[发明专利]传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器装置。

背景技术

这样的传感器装置是众所周知的。例如，由出版文献US 7134340B2 公开了一种两轴式加速度传感器，该加速度传感器具有一能相对于基底运 动的质量。该运动质量借助质量保持装置这样地固定在基底上，使得在两 轴式加速度传感器平行于基底的主延伸平面加速时，运动质量由于作用在 该运动质量上的加速力而能够相对于基底偏移。在此，运动质量能从静止 位置平行于主延伸平面在两个相互无关的检测方向上偏移，使得该两轴式 加速度传感器关于这两个检测方向是灵敏的。运动质量从静止位置沿着这 两个检测方向中的一个的偏移分别借助相互交错的、固定的和运动的指形 电极电容式地测量，其中，运动的指形电极固定地与运动质量连接，而固 定的指形电极固定地与基底连接。该传感器装置的缺点在于，运动质量在 这两个检测方向中的一个上的偏移会导致关于另一个检测方向的传感器灵 敏度变化，因为随着运动质量在这一个检测方向上运动，固定的和运动的 指形电极之间在另一个检测方向上的基本电容变化。

发明内容

按本发明提出了一种传感器装置、尤其是加速度传感器装置，所述传 感器装置带有一具有主延伸平面的基底和一能相对于所述基底运动地悬挂 的振动质量块，其中，所述传感器装置具有第一检测元件，所述第一检测 元件用于检测振动质量块沿着与主延伸平面平行的第一方向的第一运动， 并且，所述传感器装置具有第二检测元件，所述第二检测元件用于检测振 动质量块沿着与主延伸平面平行的且与第一方向垂直的第二方向的第二运 动，其中，所述第一检测元件和所述第二检测元件分别能相对于振动质量 块运动地固定在振动质量块上。

按本发明的传感器装置相对于现有技术具有以下优点：第一检测元件 的第一检测运动和第二检测元件的第二检测运动相互解耦，因此显著地减 小了传感器装置关于第一或第二方向的第一或第二检测灵敏度与振动质量 块沿着第二或第一方向的运动的相关性。因此，按本发明的传感器装置以 有利的方式具有基本上恒定且彼此无关的第一和第二检测灵敏度。同时， 仅有一个唯一的振动质量块被用作检测器件，从而保证传感器装置的相对 节省空间的且由此成本有利的实施。第一检测运动与第二检测运动的解耦 通过以下方式实现，即，第一和第二检测元件与现有技术不同地不是分别 固定地、而是能运动地固定在振动质量块上。这能够实现振动质量块沿着 第一方向的第一运动，其中，第一检测元件沿着第一方向随着振动质量块 运动，而第二检测元件不会沿着第一方向随着振动质量块运动。相反地， 在振动质量块沿着第二方向的第二运动的过程中，第一检测元件不会沿着 第二方向随着振动质量块运动，而第二检测元件会沿着第二方向随着振动 质量块运动。因此，第一和第二检测元件的运动相互解耦。

本发明的有利设计形式和扩展形式能在从属权利要求、以及参照附图 的说明中得出。

按一种优选的扩展形式规定，第一检测元件借助第一弹簧元件悬挂在 振动质量块上，和/或，第二检测元件借助第二弹簧元件悬挂在振动质量块 上，从而以简单的方式实现振动质量块和第一或第二检测元件之间的耦合 或解耦。第一或第二弹簧元件优选包括U弹簧和/或S弹簧形式的弯曲弹簧。 特别优选的是，第一和/或第二弹簧元件构造成相对于与主延伸平面垂直的 偏移是刚性的。

按另一种优选的扩展形式规定，第一弹簧元件构造为相对于沿着第一 方向的变形比相对于沿着第二方向的变形更刚性，和/或，所述第二弹簧元 件构造成相对于沿着第二方向的变形比相对于沿着第一方向的变形更刚 性。因此，特别有利的是，借助第一或第二弹簧元件实现振动质量块和第 一或第二检测元件之间关于第一或第二方向的耦合以及同时实现振动质量 块和第一或第二检测元件之间关于第二或第一方向的解耦。例如，第二检 测元件的检测灵敏度在振动质量块沿着第一方向的第一运动的过程中不改 变，因为第二检测元件在振动质量块的第一运动的过程中不随着振动质量 块沿着第一方向运动。另一方面，第二检测元件在振动质量块沿着第二方 向的第二运动的过程中随着运动，从而借助第二检测元件能够实现对第二 运动的检测。

按另一种优选的扩展形式规定，振动质量块借助第五弹簧元件悬挂在 基底和/或一锚固元件上，其中，所述锚固元件固定地与基底连接。因此， 特别有利的是，振动质量块可运动地固定在基底上。