WO1995029383A1 - Mikromechanischer schwinger eines schwingungsgyrometers - Google Patents

Mikromechanischer schwinger eines schwingungsgyrometers Download PDF

Info

Publication number
WO1995029383A1
WO1995029383A1 PCT/DE1995/000499 DE9500499W WO9529383A1 WO 1995029383 A1 WO1995029383 A1 WO 1995029383A1 DE 9500499 W DE9500499 W DE 9500499W WO 9529383 A1 WO9529383 A1 WO 9529383A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oscillating
masses
springs
vibrator
frame
Prior art date
Application number
PCT/DE1995/000499
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Burkhard Buestgens
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to JP52727495A priority Critical patent/JP4047377B2/ja
Priority to GB9620475A priority patent/GB2302177B/en
Priority to DE19580372T priority patent/DE19580372B4/de
Priority to US08/716,328 priority patent/US5895850A/en
Publication of WO1995029383A1 publication Critical patent/WO1995029383A1/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5733—Structural details or topology
    • G01C19/574—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion

Definitions

  • the invention is based on a micromechanical oscillator of a vibration gyrometer. for recording the rate of rotation (absolute angular velocity) according to the type of the main claim.
  • a vibration gyrometer is already known from DE-OS 40 22 495, in which two vibrating masses are structured out of a silicon semiconductor crystal.
  • the problem with the known vibration gyrometer is that the antiphase vibration of the two vibration masses of the vibration gyro meter does not remain phase-stable, for example when the temperature changes.
  • the Coriolis force occurring with an angular momentum cannot always be measured with sufficient accuracy, so that the reliability of this sensor cannot be met in applications with high reliability requirements, for example in a motor vehicle.
  • Another vibration gyrometer is known from the publication "A micromichined comb-drive tuning fork rate gyroscope", IEEE, Feb. 93, pages 143 to 148. Two in the substrate plane vibrating masses vibrating against each other are suspended in such a way that they can move under the influence of Coriolis forces in a vertical direction to the substrate. These movements are detected electrostatically with the aid of fixed counterelectrodes located on the substrate.
  • the use of this gyrometer in a vibration-rich environment for example in a motor vehicle, is less suitable, since the vibrating structure not only carries out the excitation oscillation of the vibrating structure, but also records coupled-in movements of the remaining degrees of freedom. This can falsify the measurement result.
  • the micromechanical oscillator according to the invention of a vibration gyrometer with the characterizing features of the main claim has the advantage that the two oscillating masses, which are mechanically coupled via the coupling area and thus stimulate each other, are absolutely in opposite phase due to the design of the suspension springs swing. This results in stable phase relationships, since parameter changes such as temperature fluctuations or different masses of the two vibrating masses do not have a disruptive effect.
  • the manufacture of the vibrator has the further advantage that the manufacturing tolerances can be relatively large and a special adjustment is not necessary.
  • the manufacture of the micromechanical vibrator according to the invention is therefore particularly inexpensive.
  • the measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the micromechanical vibrator specified in the main claim.
  • a particularly favorable constructive solution can be achieved in that both the coupling area with the coupling mass and the oscillating springs as well as the oscillating masses are connected to the substrate via at least one suspension spring each.
  • Such an arrangement is mechanically relatively stable, in particular at high accelerations, as can occur, for example, when used in a motor vehicle.
  • the vibrating masses are formed around or 'at least partially a frame which is simultaneously designed as a coupling mass and to which the two vibrating masses are mechanically coupled via oscillating springs.
  • Such a structure can be easily etched out using known methods, for example from a silicon wafer.
  • the mass of the coupling mass is almost zero, so that the phase relationship of the two oscillating masses is not influenced by the coupling mass.
  • a current can be conducted via the oscillating masses via corresponding metallized lines.
  • the vibrating masses are in an electromagnetic field that is perpendicular to the vibrating plane acts, the oscillation of the oscillating masses can be excited via the current.
  • FIG. 1 shows a first mechanical equivalent circuit diagram
  • FIG. 2 shows a second mechanical equivalent circuit diagram
  • FIG. 3 shows a third equivalent circuit diagram
  • FIG. 4 shows a first exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows a third exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment. leadership example.
  • Another contactless drive option is provided by using a comb structure (electrostatic, reluctance drive).
  • the oscillator can be used universally in conjunction with corresponding acceleration sensors, for example for measuring the rotation rate in motor vehicles, ships, aircraft, robots or for measuring turbulence in liquids or gases.
  • FIG. 1 shows a mechanical equivalent circuit diagram, in which two oscillating masses 1, 2 are shown, which are connected via two oscillating springs 4, 5.
  • a coupling area 3 with a coupling mass and oscillating springs is arranged between the oscillating springs 4, 5.
  • the coupling mass 3 is connected to an outer frame and the substrate 10 by means of a suspension spring 6.
  • a semiconductor material, preferably silicon or silicon compounds, is used as the material for this rotation rate sensor.
  • the silicon is structured using micromechanical techniques so that it forms both the masses and the springs. For reasons of clarity, this block circuit diagram omits electrical, metallized supply lines with which the masses are excited to oscillate in an electrostatic or electromagnetic field.
  • Attenuators 7 are arranged parallel to the springs 4, 5, 6 and must be taken into account in the calculation for the design of the vibration system.
  • FIG. 2 shows a second equivalent circuit diagram, which has a similar structure between the two oscillating masses 1, 2 and the coupling ace 3.
  • the two oscillating masses 1, 2 are connected directly to the substrate 10 via the suspension springs 6.
  • FIG. 3 shows a third equivalent circuit diagram, which represents a combination of the two circuit diagrams mentioned above.
  • the two oscillating masses 1, 2 and the coupling area with the coupling masses 3 are connected to the substrate 10 via the suspension springs 6.
  • the micromechanical oscillator is also referred to as a mechanical oscillation gyrometer, with corresponding sensors, for example acceleration sensors, being applied to its oscillating masses 1, 2.
  • the applied acceleration sensors contain, among other things, electrical circuits, the power supply of which takes place via conductor tracks which are provided by the suspension springs can be relocated to the outside.
  • a vibration gyrometer takes advantage of the effect that oscillating inert masses which are subjected to rotation are deflected perpendicular to their plane of vibration by the Coriolis forces.
  • the Coriolis forces can be detected in a variety of ways using electro-mechanical conversion processes become.
  • a corresponding sensor can be arranged on the vibrating mass or indirectly measure the deflection of the vibrating masses.
  • a signal modulated with the oscillation frequency f is obtained, which, by subsequent demodulation, gives the desired measurement signal proportional to the rotation rate f.
  • Linear disturbance accelerations transverse acceleration of the sensor
  • the inertial forces are canceled out by the oscillation masses 1, 2 vibrating in opposite phases.
  • the Coriolis forces act on the two oscillating masses 1, 2 in the opposite direction, but the interference acceleration forces act in the same direction.
  • the interference acceleration can thus be compensated for by forming the difference between the signals of two identical, ideal electromechanical transducers.
  • Such a sensor can be used, for example, in a motor vehicle to control, in particular, safety devices or to regulate driving dynamics.
  • both converters are neither completely identical nor completely directionally selective. They also deliver a signal when they are not deflected in the main detection direction, in particular also in the drive direction.
  • This signal is modulated with the respective drive speed, it generates an output offset after demodulation and can only be compensated for if it is at least phase stable.
  • the excitation speed of each vibration mass 1, 2 and thus the Coriolis useful signal must therefore be in phase opposition.
  • the advantages of a small coupling mass are further enhanced if the suspension springs are very soft in the direction of vibration.
  • the suspension springs 6 are relatively stiff because of the corresponding cross-sectional ratio.
  • a corresponding number of conductor tracks can also be guided to the outside.
  • the soft suspension spring 6 ensures that even large temperature influences do not cause any amplitude and phase changes between the two oscillating masses 1, 2, so that the oscillating system is insensitive to interference.
  • the vibration masses 1, 2 are chosen to be as large as possible for a given minimal sensor area, the spring lengths as long as possible and the spring widths as narrow as possible designed.
  • the coupling area with the coupling mass 3 consists of a frame 3 which is closed around the oscillating masses 1, 2.
  • Each oscillating mass 1, 2 is connected to the frame 3 via oscillating springs 4, 5.
  • the frame 3 is connected to the substrate 10 via the suspension spring 6.
  • Both the oscillating springs 4, 5 and the suspension spring 6 are designed to be folded in order to increase their length. They can be designed in two or - -ir parallel partial springs.
  • Figure 5 shows a second embodiment, but in which the frame 3 is formed only on two opposite sides.
  • the frame as coupling mass 3 is thus made smaller than in the first embodiment.
  • two opposing the oscillating masses 1, 2 are coupled to the frame parts 3 via the oscillating springs 4, 5.
  • the frame parts 3 are in turn connected to the substrate 10 via suspension springs 6.
  • the advantage of the two-part frame is the reduction in the risk of non-linear vibrations, a reduced sensor area and a greater distance between the modes in the z direction or around the y axis. This arrangement therefore has a greater rigidity in the Coriolis direction.
  • a web 3 (FIG. 6) or two webs 3 (FIG. 7) is now formed between the two vibrating masses 1, 2.
  • these webs 3 are connected to the oscillating mass 1, 2 via the oscillating springs 4, 5.
  • they are connected to the substrate 10 via the suspension springs 6.
  • the vibrating masses 1, 2 are still connected to the substrate 10 via further suspension springs 6.
  • a structure 11 is provided which is designed as a finger structure and which is suitable for a capacitive drive or a reference signal.
  • the additional suspension springs 6 have the effect that the natural frequencies of the modes in the z direction or around the y axis (modes in the Coriolis direction) are high, which would not be possible with a pure center suspension.
  • the coupling mass 3 is so small that its mass can be neglected.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß wird bei einem mikromechanischen Schwinger eines Schwingungsgyrometers vorgeschlagen, die beiden gegenphasig schwingenden Schwingmasssen, die über einen Koppelbereich verbunden sind, mit wenigstens einer Aufhängefeder aufzuhängen. Dabei sind die Aufhängefedern in Schwingrichtung weich und in allen anderen Freiheitsgraden wesentlich härter ausgebildet. Dadurch ist das Drehmoment der Drehrate (absolute Winkelgeschwindigkeit) auf die Schwingmassen übertragbar. Störsignale bei der Messung von Coriolis-Kräften werden durch Subtraktion unterdrückt. Der Schwinger ist aus einem Halbleitermaterial herausstrukturiert und kann im elektrostatischen oder elektromagnetischen Feld durch entsprechende Stromzuführungen zur Schwingung angeregt werden.

Description

Mikromechanischer Schwinger eines Schwingungsgyrometers
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem mikromechanischen Schwinger ei¬ nes Schwingungsgyrometers. zur Erfassung der Drehrate (absolute Winkelgeschwindigkeit) nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 40 22 495 ist schon ein Schwingungsgyrometer bekannt, bei dem zwei Schwingmassen aus einem Silizi¬ um-Halbleiter-Kristall herausstrukturiert sind. Bei dem bekann¬ ten Schwingungsgyrometer tritt das Problem auf, daß die gegen- phasige Schwingung der beiden Schwingmassen des Schwingungsgyro¬ meters beispielsweise bei Temperaturwechsel nicht phasenstabil bleibt. Die bei einem Drehimpuls auftretende Coriolis-Kraft kann dabei nicht immer mit hinreichender Genauigkeit gemessen werden, so daß die Zuverlässigkeit dieses Sensors bei Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsforderungen, beispielsweise im Kraft¬ fahrzeug, nicht erfüllt werden kann.
Ein weiteres Schwingungsgyrometer ist aus der Veröffentlichung "A micromichined comb-drive tuninng fork rate gyroscope", IEEE, Feb. 93, Seiten 143 bis 148 bekannt. Zwei in der Substratebene gegeneinander schwingende Schwingmassen sind so aufgehängt, daß sie sich unter dem Einfluß von Coriolis-Kräften in senkrechter Richtung zum Substrat bewegen können. Diese Bewegungen werden mit Hilfe von auf dem Substrat befindlichen festen Gegenelek¬ troden elektrostatisch detektiert. Allerdings ist die Verwendung dieses Gyrometers in vibrationsreicher Umgebung, beispielsweise im Kraftfahrzeug weniger geeignet, da die SchwingerStruktur nicht nur die AnregungsSchwingung der Schwingstruktur ausführt, sondern auch eingekoppelte Bewegungen der verbleibenden Frei¬ heitsgrade aufnimmt. Das Meßergebnis kann dadurch verfälscht werden.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße mikromechanische Schwinger eines Schwin¬ gungsgyrometers mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptan¬ spruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Ausbildung der Aufhängefedern die beiden Schwingmassen, die über den Kop¬ pelbereich mechanisch gekoppelt werden und sich somit gegensei¬ tig anregen, absolut gegenphasig schwingen. Dadurch ergeben sich stabile Phasenverhältnisse, da Parameteränderungen wie Tempera¬ turschwankungen oder unterschiedliche Massen der beiden Schwingmassen sich nicht störend auswirken Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der mikromechanische Schwinger des Schwingungs¬ gyrometers mit separaten, exakt spezifizierten Sensoren, bei¬ spielsweise zur Messung der Coriolis-Kräfte bestückt werden kann. Bei der Herstellung des Schwingers ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Fertigungstoleranzen relativ groß sein können und ein spezieller Abgleich nicht erforderlich ist. Die Herstel¬ lung des erfindungsgemäßen mikromechanischen Schwingers ist da¬ her besonders kostengünstig. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen mikromechanischen Schwingers möglich.
Eine besonders günstige konstruktive Lösung ist dadurch erreich¬ bar, daß sowohl der Koppelbereich mit der Koppelmasse und den Schwingfedern als auch die Schwingmassen über wenigstens jeweils eine Aufhängefeder mit dem Substrat verbunden sind. Eine derar¬ tige Anordnung ist mechanisch relativ stabil, insbesondere bei hohen Beschleunigungen, wie sie beispielsweise bei Verwendung in einem Kraftfahrzeug auftreten können.
Um die Beeinflussung der Aufhängefeder möglichst gering zu hal¬ ten, ist deren Federsteifigkeit sehr weich im Vergleich zu der der Schwingfedern.
Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich, wenn um. die Schwingmassen herum oder' wenigstens teilweise ein Rahmen gebil¬ det wird, der gleichzeitig als Koppelmasse ausgebildet ist und an den die beiden Schwingmassen über Schwingfedern mechanisch gekoppelt sind. Eine derartige Struktur läßt sich einfach mit bekannten Verfahren, beispielsweise aus einem Silizium-Wafer herausätzen.
Bei Verwendung des Rahmens als Koppelmasse wird die effektive Koppelmasse um so kleiner, je kleiner die Teile des Rahmens aus¬ gebildet sind. Bei sehr kleinen Rahmenteilen ist die Masse der Koppelmasse nahezu null, so daß die Phasenbeziehung der beiden Schwingmassen durch die Koppelmasse nicht beeinflußt wird.
Bei Ausbildung des Drehratensensors aus Silizium-Material kann über entsprechende metallisierte Leitungen ein Strom, über die Schwingmassen geführt werden. Befinden sich die Schwingmassen in einem elektromagnetischen Feld, das senkrecht zur Schwingebene wirkt, kann über den Strom die Schwingung der Schwingmassen an¬ geregt werden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge¬ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes mechanisches Ersatzschaltbild, Figur 2 ein zweites mechanisches Ersatzschaltbild, Figur 3 ein drittes Ersatzschaltbild, Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, Figur 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel und Figur 7 zeigt ein viertes Aus- führungsbeispiel.
Eine weitere kontaktlose Antriebsmöglichkeit ist durch die Ver¬ wendung einer Kammstruktur (elektrostatisch, Reluktanzantrieb) gegeben.
Der Schwinger kann in Verbindung mit entsprechenden Beschleuni¬ gungssensoren universell verwendet werden, beispielsweise zur Drehratenmessung in Kraftfahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen, Ro¬ botern oder zur Messung von Turbulenzen in Flüssigkeiten oder Gasen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt ein mechanisches Ersatzschaltbild, bei dem zwei Schwingmassen 1, 2 dargestellt sind, die über zwei Schwingfedern 4, 5 verbunden sind. Zwischen den Schwingfedern 4, 5 ist ein Koppelbereich 3 mit einer Koppelmasse und Schwingfedern ange¬ ordnet. Die Koppelmasse 3 ist mittels einer Aufhängefeder 6 mit einem äußeren Rahmen und dem Substrat 10 verbunden. Als Material für diesen Drehratensensor wird ein Halbleitermaterial, bevor¬ zugt Silizium oder Siliziumverbindungen verwendet. Das Silizium wird dabei mit mikromechanischen Techniken so strukturiert, daß es sowohl die Massen als auch die Federn bildet. In diesem Blockschaltbild sind aus Übersichtlichkeitsgründen elektrische, metallisierte Zuleitungen weggelassen, mit denen die Massen in einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Feld zur Schwingung erregt werden. Parallel zu den Federn 4, 5, 6 sind Dämpfungsglieder 7 angeordnet, die bei der Berechnung zur Ausle¬ gung des Schwingungssystems zu berücksichtigen sind.
Figur 2 zeigt ein zweites Ersatzschaltbild, das einen ähnlichen Aufbau zwischen den beiden Schwingmassen 1, 2 und der- Koppel- asse 3 hat. In diesem Ersatzschaltbild sind jedoch die beiden Schwingmassen 1, 2 direkt über die Aufhängefedern 6 mit dem Substrat 10 verbunden.
Figur 3 zeigt ein drittes Ersatzschaltbild, das eine Kombination der beiden zuvor genannten Schaltbilder darstellt. Hier sind so¬ wohl die beiden Schwingmassen 1, 2 als auch der Koppelbereich mit den Koppelmassen 3 über die Aufhängefedern 6 mit dem Substrat 10 verbunden.
Im folgenden wird anhand von mehreren Ausführungsbeispielen die Funktionsweise dieser Anordnung erläutert. Der mikromechanische Schwinger wird auch als mechanisches Schwingungsgyrometer be¬ zeichnet, wobei auf seinen Schwingmassen 1, 2 entsprechende Sen¬ soren, z.B. Beschleunigungssensoren aufgebracht sind.- Die aufge¬ brachten Beschleunigungssensoren enthalten u.a. elektrische Schaltungen, deren Stromversorgung über Leiterbahnen erfolgt, die über die Aufhängefedern nach außen hin verlegt sein können. Ein Schwingungsgyrometer nutzt den Effekt aus, daß schwingende träge Massen, die einer Drehung ausgesetzt sind, bedingt durch die Coriolis-Kräfte senkrecht zu ihrer Schwingungsebene ausge¬ lenkt werden. Die Coriolis-Kräfte können dabei auf vielfältige Weise durch elektro-mechanische Wandlungsprozesse detektiert werden. Ein entsprechender Sensor kann auf der Schwingmasse an¬ geordnet sein oder indirekt die Auslenkung der Schwingmassen messen. Man erhält ein mit der Schwingfrequenz f moduliertes Si¬ gnal, welches durch anschließende Demodulation das gewünschte, zur Drehrate f proportionales Meßsignal ergibt. Lineare Störbe¬ schleunigungen (Querbeschleunigung des Sensors) , die die gleiche Richtung wie die Coriolis-Kräfte haben, rufen ein Beschleuni- gungs-Störsignal hervor, welches durch die gegenphasig schwin¬ genden Schwingmassen unterdrückt werden. Durch das gegenphasige Schwingen der Schwingmassen 1, 2 heben sich die Trägheitskräfte auf. Zum anderen wirken die Coriolis-Kräfte auf die beiden Schwingmassen 1,2 in entgegengesetzter Richtung, die Stör-Be¬ schleunigungskräfte wirken jedoch in gleicher Richtung. Durch Differenzbildung der Signale zweier identischer, idealer elek- tromechanischer Wandler kann somit die Stδrbeschleunigung kom¬ pensiert werden.
Ein derartiger Sensor kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zur Steuerung insbesondere von Sicherheitseinrichtungen oder zur Regelung der Fahrdynamik verwendet werden.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß beide Wandler weder vollkommen identisch noch vollkommen richtungsselektiv sind. Sie liefern auch dann ein Signal, wenn sie nicht in Hauptdetektions- richtung ausgelenkt werden, insbesondere auch in Antriebsrich¬ tung. Dieses Signal liegt mit der jeweiligen Antriebsgeschwin¬ digkeit moduliert vor, es erzeugt nach der Demodulation einen Ausgangsoffset und kann nur dann kompensiert werden, wenn es we¬ nigstens phasenstabil ist. Zum Antrieb muß daher die Anregungs¬ geschwindigkeit jeder Schwingungsmasse 1, 2 und damit das Corio¬ lis-Nutzsignal gegenphasig vorliegen. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, durch konstruktive Maßnahmen den Störeinfluß klein zu halten, der das gegenphasige Schwingverhalten beein¬ flußt. Dieses wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Koppelmasse 3 sehr viel kleiner ist als die der Schwingmassen 1, 2, wobei die Schwingmassen 1, 2 nicht unbedingt identisch sein müssen. Die Vorteile einer kleinen Koppelmasse werden noch dadurch verstärkt, wenn die Aufhängefedem sehr weich in Schwingrichtung sind. Senkrecht in Schwingebene sind die Auf¬ hängefedern 6 wegen des entsprechenden Querschnittsverhältnisses relativ steif ausgebildet. Bei mehreren parallel geführten Teil¬ federn können auch entsprechend viele Leiterbahnen nach außen geführt werden. Durch die weichen Aufhängefedem 6 wird er¬ reicht, daß selbst große Temperatureinflüsse keine Amplituden- und Phasenveränderungen zwischen den beiden Schwingmassen 1, 2 herbeiführen, so daß das Schwingsystem unempfindlich ist gegen Stδreinflüsse.
Da man bestrebt ist, die Arbeitsfrequenz des Drehratensensors im Interesse einer hohen Empfindlichkeit niedrig zu wählen, werden bei einer gegebenen minimalen Sensorfläche die Schwingmassen 1, 2 so groß wie möglich gewählt, die Federlängen so lang wie mög¬ lich und die Federbreiten so schmal wie möglich gestaltet.
Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in Figur 4 dargestellt. Der Koppelbereich mit der Koppelmasse 3 besteht aus einem Rahmen 3, der sich geschlossen um die Schwingmassen 1, 2 befindet. Jede Schwingmasse 1, 2 ist über Schwingfedern 4, 5 mit dem Rahmen 3 verbunden. Der Rahmen 3 ist über die Aufhängefedem 6 mit dem Substrat 10 verbunden. Sowohl die Schwingfedern 4, 5 als auch die Aufhängefedem 6 sind gefaltet ausgeführt, um deren Länge zu vergrößern. Sie können in zwei oder - -ϊir parallelen Teilfedern ausgeführt sein.
Figur 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem jedoch der Rahmen 3 nur an zwei gegenüberliegenden Seiten ausgebildet ist. Der Rahmen als Koppelmasse 3 ist damit kleiner ausgebildet als beim ersten Ausführungsbeispiel. Hier sind an zwei gegen- überliegenden Seiten die Schwingmassen 1, 2 über die Schwingfe¬ dern 4, 5 an die Rahmenteile 3 angekoppelt. Die Rahmenteile 3 sind wiederum über Aufhängefedern 6 mit dem Substrat 10 verbun¬ den. Der Vorteil des zweiteiligen Rahmens ist die Verringerung der Gefahr von nichtlinearen Schwingungen, eine verringerte Sen¬ sorfläche und ein größerer Abstand der Moden in z-Richtung bzw. um die y-Achse. Diese Anordnung erhält dadurch eine größere Steifigkeit in Coriolis-Richtung.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel entsprechend der Figur 6 und dem vierten Ausführungsbeispiel entsprechend der Figur 7 ist die Koppelmasse 3 weiter verringert worden. Anstelle der Rahmenteile ist nun zwischen den.beiden Schwingmassen 1, 2 ein Steg 3 (Figur 6) bzw. zwei Stege 3 (Figur 7) ausgebildet. Diese Stege 3 sind einerseits über die Schwingfedern 4, 5 mit der Schwingmasse 1, 2 verbunden. Andererseits sind sie über die Aufhägefedern 6 mit dem Substrat 10 verbunden. Die Schwingmassen 1, 2 sind noch über weitere Aufhängefedem 6 mit dem Substrat 10 verbunden. Zusätz¬ lich ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 6 eine Struktur 11 vorgesehen, die als Fingerstruktur ausgebildet ist und die für einen kapazitiven Antrieb oder ein Referenzsignal geeignet ist. Durch die zusätzlichen Aufhängefedern 6 wird bewirkt, daß die Eigenfrequenzen der Moden in z-Richtung bzw. um die y-Achse (Moden in Coriolis-Richtung) hoch liegen, was bei reiner Mitten- Aufhängung nicht möglich wäre. Die Koppelmasse 3 ist dabei so klein, daß deren Masse vernachlässigt werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Mikromechanischer Schwinger eines Schwingungsgyrometers zur Erfassung der Drehrate (absolute Winkelgeschwindigkeit) unter Ausnutzung von Coriolis-Kräften, mit einem Substrat und mit zwei Schwingmassen, die über einen Koppelbereich, bestehend aus einer möglichst kleinen Koppelmasse und Schwingfedern, mechanisch der¬ art verbunden sind, daß die Schwingmassen in einer Ebene gegen¬ phasig schwingen, und mit wenigstens einer Aufhängefeder, die mit ihrem einen Ende"mit dem Substrat verbunden ist, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das andere Ende der wenigstens einen Aufhänge- feder (6) mit dem Koppelbereich (3, 4, 5) und/oder den beiden Schwingmassen (1, 2) verbunden ist und daß die wenigstens "eine Aufhängefeder (6) derart ausgebildet ist, daß sie in Schwing¬ richtung der Schwingmassen (1, 2) weich und in allen anderen Freiheitsgraden wesentlich härter ist und dabei das Drehmoment der Drehrate auf die Schwingmassen (1, 2) überträgt.
2. Schwinger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehre¬ re Aufhängefedem (6) vorgesehen sind, wobei jeweils das andere Ende einer Aufhängefeder (6) mit den beiden Schwingmassen (1, 2) und dem Koppelbereich (3) verbunden ist (Fig. 3) .
3. Schwinger nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß in Schwingrichtung die wenigstens eine Auf- hängefeder (6) weicher ist als die Schwingfeder (4, 5) .
4. Schwinger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Aufhängefeder (6) aus mehreren parallel geführten Teilfedern ausgebildet ist.
5. Schwinger nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Koppelmasse (3) als Rahmen ausgebildet ist, daß die beiden Schwingmassen (1, 2) über Schwingfedern (4, 5) mit dem Rahmen verbunden sind und daß der Rahmen (3) über möglichst weit außen angreifende Aufhängefedem (6) mit dem Substrat (10) verbunden ist (Fig. 4, 5) .
6. Schwinger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (3) die Schwingmassen (1, 2) vollständig umschließt (Fig. 4).
7. Schwinger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (3) an zwei gegenüberliegenden Seiten der Schwingmassen (1, 2) angeordnet ist (Fig. 5) .
8. Schwinger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger aus Silizium oder Siliziumver¬ bindungen hergestellt ist.
9. Schwinger nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Schwinger einen elektrostatischen oder elektromagnetischen Antrieb aufweist.
10. Schwinger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger in einem Fahrzeug oder in ei¬ nem Roboter verwendet wird.
PCT/DE1995/000499 1994-04-23 1995-04-11 Mikromechanischer schwinger eines schwingungsgyrometers WO1995029383A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52727495A JP4047377B2 (ja) 1994-04-23 1995-04-11 振動式ジャイロのマイクロマシンの振動子
GB9620475A GB2302177B (en) 1994-04-23 1995-04-11 Micro-mechanical oscillator of an oscillation gyrometer
DE19580372T DE19580372B4 (de) 1994-04-23 1995-04-11 Mikromechanischer Schwinger eines Schwingungsgyrometers
US08/716,328 US5895850A (en) 1994-04-23 1995-04-11 Micromechanical resonator of a vibration gyrometer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4414237A DE4414237A1 (de) 1994-04-23 1994-04-23 Mikromechanischer Schwinger eines Schwingungsgyrometers
DEP4414237.4 1994-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995029383A1 true WO1995029383A1 (de) 1995-11-02

Family

ID=6516268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1995/000499 WO1995029383A1 (de) 1994-04-23 1995-04-11 Mikromechanischer schwinger eines schwingungsgyrometers

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5895850A (de)
JP (1) JP4047377B2 (de)
KR (1) KR100374431B1 (de)
DE (2) DE4414237A1 (de)
GB (1) GB2302177B (de)
WO (1) WO1995029383A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339640A (ja) * 1997-04-10 1998-12-22 Nissan Motor Co Ltd 角速度センサ
DE10335783B4 (de) * 2002-12-24 2005-09-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd., Suwon Horizontales Vibrationsmikrogyroskop vom Stimmgabeltyp
WO2006070059A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-06 Vti Technologies Oy Oscillating micro-mechanical sensor of angular velocity
US8899112B2 (en) 2012-04-03 2014-12-02 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic device including the same

Families Citing this family (104)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374804B1 (ko) * 1995-05-25 2003-05-09 삼성전자주식회사 진동형자이로스코프
GB2320571B (en) * 1996-12-20 2000-09-27 Aisin Seiki Semiconductor micromachine and manufacturing method thereof
US6230563B1 (en) 1998-06-09 2001-05-15 Integrated Micro Instruments, Inc. Dual-mass vibratory rate gyroscope with suppressed translational acceleration response and quadrature-error correction capability
DE19831594C1 (de) * 1998-07-14 2000-01-27 Litef Gmbh Mikromechanischer Drehratensensor mit Koppelstruktur
SG77677A1 (en) * 1999-04-30 2001-01-16 Inst Of Microelectronics A novel structural design for improving the sensitivity of a surface-micromachined vibratory gyroscope
KR100363786B1 (ko) * 1999-05-13 2002-12-11 삼성전기주식회사 마이크로 자이로스코프
KR100374812B1 (ko) * 1999-11-04 2003-03-03 삼성전자주식회사 두개의 공진판을 가진 마이크로 자이로스코프
JP3666335B2 (ja) 2000-01-14 2005-06-29 株式会社村田製作所 角速度センサ
DE10040418A1 (de) * 2000-08-18 2002-03-07 Hahn Schickard Ges Drehratensensor und Drehratensensorsystem
US6742389B2 (en) 2001-01-24 2004-06-01 The Regents Of The University Of Michigan Filter-based method and system for measuring angular speed of an object
DE10108197A1 (de) * 2001-02-21 2002-09-12 Bosch Gmbh Robert Drehratensensor
DE10108198A1 (de) 2001-02-21 2002-09-12 Bosch Gmbh Robert Drehratensensor
DE10108196A1 (de) 2001-02-21 2002-10-24 Bosch Gmbh Robert Drehratensensor
JP2002296039A (ja) 2001-03-30 2002-10-09 Murata Mfg Co Ltd ジャイロ装置およびそれを用いた電子装置
US6722197B2 (en) 2001-06-19 2004-04-20 Honeywell International Inc. Coupled micromachined structure
US7089792B2 (en) * 2002-02-06 2006-08-15 Analod Devices, Inc. Micromachined apparatus utilizing box suspensions
ATE509254T1 (de) * 2002-02-06 2011-05-15 Analog Devices Inc Mikrohergestellter kreisel
US6823733B2 (en) * 2002-11-04 2004-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Z-axis vibration gyroscope
US6966224B2 (en) * 2003-03-06 2005-11-22 Bei Technologies, Inc. Micromachined vibratory gyroscope with electrostatic coupling
US7395871B2 (en) * 2003-04-24 2008-07-08 Black & Decker Inc. Method for detecting a bit jam condition using a freely rotatable inertial mass
US6845665B2 (en) * 2003-04-28 2005-01-25 Analog Devices, Inc. Micro-machined multi-sensor providing 2-axes of acceleration sensing and 1-axis of angular rate sensing
US7036372B2 (en) * 2003-09-25 2006-05-02 Kionix, Inc. Z-axis angular rate sensor
US20050066728A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Kionix, Inc. Z-axis angular rate micro electro-mechanical systems (MEMS) sensor
US7458263B2 (en) 2003-10-20 2008-12-02 Invensense Inc. Method of making an X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging
US6939473B2 (en) * 2003-10-20 2005-09-06 Invensense Inc. Method of making an X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging
US6892575B2 (en) * 2003-10-20 2005-05-17 Invensense Inc. X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging
US7377167B2 (en) * 2004-02-27 2008-05-27 The Regents Of The University Of California Nonresonant micromachined gyroscopes with structural mode-decoupling
US6938483B1 (en) 2004-03-28 2005-09-06 Hai Yan Phase-locked mechanical resonator pair and its application in micromachined vibration gyroscope
WO2005103621A1 (en) 2004-04-14 2005-11-03 Analog Devices, Inc. Coupling apparatus for inertial sensors
FR2874257B1 (fr) * 2004-08-13 2006-10-13 Commissariat Energie Atomique Micro gyrometre a detection frenquentielle
US7478557B2 (en) * 2004-10-01 2009-01-20 Analog Devices, Inc. Common centroid micromachine driver
FR2876180B1 (fr) * 2004-10-06 2006-12-08 Commissariat Energie Atomique Resonateur a masses oscillantes.
JP2006119001A (ja) * 2004-10-22 2006-05-11 Sony Corp 角速度検出装置およびその製造方法
JP4385937B2 (ja) * 2004-12-15 2009-12-16 セイコーエプソン株式会社 アクチュエータ
US7442570B2 (en) 2005-03-18 2008-10-28 Invensence Inc. Method of fabrication of a AL/GE bonding in a wafer packaging environment and a product produced therefrom
US7421897B2 (en) * 2005-04-14 2008-09-09 Analog Devices, Inc. Cross-quad and vertically coupled inertial sensors
US7621183B2 (en) * 2005-11-18 2009-11-24 Invensense Inc. X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging
WO2007104289A1 (de) * 2006-03-10 2007-09-20 Conti Temic Microelectronic Gmbh Mikromechanischer drehratensensor
US8316958B2 (en) * 2006-07-13 2012-11-27 Black & Decker Inc. Control scheme for detecting and preventing torque conditions in a power tool
US7934423B2 (en) * 2007-12-10 2011-05-03 Invensense, Inc. Vertically integrated 3-axis MEMS angular accelerometer with integrated electronics
US8250921B2 (en) 2007-07-06 2012-08-28 Invensense, Inc. Integrated motion processing unit (MPU) with MEMS inertial sensing and embedded digital electronics
US8020441B2 (en) * 2008-02-05 2011-09-20 Invensense, Inc. Dual mode sensing for vibratory gyroscope
US20090262074A1 (en) * 2007-01-05 2009-10-22 Invensense Inc. Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices
US20100071467A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Invensense Integrated multiaxis motion sensor
US8508039B1 (en) 2008-05-08 2013-08-13 Invensense, Inc. Wafer scale chip scale packaging of vertically integrated MEMS sensors with electronics
US8047075B2 (en) 2007-06-21 2011-11-01 Invensense, Inc. Vertically integrated 3-axis MEMS accelerometer with electronics
US7796872B2 (en) * 2007-01-05 2010-09-14 Invensense, Inc. Method and apparatus for producing a sharp image from a handheld device containing a gyroscope
US8141424B2 (en) * 2008-09-12 2012-03-27 Invensense, Inc. Low inertia frame for detecting coriolis acceleration
US8462109B2 (en) * 2007-01-05 2013-06-11 Invensense, Inc. Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices
US8952832B2 (en) 2008-01-18 2015-02-10 Invensense, Inc. Interfacing application programs and motion sensors of a device
DE102007017209B4 (de) * 2007-04-05 2014-02-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mikromechanischer Inertialsensor zur Messung von Drehraten
DE102007057042A1 (de) * 2007-09-10 2009-03-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Mikromechanischer Drehratensensor mit Kopplungsbalken und Aufhängungs-Federelementen zur Unterdrückung der Quadratur
US8042394B2 (en) 2007-09-11 2011-10-25 Stmicroelectronics S.R.L. High sensitivity microelectromechanical sensor with rotary driving motion
DE102007054505B4 (de) 2007-11-15 2016-12-22 Robert Bosch Gmbh Drehratensensor
IT1391972B1 (it) 2008-11-26 2012-02-02 St Microelectronics Rousset Giroscopio microelettromeccanico con movimento di azionamento rotatorio e migliorate caratteristiche elettriche
ITTO20090489A1 (it) * 2008-11-26 2010-12-27 St Microelectronics Srl Circuito di lettura per un giroscopio mems multi-asse avente direzioni di rilevamento inclinate rispetto agli assi di riferimento, e corrispondente giroscopio mems multi-asse
IT1391973B1 (it) 2008-11-26 2012-02-02 St Microelectronics Rousset Giroscopio microelettromeccanico mono o biassiale con aumentata sensibilita' al rilevamento di velocita' angolari
US8146424B2 (en) * 2008-12-16 2012-04-03 Honeywell International Inc. Systems and methods for an inertial sensor suspension that minimizes proof mass rotation
IT1392741B1 (it) 2008-12-23 2012-03-16 St Microelectronics Rousset Giroscopio microelettromeccanico con migliorata reiezione di disturbi di accelerazione
IT1394007B1 (it) 2009-05-11 2012-05-17 St Microelectronics Rousset Struttura microelettromeccanica con reiezione migliorata di disturbi di accelerazione
FR2945621B1 (fr) * 2009-05-15 2011-08-26 Commissariat Energie Atomique Structure de couplage pour gyrometre resonnant
US8534127B2 (en) * 2009-09-11 2013-09-17 Invensense, Inc. Extension-mode angular velocity sensor
US9097524B2 (en) 2009-09-11 2015-08-04 Invensense, Inc. MEMS device with improved spring system
DE102009048139A1 (de) * 2009-10-02 2011-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Mikromechanischer Sensor
ITTO20091042A1 (it) 2009-12-24 2011-06-25 St Microelectronics Srl Giroscopio integrato microelettromeccanico con migliorata struttura di azionamento
US8453504B1 (en) 2010-01-23 2013-06-04 Minyao Mao Angular rate sensor with suppressed linear acceleration response
US8616057B1 (en) * 2010-01-23 2013-12-31 Minyao Mao Angular rate sensor with suppressed linear acceleration response
US8459111B1 (en) 2010-01-23 2013-06-11 Minyao Mao Angular rate sensor with suppressed linear acceleration response
EP2378246A1 (de) * 2010-04-16 2011-10-19 SensoNor Technologies AS MEMS-Struktur für einen Winkelgeschwindigkeitssensor
US8567246B2 (en) 2010-10-12 2013-10-29 Invensense, Inc. Integrated MEMS device and method of use
US8947081B2 (en) 2011-01-11 2015-02-03 Invensense, Inc. Micromachined resonant magnetic field sensors
US9664750B2 (en) 2011-01-11 2017-05-30 Invensense, Inc. In-plane sensing Lorentz force magnetometer
US8860409B2 (en) 2011-01-11 2014-10-14 Invensense, Inc. Micromachined resonant magnetic field sensors
JP2012173055A (ja) 2011-02-18 2012-09-10 Seiko Epson Corp 物理量センサー、電子機器
ITTO20110806A1 (it) 2011-09-12 2013-03-13 St Microelectronics Srl Dispositivo microelettromeccanico integrante un giroscopio e un accelerometro
EP2570770B1 (de) * 2011-09-13 2021-06-23 IMEC vzw Dreimassige gekoppelte oszillationstechnik für mechanisch robuste mikroverarbeitete gyroskope
US8833162B2 (en) * 2011-09-16 2014-09-16 Invensense, Inc. Micromachined gyroscope including a guided mass system
US9714842B2 (en) 2011-09-16 2017-07-25 Invensense, Inc. Gyroscope self test by applying rotation on coriolis sense mass
US9170107B2 (en) * 2011-09-16 2015-10-27 Invensense, Inc. Micromachined gyroscope including a guided mass system
US10914584B2 (en) 2011-09-16 2021-02-09 Invensense, Inc. Drive and sense balanced, semi-coupled 3-axis gyroscope
US9863769B2 (en) 2011-09-16 2018-01-09 Invensense, Inc. MEMS sensor with decoupled drive system
JP6195051B2 (ja) 2013-03-04 2017-09-13 セイコーエプソン株式会社 ジャイロセンサー、電子機器、及び移動体
CN104215236B (zh) * 2013-06-05 2016-12-28 中国科学院地质与地球物理研究所 一种mems反相振动陀螺仪及其制造工艺
WO2015042700A1 (en) 2013-09-24 2015-04-02 Motion Engine Inc. Mems components and method of wafer-level manufacturing thereof
JP6339669B2 (ja) 2013-07-08 2018-06-06 モーション・エンジン・インコーポレーテッド Ｍｅｍｓデバイスおよび製造する方法
WO2015013827A1 (en) 2013-08-02 2015-02-05 Motion Engine Inc. Mems motion sensor for sub-resonance angular rate sensing
US9404747B2 (en) 2013-10-30 2016-08-02 Stmicroelectroncs S.R.L. Microelectromechanical gyroscope with compensation of quadrature error drift
DE102013223227A1 (de) * 2013-11-14 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Vibrationsrobuster Drehratensensor
JP6248576B2 (ja) * 2013-11-25 2017-12-20 セイコーエプソン株式会社 機能素子、電子機器、および移動体
WO2015103688A1 (en) 2014-01-09 2015-07-16 Motion Engine Inc. Integrated mems system
US9958271B2 (en) 2014-01-21 2018-05-01 Invensense, Inc. Configuration to reduce non-linear motion
JP2015184009A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 振動素子、電子機器、および移動体
US20170030788A1 (en) 2014-04-10 2017-02-02 Motion Engine Inc. Mems pressure sensor
EP2955480B1 (de) 2014-05-21 2023-09-06 InvenSense, Inc. Mems-sensor mit entkoppeltem antriebssystem
WO2015184531A1 (en) 2014-06-02 2015-12-10 Motion Engine Inc. Multi-mass mems motion sensor
EP2963387B1 (de) * 2014-06-30 2019-07-31 STMicroelectronics Srl Mikroelektromechanische vorrichtung mit kompensierung von fehlern auf grundlage von störkräften, wie etwa quadraturkomponenten
CA3004760A1 (en) 2014-12-09 2016-06-16 Motion Engine Inc. 3d mems magnetometer and associated methods
CA3220839A1 (en) 2015-01-15 2016-07-21 Motion Engine Inc. 3d mems device with hermetic cavity
CN107408516A (zh) 2015-02-11 2017-11-28 应美盛股份有限公司 使用Al‑Ge共晶接合连接组件的3D集成
US20180209791A1 (en) * 2015-07-07 2018-07-26 Agency For Science, Technology And Research Motion measurement devices and methods for measuring motion
ITUA20162172A1 (it) * 2016-03-31 2017-10-01 St Microelectronics Srl Sensore accelerometrico realizzato in tecnologia mems avente elevata accuratezza e ridotta sensibilita' nei confronti della temperatura e dell'invecchiamento
US20180231090A1 (en) * 2016-05-26 2018-08-16 Honeywell International Inc. Systems and methods for a tuned mass damper in mems resonators
US10589413B2 (en) 2016-06-20 2020-03-17 Black & Decker Inc. Power tool with anti-kickback control system
US10192850B1 (en) 2016-09-19 2019-01-29 Sitime Corporation Bonding process with inhibited oxide formation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022495A1 (de) * 1990-07-14 1992-01-23 Bosch Gmbh Robert Mikromechanischer drehratensensor
WO1993005401A1 (en) * 1991-09-11 1993-03-18 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical tuning fork angular rate sensor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2574209B1 (fr) * 1984-12-04 1987-01-30 Onera (Off Nat Aerospatiale) Resonateur a lame vibrante
US4656383A (en) * 1986-02-14 1987-04-07 The Singer Company-Kearfott Division Vibrating beam force transducer with single isolator spring
US5359893A (en) * 1991-12-19 1994-11-01 Motorola, Inc. Multi-axes gyroscope
EP0664438B1 (de) * 1994-01-25 1998-10-07 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Mikromechanischer Stimmgabelumdrehungsmesser mit kammförmigen Antriebselemente
US5492596A (en) * 1994-02-04 1996-02-20 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Method of making a micromechanical silicon-on-glass tuning fork gyroscope
US5635640A (en) * 1995-06-06 1997-06-03 Analog Devices, Inc. Micromachined device with rotationally vibrated masses
US5635638A (en) * 1995-06-06 1997-06-03 Analog Devices, Inc. Coupling for multiple masses in a micromachined device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4022495A1 (de) * 1990-07-14 1992-01-23 Bosch Gmbh Robert Mikromechanischer drehratensensor
WO1993005401A1 (en) * 1991-09-11 1993-03-18 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical tuning fork angular rate sensor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BERNSTEIN J ET AL: "A micromachined comb-drive tuning fork rate gyroscope", PROCEEDINGS. IEEE. MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS. AN INVESTIGATION OF MICRO STRUCTURES, SENSORS, ACTUATORS, MACHINES AND SYSTEMS (CAT. NO.93CH3265-6), PROCEEDINGS OF MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS, FORT LAUDERDALE, FL, USA, 7-10 FEB. 1993, ISBN 0-7803-0957-X, 1993, NEW YORK, NY, USA, IEEE, USA, pages 143 - 148 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339640A (ja) * 1997-04-10 1998-12-22 Nissan Motor Co Ltd 角速度センサ
DE10335783B4 (de) * 2002-12-24 2005-09-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd., Suwon Horizontales Vibrationsmikrogyroskop vom Stimmgabeltyp
WO2006070059A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-06 Vti Technologies Oy Oscillating micro-mechanical sensor of angular velocity
US7454971B2 (en) 2004-12-31 2008-11-25 Vti Technologies Oy Oscillating micro-mechanical sensor of angular velocity
US8899112B2 (en) 2012-04-03 2014-12-02 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09512106A (ja) 1997-12-02
DE19580372B4 (de) 2004-06-24
KR970702474A (ko) 1997-05-13
US5895850A (en) 1999-04-20
GB9620475D0 (en) 1996-11-20
KR100374431B1 (ko) 2003-05-09
GB2302177A (en) 1997-01-08
JP4047377B2 (ja) 2008-02-13
GB2302177B (en) 1998-06-10
DE19580372D2 (de) 1997-12-04
DE4414237A1 (de) 1995-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19580372B4 (de) Mikromechanischer Schwinger eines Schwingungsgyrometers
DE10107327B4 (de) Zur Verhinderung einer unnötigen Oszillation geeigneter Winkelgeschwindigkeitssensor
EP2162702B1 (de) Corioliskreisel
EP0906557B1 (de) Drehratensensor mit entkoppelten orthogonalen primär- und sekundärschwingungen
DE19642893B4 (de) Schwingungskonstruktion
EP1373831B1 (de) Drehratensensor
EP0828992B1 (de) Mikromechanischer drehratensensor
EP2475959B1 (de) Doppelaxialer, schockrobuster, drehratensensor mit linearen und rotatorischen seismischen elementen
DE69831143T2 (de) Stimmgabelkreisel mit spaltelekrode
EP2160566B1 (de) Drehratensensor
EP1377797B1 (de) Drehratensensor
DE69307587T2 (de) Kreiselkompass
DE60317436T2 (de) Für Längsbeschleunigung abstimmbarer Mikrokreisel
DE19620831A1 (de) Stimmgabelkreisel
DE19801981C2 (de) Winkelgeschwindigkeitssensor vom Vibrationstyp
DE19530007A1 (de) Drehratensensor
DE102012207937A1 (de) Drehratensensor
DE602004000143T2 (de) Schwingungsgyroskop
EP0775290B1 (de) Drehratensensor
EP0765464B1 (de) Drehratensensor
DE19500800A1 (de) Beschleunigungssensor
WO2017036627A1 (de) Zweiachsiger ultrarobuster drehratensensor für automotive anwendungen
EP1309834B1 (de) Drehratensensor und drehratensensorsystem
DE69517766T2 (de) Richtungs-Sensor und Richtungs-Entfernungs-Sensor
DE19937747A1 (de) Mechanischer Resonator für Rotationssensor

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE GB JP KR US

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08716328

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 9620475.5

Country of ref document: GB

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1019960705930

Country of ref document: KR

REF Corresponds to

Ref document number: 19580372

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19971204

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 19580372

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607