Capacitive bulk acoustic wave disk gyroscopes

Details Capacitive bulk acoustic wave disk gyroscopes Capacitive bulk acoustic wave disk gyroscopes

G - Physics

01

C

G01C 19/5698 (2012.01)

Patent

CA 2647526

Capacitive bulk acoustic wave x, y and z-axes gyroscopes implemented on (100) and (111) silicon substrates are disclosed. Exemplary gyroscopes comprise a handle substrate, a bulk acoustic wave resonator element supported by the handle substrate, and a plurality of electrodes surrounding and separated from the resonator element by very small capacitive gaps. The electrodes can excite and detect at least two degenerate bulk acoustic wave resonant modes in the resonator. Advantages include reduced size; higher Q, which improves noise and bias stability-larger bandwidth, and improved shock resistance. In addition, the high Q is maintained in atmospheric or near-atmospheric pressure which reduces the cost and complexity of the wafer-scale packaging of the gyroscope.

L'invention porte sur des gyroscopes capacitifs à ondes acoustiques de volume et à axes x, y, et z montés sur substrats de silicium (100) et (111). De tels gyroscopes comprennent: un substrat support; un résonateur d'ondes acoustiques de volume monté sur le substrat; et plusieurs électrodes entourant le résonateur et en étant séparées par de très petits intervalles capacitifs. Lesdites électrodes peuvent exciter et détecter au moins deux modes de résonance d'ondes acoustiques de volume dégénérées dans le résonateur. Les avantages de cette conception sont: taille réduite; Q plus élevé ce qui améliore le bruit et accroît la largeur de bande de la stabilité de polarisation; meilleure résistance aux chocs; et maintien du Q élevé sous une pression atmosphérique ou voisine, ce qui réduit les coûts et la complexité du boîtier à échelle tranche du gyroscope.

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