000375 WO2014037695A2 (en) | 2012-09-04 | 2013-09-04 | Dual and triple axis inertial sensors and methods of inertial sensing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA515360107B1 true SA515360107B1 (ar) | 2016-01-14 |
Family
ID=47075228
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA515360107A SA515360107B1 (ar) | 2012-09-04 | 2015-03-03 | أجهزة استشعار القصور الذاتي ذات المحورين والثلاثة محاور وطرق استشعار القصور الذاتي. |
| SA515370337A SA515370337B1 (ar) | 2012-09-04 | 2015-03-03 | أجهزة إستشعار القصور الذاتي ذات المحورين والثلاثة محاور وطرق إستشعار القصور الذاتي |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA515370337A SA515370337B1 (ar) | 2012-09-04 | 2015-03-03 | أجهزة إستشعار القصور الذاتي ذات المحورين والثلاثة محاور وطرق إستشعار القصور الذاتي |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9310391B2 (ar) |
| EP (1) | EP2893362B1 (ar) |
| CN (1) | CN104781677B (ar) |
| BR (1) | BR112015004404B1 (ar) |
| CA (1) | CA2883200C (ar) |
| GB (1) | GB2505875A (ar) |
| SA (2) | SA515360107B1 (ar) |
| WO (1) | WO2014037695A2 (ar) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL2012967B1 (en) * | 2014-06-06 | 2016-06-27 | Stichting Vu-Vumc | MEMS sensor structure comprising mechanically preloaded suspension springs. |
| WO2016108771A1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-07-07 | Kivanc Azgin | Mems temperature sensor |
| US10564200B2 (en) * | 2015-10-06 | 2020-02-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electric field detector system |
| EP3347728A2 (en) * | 2015-10-06 | 2018-07-18 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Magnetic field detector system |
| US10545167B2 (en) * | 2015-10-20 | 2020-01-28 | Analog Devices, Inc. | Multiple-axis resonant accelerometers |
| CA3003466A1 (en) | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Ion Geophysical Corporation | Multi-axis, single mass accelerometer |
| CN105737811A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-06 | 西安交通大学 | 一种谐振式mems全量程倾角传感器 |
| US10531805B2 (en) | 2016-09-30 | 2020-01-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Biophysical sensing systems and methods using non-contact electric field detectors |
| CN107064555B (zh) * | 2017-03-10 | 2020-09-04 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种mems加速度计及其制造工艺 |
| WO2018187307A1 (en) | 2017-04-04 | 2018-10-11 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Miniature electric field detector |
| CN107179046B (zh) * | 2017-04-10 | 2020-03-17 | 西安交通大学 | 一种基于谐振器同步振荡的频率检测方法及其倾角传感器 |
| GB2561889B (en) | 2017-04-27 | 2022-10-12 | Cambridge Entpr Ltd | High performance micro-electro-mechanical systems accelerometer with electrostatic control of proof mass |
| GB2561886B (en) * | 2017-04-27 | 2022-10-19 | Cambridge Entpr Ltd | High performance micro-electro-mechanical systems accelerometer |
| GB2561887B (en) | 2017-04-27 | 2022-10-05 | Cambridge Entpr Ltd | High performance micro-electro-mechanical systems accelerometer with suspended sensor arrangement |
| CN107515311B (zh) * | 2017-08-18 | 2019-05-21 | 西安交通大学 | 一种基于同步谐振频率检测的mems加速度计 |
| US11525870B2 (en) | 2017-10-05 | 2022-12-13 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Electromagnetic gradiometers |
| US11525941B2 (en) | 2018-03-28 | 2022-12-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | In-situ calibration of borehole gravimeters |
| US11275099B1 (en) * | 2018-07-20 | 2022-03-15 | Hrl Laboratories, Llc | Navigational grade resonant MicroElectroMechanical Systems (mems) accelerometer and method of operation |
| EP3850373A1 (en) | 2018-09-13 | 2021-07-21 | ION Geophysical Corporation | Multi-axis, single mass accelerometer |
| US11307217B1 (en) | 2019-06-21 | 2022-04-19 | Facebook Technologies, Llc | Resonant accelerometer |
| US11333679B1 (en) * | 2019-06-21 | 2022-05-17 | Facebook Technologies, Llc | Electrostatically softened accelerometer spring |
| US11493531B2 (en) | 2019-11-07 | 2022-11-08 | Honeywell International Inc. | Resonator electrode configuration to avoid capacitive feedthrough for vibrating beam accelerometers |
| CN111308126A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-06-19 | 电子科技大学 | 一种增大质量块的电容式三轴加速度计及其制作方法 |
| CN111175540B (zh) * | 2020-01-02 | 2021-05-28 | 西安交通大学 | 一种基于单向电同步的超谐同步谐振式加速度计 |
| GB2595247A (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-24 | Cambridge Entpr Ltd | Dual and triple axis accelerometers |
| JP7397782B2 (ja) * | 2020-11-05 | 2023-12-13 | 株式会社東芝 | センサ及び電子装置 |
| US11703521B2 (en) * | 2020-12-04 | 2023-07-18 | Honeywell International Inc. | MEMS vibrating beam accelerometer with built-in test actuators |
| FR3126777B1 (fr) * | 2021-09-09 | 2023-09-08 | Commissariat Energie Atomique | Capteur microélectromécanique résonant a fonctionnement amelioré |
| CN113945732A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-18 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种石墨烯双轴差分式谐振式加速度计 |
| JP2023074208A (ja) * | 2021-11-17 | 2023-05-29 | 株式会社東芝 | センサ及び電子装置 |
| US11953514B2 (en) * | 2022-04-02 | 2024-04-09 | Emcore Corporation | Self-compensating resonantly vibrating accelerometer driven in multiple vibrational modes |
| US11965907B2 (en) | 2022-04-02 | 2024-04-23 | Emcore Corporation | Resonantly vibrating accelerometer driven in multiple vibrational modes |
| US11959935B2 (en) | 2022-04-02 | 2024-04-16 | Emcore Corporation | Resonantly vibrating accelerometer with cross-coupling signal suppression |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4851080A (en) * | 1987-06-29 | 1989-07-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Resonant accelerometer |
| GB8809755D0 (en) * | 1988-04-25 | 1988-06-02 | Secr Defence | Accelerometer |
| US4901570A (en) * | 1988-11-21 | 1990-02-20 | General Motors Corporation | Resonant-bridge two axis microaccelerometer |
| US5005413A (en) * | 1989-02-27 | 1991-04-09 | Sundstrand Data Control, Inc. | Accelerometer with coplanar push-pull force transducers |
| FR2667157B1 (fr) * | 1990-09-25 | 1994-06-10 | Sextant Avionique | Micro-accelerometre a resonateurs et procede de fabrication. |
| US5894090A (en) * | 1996-05-31 | 1999-04-13 | California Institute Of Technology | Silicon bulk micromachined, symmetric, degenerate vibratorygyroscope, accelerometer and sensor and method for using the same |
| US6032531A (en) * | 1997-08-04 | 2000-03-07 | Kearfott Guidance & Navigation Corporation | Micromachined acceleration and coriolis sensor |
| JP2000180466A (ja) * | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Ngk Insulators Ltd | 直線加速度計 |
| JP2000206141A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-07-28 | Miyota Kk | 運動量センサ |
| US6688183B2 (en) | 2001-01-19 | 2004-02-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus having motion with pre-determined degrees of freedom |
| US6826960B2 (en) * | 2002-08-07 | 2004-12-07 | Quartz Sensors, Inc. | Triaxial acceleration sensor |
| JP4437699B2 (ja) | 2004-05-14 | 2010-03-24 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | センサ |
| US7578189B1 (en) | 2006-05-10 | 2009-08-25 | Qualtre, Inc. | Three-axis accelerometers |
| JP4687577B2 (ja) * | 2006-06-16 | 2011-05-25 | ソニー株式会社 | 慣性センサ |
| TWI335903B (en) | 2007-10-05 | 2011-01-11 | Pixart Imaging Inc | Out-of-plane sensing device |
| CA2733940A1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-02-18 | Sural | Solid-state inertial sensor on chip |
| US8362578B2 (en) | 2009-06-02 | 2013-01-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Triple-axis MEMS accelerometer |
| IT1395419B1 (it) * | 2009-09-07 | 2012-09-14 | Milano Politecnico | Accelerometro risonante mems con migliorate caretteristiche elettriche |
| JP5341807B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2013-11-13 | 株式会社東芝 | 加速度センサ |
| US9021880B2 (en) * | 2010-04-30 | 2015-05-05 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Micromachined piezoelectric three-axis gyroscope and stacked lateral overlap transducer (slot) based three-axis accelerometer |
| JP5527015B2 (ja) | 2010-05-26 | 2014-06-18 | セイコーエプソン株式会社 | 素子構造体、慣性センサー、電子機器 |
| IT1405796B1 (it) * | 2010-11-26 | 2014-01-24 | St Microelectronics Srl | Struttura di accelerometro biassiale risonante di tipo microelettromeccanico |
| CN102590555B (zh) * | 2011-11-23 | 2017-03-15 | 中国计量学院 | 谐振‑力平衡电容式三轴加速度传感器及制作方法 |
| GB201120198D0 (en) * | 2011-11-23 | 2012-01-04 | Cambridge Entpr Ltd | MEMS inertial sensor and method of inertial sensing |
-
2012
- 2012-09-04 GB GB1215750.9A patent/GB2505875A/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-09-04 CN CN201380057287.5A patent/CN104781677B/zh active Active
- 2013-09-04 WO PCT/GB2013/000375 patent/WO2014037695A2/en active Application Filing
- 2013-09-04 US US14/426,097 patent/US9310391B2/en active Active
- 2013-09-04 BR BR112015004404-2A patent/BR112015004404B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2013-09-04 CA CA2883200A patent/CA2883200C/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-09-04 EP EP13771166.9A patent/EP2893362B1/en active Active
-
2015
- 2015-03-03 SA SA515360107A patent/SA515360107B1/ar unknown
- 2015-03-03 SA SA515370337A patent/SA515370337B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104781677A (zh) | 2015-07-15 |
| CA2883200C (en) | 2021-11-23 |
| US9310391B2 (en) | 2016-04-12 |
| EP2893362A2 (en) | 2015-07-15 |
| GB201215750D0 (en) | 2012-10-17 |
| WO2014037695A2 (en) | 2014-03-13 |
| BR112015004404A8 (pt) | 2019-08-20 |
| CN104781677B (zh) | 2017-09-12 |
| US20150226762A1 (en) | 2015-08-13 |
| WO2014037695A3 (en) | 2014-12-31 |
| BR112015004404B1 (pt) | 2021-01-26 |
| GB2505875A (en) | 2014-03-19 |
| EP2893362B1 (en) | 2017-01-18 |
| SA515370337B1 (ar) | 2016-04-14 |
| CA2883200A1 (en) | 2014-03-13 |
| BR112015004404A2 (pt) | 2017-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA515360107B1 (ar) | أجهزة استشعار القصور الذاتي ذات المحورين والثلاثة محاور وطرق استشعار القصور الذاتي. | |
| Narasimhan et al. | Micromachined high-g accelerometers: a review | |
| CN102608355B (zh) | 谐振‑力平衡隧道电流式三轴加速度传感器及制作方法 | |
| EP2697607B1 (en) | Accelerometer systems and methods | |
| CN102768291B (zh) | 压阻式单片集成四梁三轴加速度计 | |
| CN102608356B (zh) | 一种双轴体微机械谐振式加速度计结构及制作方法 | |
| RU2406973C2 (ru) | Способ калибровки бесплатформенных инерциальных навигационных систем | |
| CN205809101U (zh) | 一种高精度石英挠性加速度计 | |
| JP2009236899A (ja) | 振動環境における性能が改善された振動梁加速度計 | |
| Dong et al. | High-performance monolithic triaxial piezoresistive shock accelerometers | |
| CN103235155A (zh) | 一种具有全桥微梁结构的压阻式加速度传感器 | |
| DE602009000349D1 (de) | MEMS-Beschleunigungsmesser | |
| Xu et al. | Analysis and design of a novel piezoresistive accelerometer with axially stressed self-supporting sensing beams | |
| KR20130030156A (ko) | 주기적 회전 진동을 이용한 6축 진동 센서의 교정 방법 및 장치 | |
| Dalola et al. | Micromachined piezoresistive inclinometer with oscillator-based integrated interface circuit and temperature readout | |
| EP3237844B1 (en) | Method for suppresion of g-sensitivity of mems gyroscope | |
| RU2313100C1 (ru) | Акселерометр | |
| Kalinkina et al. | Analysis and design of pressure sensors for micromechanical integrated pressure sensors | |
| 张宇 et al. | Design and analysis of multi-beam groove high g-value accelerometer | |
| RU2486469C1 (ru) | Способ подавления ложного сигнала в измерителе угловой скорости с микромеханическими гироскопами | |
| RU85667U1 (ru) | Трехкоординатный датчик ускорений | |
| Grigorie et al. | Fuzzy logic denoising of the miniaturized inertial sensors in redundant configurations | |
| Sindhanaiselvi | Design and analysis of low pressure MEMS sensor | |
| Lee et al. | High-shock silicon accelerometer with an over-range stopper | |
| Zhu et al. | Sensor fusion methodology to overcome cross-axis problem for micromachined thermal gas inertial sensor |