振动微机械角速度传感器及其操作方法

    公开(公告)号:CN107636419B

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN201680028021.1

    申请日:2016-05-12

    Inventor: 加藤良隆

    Abstract: 公开了一种传感器结构和一种用于操作角速度的振动传感器的方法,其中振动传感器包括旋转质量块(103)和两个线性移动质量块(101、102)。传感器结构包括两个T形杆(218、219),每个T形杆与两个线性移动质量块(101、102)耦接并且耦接至旋转质量块(103)。T形杆(218、219)使得旋转质量块(103)和两个线性移动质量块(101、102)能够被激励进入反相位主模式,在反相位主模式下旋转质量块(103)的角动量的方向与线性移动质量块(101、102)的角动量的方向相反。旋转质量块(103)和线性移动质量块(101、102)的角动量在很大程度上彼此抵消,使得结构的角动量的总和非常小。与例如平行相位主模式的其他可能的主模式的标称频率相比,反相位主模式的标称频率明显低。

    振动微机械角速度传感器及其操作方法

    公开(公告)号:CN107636419A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201680028021.1

    申请日:2016-05-12

    Inventor: 加藤良隆

    CPC classification number: G01C19/5719 G01C19/5712 G01C19/5747 G01C19/5762

    Abstract: 公开了一种传感器结构和一种用于操作角速度的振动传感器的方法,其中振动传感器包括旋转质量块(103)和两个线性移动质量块(101、102)。传感器结构包括两个T形杆(218、219),每个T形杆与两个线性移动质量块(101、102)耦接并且耦接至旋转质量块(103)。T形杆(218、219)使得旋转质量块(103)和两个线性移动质量块(101、102)能够被激励进入反相位主模式,在反相位主模式下旋转质量块(103)的角动量的方向与线性移动质量块(101、102)的角动量的方向相反。旋转质量块(103)和线性移动质量块(101、102)的角动量在很大程度上彼此抵消,使得结构的角动量的总和非常小。与例如平行相位主模式的其他可能的主模式的标称频率相比,反相位主模式的标称频率明显低。

    振动型惯性力传感器
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102753937A

    公开(公告)日:2012-10-24

    申请号:CN201080063609.3

    申请日:2010-12-28

    CPC classification number: G01C19/56 G01C19/5776

    Abstract: 本发明提供一种振动型惯性力传感器,该振动型惯性力传感器能缩短从接通电源到能检测出惯性力(角速度)为止的起动时间,而不使自动增益控制电路的动作变得不稳定。本发明所涉及的振动型惯性力传感器包括振动器(1)、振荡电路部(2)、及检测电路部(3),振荡电路部(2)起到作为以振动器(1)为谐振元件的闭环的自激振荡电路的功能,振荡电路部(2)包括:CV转换电路(信号转换电路)(21),该CV转换电路(21)将基于与振动器(1)的振动状态相对应的电容的监视信号转换成基于与电容的变化量相对应的电压的监视信号;以及自动增益控制电路(24),该自动增益控制电路(24)基于经CV转换电路(信号转换电路)(21)进行转换后的监视信号,来控制增益并生成驱动信号,并将驱动信号提供给振动器(1),CV转换电路(信号转换电路)(21)具有放大单元,该放大单元在从接通电源起的规定期间内,以规定的放大倍数对监视信号进行放大。

    角速度测量设备
    4.
    发明授权

    公开(公告)号:CN1906462B

    公开(公告)日:2010-10-06

    申请号:CN200580001892.6

    申请日:2005-04-06

    Inventor: 加藤良隆

    CPC classification number: G01C19/5769 G01C19/574

    Abstract: 在角速度检测元件(1)的装配面上,设置了元件侧驱动电极(9-12)和元件侧检测电极(13-14),并在驱动电极(9-12)和检测电极(13-14)之间设置了接地电极(15)。在多层板(21)的表面(21A)上,设置了板侧驱动电极(29-32)和板侧检测电极(33-34),并在驱动电极(29-32)和检测电极(33-34)之间设置了接地电极(35)。于是,角速度检测元件(1)的电极(9-15)与多层板(21)的电极(29-35)相连接,并且两个接地电极(15,35)彼此相对。在多层板(21)的表面(21A)上,设置了与驱动电极(29-32)连接的驱动布线(41,42),在多层板(21)中,设置了与检测电极(33-34)连接的检测布线(43,44)。于是,在多层板(21)上设置了把检测布线(43,44)夹在其中的接地布线(50,51)。

    振动型惯性力传感器
    5.
    发明授权

    公开(公告)号:CN102753937B

    公开(公告)日:2016-03-02

    申请号:CN201080063609.3

    申请日:2010-12-28

    CPC classification number: G01C19/56 G01C19/5776

    Abstract: 本发明提供一种振动型惯性力传感器,该振动型惯性力传感器能缩短从接通电源到能检测出惯性力(角速度)为止的起动时间,而不使自动增益控制电路的动作变得不稳定。本发明所涉及的振动型惯性力传感器包括振动器(1)、振荡电路部(2)、及检测电路部(3),振荡电路部(2)起到作为以振动器(1)为谐振元件的闭环的自激振荡电路的功能,振荡电路部(2)包括:CV转换电路(信号转换电路)(21),该CV转换电路(21)将基于与振动器(1)的振动状态相对应的电容的监视信号转换成基于与电容的变化量相对应的电压的监视信号;以及自动增益控制电路(24),该自动增益控制电路(24)基于经CV转换电路(信号转换电路)(21)进行转换后的监视信号,来控制增益并生成驱动信号,并将驱动信号提供给振动器(1),CV转换电路(信号转换电路)(21)具有放大单元,该放大单元在从接通电源起的规定期间内,以规定的放大倍数对监视信号进行放大。

    振动型惯性力传感器
    6.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102753936A

    公开(公告)日:2012-10-24

    申请号:CN201080063661.9

    申请日:2010-12-28

    CPC classification number: G01C19/5776

    Abstract: 本发明提供一种振动型惯性力传感器,在该振动型惯性力传感器中,惯性力的检测灵敏度不容易受到因振动型惯性力传感器的个体偏差、半导体元件的电阻、电容、MOSFET的制造偏差、以及周围温度和/或电源电压等环境的变化而产生的影响,VGA电路的放大倍数的变化相对于控制信号的变化基本呈线性。振动型惯性力传感器包括振动器(1)、振荡电路部(2)、以及检测电路部(3)。振荡电路部(2)起到作为以振动器(1)为谐振元件的闭环的自激振荡电路的功能,并具有AGC电路(24)。AGC电路(24)具有:VGA电路;比较电路,该比较电路将规定的基准电压与监视信号的电压进行比较,并基于比较出的结果来输出控制信号;以及脉宽调制电路,该脉宽调制电路将控制信号调制成脉宽调制信号,所述AGC电路(24)基于脉宽调制信号,将VGA电路的输出在导通状态和截止状态之间进行切换,以对驱动信号进行调制,从而对VGA电路的放大倍数大小进行控制。

    电容式微机械加速度计
    7.
    发明授权

    公开(公告)号:CN112230018B

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202010573949.6

    申请日:2020-06-22

    Abstract: 本发明涉及电容式微机械加速度计,并且特别地涉及具有可移动的转子的加速度传感器,当加速度计以垂直于基板平面的加速度分量进行移动时,所述可移动的转子可以旋转离开基板平面。电容式微机械加速度计包括附加的阻尼弹簧以减少转子在基板平面中的不需要的移动,从而减小由转子在基板平面中的运动引起的寄生电容。阻尼弹簧相对于加速度计的其他部件竖直地凹入,以使阻尼弹簧对转子离开基板平面的运动的影响最小化。

    振动型惯性力传感器
    8.
    发明授权

    公开(公告)号:CN102753936B

    公开(公告)日:2015-11-25

    申请号:CN201080063661.9

    申请日:2010-12-28

    CPC classification number: G01C19/5776

    Abstract: 本发明提供一种振动型惯性力传感器,在该振动型惯性力传感器中,惯性力的检测灵敏度不容易受到因振动型惯性力传感器的个体偏差、半导体元件的电阻、电容、MOSFET的制造偏差、以及周围温度和/或电源电压等环境的变化而产生的影响,VGA电路的放大倍数的变化相对于控制信号的变化基本呈线性。振动型惯性力传感器包括振动器(1)、振荡电路部(2)、以及检测电路部(3)。振荡电路部(2)起到作为以振动器(1)为谐振元件的闭环的自激振荡电路的功能,并具有AGC电路(24)。AGC电路(24)具有:VGA电路;比较电路,该比较电路将规定的基准电压与监视信号的电压进行比较,并基于比较出的结果来输出控制信号;以及脉宽调制电路,该脉宽调制电路将控制信号调制成脉宽调制信号,所述AGC电路(24)基于脉宽调制信号,将VGA电路的输出在导通状态和截止状态之间进行切换,以对驱动信号进行调制,从而对VGA电路的放大倍数大小进行控制。

    外力检测装置和布线断裂检测方法

    公开(公告)号:CN102057249A

    公开(公告)日:2011-05-11

    申请号:CN200980120700.1

    申请日:2009-04-17

    CPC classification number: G01C19/5776

    Abstract: 本发明提供外力检测装置和布线断裂检测方法。外力检测装置(301)包括:连接对应的驱动电极和驱动部(251)的一根或多根驱动布线(LD);和连接对应的监视电极和驱动部(251)的一根或多根监视布线(LM),驱动部(251)通过经由一根或多根驱动布线(LD)向一个或多个驱动电极输出驱动信号来驱动振子(1),且基于由一个或多个监视电极经由一根或多根监视布线(LM)得到的振子(1)的振动状态,对驱动信号电平进行AGC控制。外力检测装置(301)还包括:切换电路(25),其切换是否切断经由多根驱动布线(LD)或监视布线(LM)中的至少一根布线的振子(1)和驱动部(251)之间的电路径。

    电容式微机械加速度计
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112230018A

    公开(公告)日:2021-01-15

    申请号:CN202010573949.6

    申请日:2020-06-22

    Abstract: 本发明涉及电容式微机械加速度计,并且特别地涉及具有可移动的转子的加速度传感器,当加速度计以垂直于基板平面的加速度分量进行移动时,所述可移动的转子可以旋转离开基板平面。电容式微机械加速度计包括附加的阻尼弹簧以减少转子在基板平面中的不需要的移动,从而减小由转子在基板平面中的运动引起的寄生电容。阻尼弹簧相对于加速度计的其他部件竖直地凹入,以使阻尼弹簧对转子离开基板平面的运动的影响最小化。

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