[发明专利]包括多个谐振结构的装置和带有正交抑制的显微加工的传感器

说明书

分案申请

本申请是申请号为03803436.0的中国专利申请的分案申请，上述申请的申请日为2003年2月6日，发明名称为“显微加工的陀螺仪”。

技术领域

本发明涉及包括多个谐振结构的装置和带有正交抑制的显微加工的传感器，更具体地，涉及显微加工的陀螺仪，特别是涉及用科氏(Coriolis)加速度检测旋转运动的显微加工的陀螺仪。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种带有正交抑制的显微加工的传感器，包括：正交抑制电极；和邻近所述正交抑制电极定位的谐振器质量；所述谐振器质量能够与所述正交抑制电极基本平行地移动，所述谐振器质量包括槽口，所述槽口邻近所述正交抑制电极的一部分而形成，使得直接邻近所述正交抑制电极的所述谐振器质量的长度随着所述谐振器质量相对于所述正交抑制电极移动而变化，其中，所述正交抑制电极能够对所述谐振器质量产生横向力，所述横向力根据直接邻近所述正交抑制电极的所述谐振器质量的长度而变化。

根据本发明的另一方面，提供了一种带有正交抑制的显微加工的传感器，包括：多个正交抑制电极；和多个谐振器质量，每个谐振器质量均邻近所述多个正交抑制电极中的相应一个正交抑制电极定位并能够与所述谐振器质量的相应正交抑制电极基本平行地移动，每个谐振器质量均包括槽口，所述槽口邻近所述谐振器质量的相应正交抑制电极的一部分而形成，使得直接邻近所述正交抑制电极的所述谐振器质量的长度随着所述谐振器质量相对于所述正交抑制电极移动而变化，其中，每个正交抑制电极均能够对邻近的所述谐振器质量产生横向力，所述横向力根据直接邻近所述正交抑制电极的所述谐振器质量的长度而变化。

根据本发明的再一方面，提供了一种带有正交抑制的显微加工的传感器，包括：基片；框架，所述框架通过第一多个悬挂挠性件悬挂于所述基片上方并基本平行于所述基片，所述第一多个悬挂挠性件沿着所述框架的外周布置，所述第一多个悬挂挠性件固定于所述基片并形成为基本防止所述框架在所述框架的平面内相对于所述基片的平移运动，但允许所述框架围绕与所述基片及所述基片平行的轴线的旋转运动；多个正交抑制电极；以及多个谐振结构，所述多个谐振结构布置在所述框架的内周中，所述谐振结构基本在所述框架的平面内运转，所述谐振结构包括多个谐振器质量，每个谐振器质量均邻近所述多个正交抑制电极中的相应一个正交抑制电极定位并能够与所述谐振器质量的相应正交抑制电极基本平行地移动，每个谐振器质量均包括槽口，所述槽口邻近所述谐振器质量的相应正交抑制电极的一部分而形成，使得直接邻近所述正交抑制电极的所述谐振器质量的长度随着所述谐振器质量相对于所述正交抑制电极移动而变化，其中，每个正交抑制电极均能够对邻近的所述谐振器质量产生横向力，所述横向力根据直接邻近所述正交抑制电极的所述谐振器质量的长度而变化。

根据本发明的又一方面，提供了一种包括多个谐振结构的装置，所述谐振结构包括通过悬挂挠性件悬挂的一对分开式质量，其中，每个分开式质量包括利用一个挠性件互连的两个分支部分，所述一个挠性件允许所述分支部分在所述质量谐振时稍稍转动，以减小所述悬挂挠性件中的纵向应力。

根据本发明的又一方面，提供了一种包括多个谐振结构的装置，所述谐振结构包括通过第一挠性件连接的第一对质量和通过第二挠性件连接的第二对质量，其中，每个质量均通过悬挂挠性件悬挂，其中，所述第一挠性件和所述第二挠性件允许所述质量在所述质量谐振时稍稍转动，以减小所述悬挂挠性件中的纵向应力。

根据本发明的一方面，谐振结构的机械连接基于“双叉”结构，其具有用于将共线的耦合运动转变成平行耦合运动的杠杆。该杠杆具有形成在连接点的支点，以确保连接点不相对于该杠杆移动。

根据本发明的另一方面，该陀螺仪框架适于检测旋转运动而不是直线运动。科氏检测指状物设置在该框架所所有的边上。

根据本发明的另一方面，利用包括驱动机构的谐振器质量本身，减小谐振器质量挠性件(flexure)上的纵向张力，该驱动机构作为应力减小杆。两对质量分别用作相位质量和反相位质量。每对质量通过短挠性件连接。这使得该质量能够绕该挠性件稍稍转动，使得对角线相对的角能够同时调节该主谐振器挠性件和连接杆伸出长度的缩短。

根据本发明的另一方面，驱动或传感指状物包含在该连接杆中。

根据本发明的另一方面，利用沿谐振质量边缘形成的槽口(notch)而不是用交叉的指状物实现电正交抑制。