Micromechanical rate-of-rotation sensor

Details Micromechanical rate-of-rotation sensor Micromechanical rate-of-rotation sensor

G - Physics

01

P

G01P 3/00 (2006.01) G01C 19/56 (2006.01)

Patent

CA 2217766

A micromechanical rotation speed sensor based on the principle of Coriolis contains two flat, mutually flush and superimposed oscillators (1, 2) that may be electrostatically made to oscillate with contrary phases on flat support structures (4a, 4b, 33c, 33d) mutually separated by a very small driving capacitor gap (30). By an appropriate choice of the resonant frequency of the support structures, and by leaving a substantially larger distance between the oscillators (1 and 2), larger oscillation amplitudes and thus a high oscillation quality may be achieved that are not limited by the narrow driving capacitor gap (30) that would be required to achieve a good degree of excitation at small excitation voltages. Both oscillators preferably consist each of two bonded parts that are electrically insulated from each other, suspended on springs (8o to 83, 80' to 83') within a frame and designed in such a way that the oscillators can only describe rotary movements and all linear movements of the oscillators in the direction ~z are suppressed.

Ce capteur micromécanique de vitesse de rotation fonctionne sur la base du principe de Coriolis et contient deux oscillateurs plats superposés et alignés (1, 2) qui peuvent être mis électrostatiquement en vibration en contre-phase sur des structures plates de support (4a, 4b, 33c, 33d) séparées par une très petite fente (30) qui agit comme un condensateur d'entraînement. Par un choix approprié de la fréquence de résonance des structures de support et en ménageant un espace sensiblement plus grand entre les oscillateurs (1 et 2), on peut obtenir de plus grandes amplitudes d'oscillation, donc des oscillations de plus haute qualité qui ne sont pas limitées par la fente étroite (30) servant de condensateur d'entraînement qui serait autrement nécessaire pour obtenir une bonne excitation avec des tensions réduites d'excitation. Les deux oscillateurs sont constitués de préférence chacun de deux pièces mutuellement liées mais électriquement isolées l'une de l'autre, suspendues, sur des ressorts (80 à 83, 80' à 83') à l'intérieur d'un cadre et conçues de sorte que les oscillateurs ne décrivent que des mouvements de rotation et que tout mouvement linéaire des oscillateurs dans la direction ±z soit supprimé.

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