專利名稱：一種用于檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)速度的方法及微機(jī)電傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)速度的方法，至少其中一個(gè)，尤其涉及借助微機(jī)電傳感器檢測(cè)互相垂直的空間三軸X，Y和Z方向中的兩個(gè)方向，其中至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊和至少一個(gè)感應(yīng)模塊移動(dòng)安裝在基板上，并且至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相對(duì)于至少一個(gè)感應(yīng)模塊以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率作振動(dòng)式運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)應(yīng)著基板上的微機(jī)電傳感器，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊移動(dòng)安裝在基板上且沿著平行于位于XY軸平面的基板平面方向振動(dòng)，至少一個(gè)感應(yīng)模塊，一個(gè)連接彈性件將至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊連接到至少一個(gè)感應(yīng)模塊，至少一個(gè)固定部和一個(gè)固定彈性件將至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊和/或至少一個(gè)感應(yīng)模塊連接到基板上，驅(qū)動(dòng)元件用來(lái)驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊且以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率相對(duì)于至少一個(gè)感應(yīng)模塊振動(dòng)，當(dāng)基板圍繞任意空間軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)元件被作用于科里奧利力，感應(yīng)元件用來(lái)檢測(cè)基板的加速度和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，微機(jī)電陀螺儀是一種微機(jī)電傳感器，其用來(lái)檢測(cè)在正交坐標(biāo)系X-Y-Z 中圍繞任意一軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了檢測(cè)系統(tǒng)圍繞三軸中任意一軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，最簡(jiǎn)單的方法需要使用三個(gè)微機(jī)電陀螺儀，每個(gè)微機(jī)電陀螺儀檢測(cè)每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一些昂貴的微機(jī)電陀螺儀通過(guò)某種方法檢測(cè)圍繞復(fù)雜軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最基本的，這些陀螺儀的工作原理是當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)圍繞一個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是垂直于驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向，一個(gè)振動(dòng)式驅(qū)動(dòng)模塊在第三軸方向上產(chǎn)生科里奧利力(a Coriolis force).驅(qū)動(dòng)模塊上設(shè)有一個(gè)支架，該科里奧利力引起驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)生偏離，感應(yīng)模塊連接在驅(qū)動(dòng)模塊的支架上。感應(yīng)模塊上設(shè)有感應(yīng)元件， 感應(yīng)元件電鍍有電容和梳形電極，它們的間隙改變產(chǎn)生了與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成比例的電信號(hào)。通過(guò)這些電信號(hào)可以檢測(cè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。比如中國(guó)臺(tái)灣第觀6201號(hào)專利就揭示了一種三軸微機(jī)電陀螺儀。美國(guó)公開第2008/00532 號(hào)專利揭示了一種用于檢測(cè)加速度的傳感器，其作用于空間三個(gè)坐標(biāo)軸。感應(yīng)模塊移動(dòng)地懸浮在該空間中，當(dāng)傳感器的加速度發(fā)生在空間軸的一個(gè)時(shí)，感應(yīng)模塊發(fā)生偏離。這種偏離依次取決于電極，或者感應(yīng)元件懸浮于其上的彈性元件的變形，這樣便可以轉(zhuǎn)換電信號(hào)。前案的傳感器的缺點(diǎn)在于檢測(cè)加速度的傳感器，要么必須采用不同的專業(yè)傳感器，僅提供組合中整個(gè)傳感器系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)信息；要么就是采用復(fù)雜的傳感器，但是這樣制造困難且操作也不容易。對(duì)于這些解決方案的共同問(wèn)題在于制造上成本太高。因此，本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種用于檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本低，此外還具有精確的檢測(cè)水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的問(wèn)題被解決在于通過(guò)一種方法和一種微機(jī)電傳感器，其帶有獨(dú)立權(quán)利要求界定的全部特征。本發(fā)明的方法主要用于檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)速度的方法，至少其中一個(gè)，尤其涉及借助微機(jī)電傳感器檢測(cè)互相垂直的空間三軸X，Y和Z方向中的兩個(gè)方向，其中至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊和至少一個(gè)感應(yīng)模塊移動(dòng)安裝在基板上。并且至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊相對(duì)于至少一個(gè)感應(yīng)模塊以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率作振動(dòng)式運(yùn)動(dòng)。倘若傳感器產(chǎn)生外部加速度，驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊以一個(gè)加速度頻率偏離；倘若傳感器產(chǎn)生外部旋轉(zhuǎn)速度，它們就以一個(gè)旋轉(zhuǎn)速度頻率偏離。 這加速度頻率與這個(gè)旋轉(zhuǎn)速度頻率不同，意味著加速度頻率或旋轉(zhuǎn)速度頻率對(duì)應(yīng)的加速度或旋轉(zhuǎn)速度也是不同的，因此上述結(jié)論是因?yàn)榧铀俣然蛐D(zhuǎn)速度的產(chǎn)生?；诒景l(fā)明的方法，同樣的感應(yīng)元件可用于檢測(cè)傳感器的加速度或旋轉(zhuǎn)速度。不管傳感器用來(lái)檢測(cè)加速度， 還是用來(lái)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度，它們使用的頻率是不同的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中該方法也用于檢測(cè)第三方向加速度和第三旋轉(zhuǎn)速度。為了這個(gè)目的，提供至少一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)模塊，其相對(duì)至少一個(gè)感應(yīng)模塊且沿著垂直于第一和第二方向的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊或者旋轉(zhuǎn)速度的方向振動(dòng)。發(fā)明的這個(gè)傳感器可以檢測(cè)三個(gè)方向的加速度和三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)速度。僅需要一些活動(dòng)元件。該產(chǎn)品不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本低。倘若傳感器外部加速度產(chǎn)生，驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊以與驅(qū)動(dòng)頻率相同的加速度頻率偏離；倘若傳感器外部旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生，它們以是驅(qū)動(dòng)頻率的兩倍的旋轉(zhuǎn)加速頻率偏離。加速度和旋轉(zhuǎn)速度明顯不同，意味著傳感器不管是被加速還是被旋轉(zhuǎn)檢測(cè)是很容易的。尤其，驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊偏離取決于當(dāng)傳感器被加速時(shí)產(chǎn)生的扭矩。扭矩的產(chǎn)生主要是因?yàn)轵?qū)動(dòng)模塊相對(duì)于驅(qū)動(dòng)和/或感應(yīng)模塊的支架偏離于基板中心設(shè)置。振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模塊偏離地突出平衡中心位置且交替地位于一側(cè)和另一側(cè)，在加速的過(guò)程中產(chǎn)生的扭矩相對(duì)于驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向是橫向的，提供一個(gè)合適設(shè)置在基板上驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的支架，這樣便產(chǎn)生模塊的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也振動(dòng)的，就像驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，這意味著驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的振動(dòng)式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了。振動(dòng)式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是由于重復(fù)不對(duì)稱設(shè)置的驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)生的扭矩，其可以通過(guò)感應(yīng)元件檢測(cè)。為了檢測(cè)傳感器的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的偏離取決于扭矩和科里奧利力。 這個(gè)力的產(chǎn)生主要取決于垂直于加速度和驅(qū)動(dòng)方向的驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)頻率。假如驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)以下方法設(shè)置和安裝，在它的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它重復(fù)地且不對(duì)稱地突出在驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的支架上，然后產(chǎn)生的額外扭矩疊加在科里奧利力上。在這個(gè)實(shí)施例中產(chǎn)生的一個(gè)典型旋轉(zhuǎn)速度頻率不同于驅(qū)動(dòng)頻率且也不同于單純的加速度頻率。由于這個(gè)，有關(guān)聯(lián)的感應(yīng)元件產(chǎn)生一個(gè)典型信號(hào)，它可以顯示傳感器的旋轉(zhuǎn)。這里產(chǎn)生的偏離以驅(qū)動(dòng)頻率振動(dòng)。加速度頻率和旋轉(zhuǎn)速度頻率與產(chǎn)生的加速度和旋轉(zhuǎn)速度成比例，因此可以被測(cè)量和分析。本發(fā)明的微機(jī)電傳感器用來(lái)檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，至少其中一個(gè)，尤其涉及檢測(cè)互相垂直的空間三軸x，Y和Z方向中的兩個(gè)方向。這個(gè)微機(jī)電傳感器具有基板和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，其移動(dòng)安裝在基板上且沿著平行于位于X-Y平面的基板平面方向振動(dòng)。至少一個(gè)感應(yīng)模塊通過(guò)連接彈性件被連接在至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊。驅(qū)動(dòng)模塊和/或感應(yīng)模塊被連接到基板上是通過(guò)至少一個(gè)固定部和一個(gè)固定彈性件。另外，這個(gè)微機(jī)電傳感器具有驅(qū)動(dòng)元件，其用來(lái)驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊相對(duì)于感應(yīng)模塊以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率振動(dòng)，當(dāng)基板圍繞任意空間軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們被作用于科里奧利力。感應(yīng)元件被用于檢測(cè)基板的加速度和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，傳感器在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊被設(shè)置在基板上，且借助至少一個(gè)固定部達(dá)到平衡。在驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊相對(duì)于至少一個(gè)固定部振動(dòng)，因此一側(cè)或另一側(cè)交替地產(chǎn)生不平衡。在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊交替地設(shè)置于傳感器的重心的一側(cè)和另一側(cè)，因此固定部的一側(cè)和另一側(cè)或重心位置分別交替地產(chǎn)生不平衡。感應(yīng)元件檢測(cè)驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊以一個(gè)加速度頻率和/或一個(gè)旋轉(zhuǎn)速度頻率的偏離取決于產(chǎn)生的扭矩和/或科里奧利力。根據(jù)本發(fā)明的一種平衡狀態(tài)是取決于驅(qū)動(dòng)模塊的振動(dòng)，偏離的驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊分別在一側(cè)和另一側(cè)交替地增加和減少。這將導(dǎo)致不同的模塊分散產(chǎn)生，倘若產(chǎn)生傳感器的直線加速度，其相對(duì)于基板上的驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的固定點(diǎn)或若干固定點(diǎn)產(chǎn)生扭矩。提供一個(gè)合適的驅(qū)動(dòng)模塊或感應(yīng)模塊的支架，這些扭矩使模塊在基板上圍繞固定點(diǎn)發(fā)生偏離，并且引起兩個(gè)模塊相對(duì)于固定部發(fā)生旋轉(zhuǎn)。這個(gè)移動(dòng)的且變動(dòng)的扭矩產(chǎn)生唯一個(gè)信號(hào)，它將顯示對(duì)應(yīng)的加速度。借助第一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，其在X軸方向振動(dòng)，當(dāng)Y軸方向產(chǎn)生一個(gè)加速度，因此相對(duì)于Z軸產(chǎn)生扭矩。與之相反地如果傳感器在Z軸方向被加速，然后產(chǎn)生一個(gè)變動(dòng)的扭矩，該扭矩使驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊相對(duì)于Y軸發(fā)生傾斜運(yùn)動(dòng)。應(yīng)該注意的是驅(qū)動(dòng)模塊或感應(yīng)模塊分別通過(guò)固定彈性件懸浮在基板上，它會(huì)實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)。該固定彈性件必須通過(guò)所述方法設(shè)置，它可以圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)，其用來(lái)檢測(cè)Y軸方向的加速度，當(dāng)它顯示一個(gè)Z軸方向的加速度，它必須使感應(yīng)模塊和驅(qū)動(dòng)模塊圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)。用來(lái)連接驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的連接彈性件應(yīng)該僅在驅(qū)動(dòng)方向上具有彈性，或者具有可控制的柔度。在另一個(gè)軸向，與之相反地，它們也可以被設(shè)計(jì)成硬質(zhì)的，以致于驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊在這些方向基本上是沒有任何彈性的相互連接。假如傳感器圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)，然后產(chǎn)生科里奧利力，在由于模塊不對(duì)稱的振動(dòng)而產(chǎn)生的扭矩的聯(lián)合作用下，引起驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)傳感器圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)圍繞Y軸的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)。以一個(gè)典型的旋轉(zhuǎn)速度頻率發(fā)生的旋轉(zhuǎn)，它是不同于由直線加速度引起的旋轉(zhuǎn)速度頻率，且可以被檢測(cè)和分析。至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊沿著三個(gè)空間軸中的一個(gè)作直線振動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電極尤其是組合電極利用常規(guī)方法按順序的輪流的吸引驅(qū)動(dòng)模塊。因此至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊按照如下方法移動(dòng)，該方法是從一端開始，它被加速上升到中心位置，然后減速返回到另一端。后來(lái)改變驅(qū)動(dòng)方向，驅(qū)動(dòng)模塊再一次加速上升到中心位置并且再一次減速。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器被設(shè)計(jì)成用來(lái)檢測(cè)第三方向加速度和第三方向旋轉(zhuǎn)速度。為了這個(gè)目的，傳感器具有至少一個(gè)附加驅(qū)動(dòng)模塊，其可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)使在垂直于第一驅(qū)動(dòng)方向的方向上振動(dòng)。至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)模塊在垂直于第一驅(qū)動(dòng)模塊的方向上運(yùn)動(dòng)，其分別對(duì)應(yīng)第一和第二方向或旋轉(zhuǎn)速度。至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)模塊相對(duì)于至少一個(gè)感應(yīng)模塊運(yùn)動(dòng)，它們反應(yīng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的力。這個(gè)感應(yīng)模塊與分別檢測(cè)第一和第二方向或旋轉(zhuǎn)速度的感應(yīng)模塊相同。在本實(shí)施例中必須安裝固定部，其可以產(chǎn)生相應(yīng)的作用，意味著圍繞 X和Z軸作振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二驅(qū)動(dòng)模塊沿著Y軸方向移動(dòng)。當(dāng)傳感器在X軸方向產(chǎn)生加速度，第二驅(qū)動(dòng)模塊與感應(yīng)模塊反應(yīng)圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)。假如圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生，然后第二模塊圍繞X軸旋轉(zhuǎn)。在每個(gè)實(shí)施例中產(chǎn)生的加速度或旋轉(zhuǎn)速度，都是借助第二驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊一起以彼此不相同的頻率進(jìn)行振動(dòng)。尤其是，所有軸向的加速度的旋轉(zhuǎn)頻率與受影響的驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)頻率相同，但是傳感器旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)頻率是對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)頻率的兩倍。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，至少一個(gè)固定部承載這個(gè)驅(qū)動(dòng)元件或中心元件，其是中心固定部。這個(gè)中心固定部也包括多個(gè)獨(dú)立固定零件，它們被緊密排列在一起。當(dāng)傳感器處于平衡狀態(tài)時(shí)，這個(gè)固定部設(shè)置在模塊的中心位置。感應(yīng)模塊優(yōu)選被設(shè)置在中心固定部上。這樣有助于簡(jiǎn)化本發(fā)明，因?yàn)閮H一個(gè)感應(yīng)模塊對(duì)處在靜止?fàn)顟B(tài)的傳感器的對(duì)稱結(jié)構(gòu)是必要的。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，至少一個(gè)感應(yīng)模塊圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，尤其圍繞中心軸。 為了這個(gè)目的，感應(yīng)模塊通過(guò)合適的固定彈性件被固定在中心固定部上。在上述設(shè)置中固定彈性件被用作驅(qū)使感應(yīng)模塊沿著預(yù)期的方向旋轉(zhuǎn)。假如至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊可以圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，尤其圍繞中心軸，然后提供多個(gè)感應(yīng)模塊。這意味著傳感器需要更多的空間，但是換句話說(shuō)，感應(yīng)模塊的檢測(cè)在應(yīng)用上很簡(jiǎn)驅(qū)動(dòng)模塊與感應(yīng)模塊優(yōu)選通過(guò)連接彈性件連接在一起。這些連接彈性件必須通過(guò)所述方法來(lái)應(yīng)用，尤其是它允許驅(qū)動(dòng)模塊沿著驅(qū)動(dòng)方向移動(dòng)。至少一個(gè)感應(yīng)模塊獨(dú)自被設(shè)置在基板上，以致于它沿著該方向是不動(dòng)的。這個(gè)感應(yīng)模塊相應(yīng)地移動(dòng)，只有當(dāng)對(duì)應(yīng)的加速度或旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生并且驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)生偏離，且感應(yīng)模塊沒有彈性的連接驅(qū)動(dòng)模塊。為了感應(yīng)模塊和/或驅(qū)動(dòng)模塊檢測(cè)加速度或旋轉(zhuǎn)速度，感應(yīng)元件被設(shè)置在至少一個(gè)感應(yīng)模塊和/或至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊，與此對(duì)應(yīng)感應(yīng)元件被設(shè)置在基板的一個(gè)固定位置。 為了這個(gè)目的，一個(gè)適宜的裝置上電鍍有電容或分叉式電極，它可以間隙的改變量轉(zhuǎn)換成一個(gè)電信號(hào)。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)分析單元被安裝在傳感器上，為了區(qū)別加速度頻率和旋轉(zhuǎn)速度頻率。因?yàn)樾D(zhuǎn)速度頻率和加速度頻率基本不同，要取決于該頻率產(chǎn)生時(shí)，無(wú)論傳感器是沿著一個(gè)軸向加速還是圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，該區(qū)別是能被找出來(lái)的。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)會(huì)被記載在后續(xù)的實(shí)施例中。


圖1為本發(fā)明的傳感器沿著Y軸方向加速； 圖2為本發(fā)明的傳感器圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)；
圖3為本發(fā)明的另一個(gè)傳感器帶有感應(yīng)模塊； 圖4為本發(fā)明的傳感器帶有兩個(gè)感應(yīng)模塊； 圖5為本發(fā)明的傳感器帶有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊； 圖6為本發(fā)明的另一個(gè)傳感器帶有四個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊。
具體實(shí)施例方式在圖1中示意地揭示了本發(fā)明的傳感器1。傳感器1包括基板2，其平行于圖示的平面(X-Y平面)被設(shè)置。基板2設(shè)有一個(gè)固定部3，該固定部借助四個(gè)固定彈性件4來(lái)支撐一個(gè)感應(yīng)模塊5。該固定彈性件4在固定部3上被設(shè)置成X形，是因?yàn)樵赬，Y和Z軸的方向上它們對(duì)應(yīng)的彈性度可以使感應(yīng)模塊5圍繞Z軸扭轉(zhuǎn)，它們突出圖示的平面并且使感應(yīng)模塊5圍繞Y軸扭轉(zhuǎn)。但關(guān)于X軸和沿著X，Y和Z軸的方向，彈性件4是不適用的。一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊6借助四個(gè)連接彈性件7固定在感應(yīng)模塊5上。該連接彈性件7具有在X軸方向上比較柔軟的彈性度，為了使驅(qū)動(dòng)模塊6相對(duì)于感應(yīng)模塊5在X軸方向上移動(dòng)。對(duì)于圍繞Y軸或Z軸的旋轉(zhuǎn)，該連接彈性件7是沒有彈性的，這將影響驅(qū)動(dòng)模塊6和感應(yīng)模塊5的連接。假如驅(qū)動(dòng)模塊6發(fā)生偏離，然后該偏離傳送到感應(yīng)模塊5，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)固定彈性件4固定產(chǎn)生偏離，因此感應(yīng)模塊5與驅(qū)動(dòng)模塊圍繞Y軸或Z軸旋轉(zhuǎn)。從圖Ia到圖Ib可以看出，驅(qū)動(dòng)模塊6相對(duì)于感應(yīng)模塊5沿X軸方向來(lái)回振動(dòng)。 在圖Ia中驅(qū)動(dòng)模塊6位于左端位置，而在圖Ib中它是位于右端位置。連接彈性件7在X/ Y平面內(nèi)沿X軸方向相應(yīng)的彎曲，首先向左然后向右。感應(yīng)模塊5沒有參與這個(gè)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 相對(duì)于固定部3，在X軸方向的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，模塊在左手側(cè)(如圖la)和右手側(cè)(如圖lb)交替地產(chǎn)生不平衡。假如在Y軸方向上產(chǎn)生加速度力，如圖Ia和圖Ib顯示，因?yàn)檫@個(gè)交替的不平衡，使得感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6圍繞固定部3在圖Ia中反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)且在圖Ib中是正時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。圍繞Z軸振動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的頻率就是加速度頻率，且對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)模塊6的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的頻率。僅從圖Ia和圖Ib的顯示，當(dāng)傳感器1的加速度發(fā)生在Z軸方向，感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6在振動(dòng)的情況下圍繞Y軸輪流地旋轉(zhuǎn)。一個(gè)交替的不平衡也是出現(xiàn)左手側(cè)(-X軸)和右手側(cè)(+X軸)。因此在Z軸方向的加速度也會(huì)引起感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6沿Y軸方向以等于驅(qū)動(dòng)頻率的加速度頻率振動(dòng)。在圖1中和下面的其他圖示中，驅(qū)動(dòng)裝置和感應(yīng)裝置沒有被清楚顯示的原因在于，這些結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有的技術(shù)也是存在的。比如，分叉電極交替地吸引驅(qū)動(dòng)模塊6且導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)模塊6來(lái)回振動(dòng)。感應(yīng)元件也是如此，比如，分叉電極或電容片的組合。這些電極和片的一部分以固定的方式被設(shè)置在基板2上，而其他部分設(shè)置在可移動(dòng)的元件上，它們被命名為感應(yīng)模塊5和/或驅(qū)動(dòng)模塊6。感應(yīng)模塊5或驅(qū)動(dòng)模塊6的偏離會(huì)導(dǎo)致設(shè)置在感應(yīng)模塊5， 或驅(qū)動(dòng)模塊6及固定在基板2上的零件之間的間隙發(fā)生改變。間隙的改變可以轉(zhuǎn)換成電信號(hào)且被分析。在圖加至圖2i中，示意地揭示了傳感器1圍繞突出圖示平面的Z軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 各自的扭轉(zhuǎn)是用箭頭表示，而不是用圖示表示感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6的扭轉(zhuǎn)，這樣可以使運(yùn)動(dòng)模式容易理解。在圖加中驅(qū)動(dòng)模塊6設(shè)置在它的左側(cè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。在這個(gè)位置時(shí)驅(qū)動(dòng)模塊6的速度為零，盡管它從-X軸方向移動(dòng)到+X軸方向。感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6不管傳感器1圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)，其在這個(gè)位置都不承受科里奧利力，因?yàn)轵?qū)動(dòng)模塊6的驅(qū)動(dòng)速度為零。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊6運(yùn)動(dòng)時(shí)科里奧利力就產(chǎn)生?？评飱W利力與驅(qū)動(dòng)模塊6的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)成比例的。在圖2b中，當(dāng)時(shí)間t等于T/8時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊沿著+X軸方向向右移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)模塊6 的速度大于零，其在-Y軸方向上產(chǎn)生科里奧利力。驅(qū)動(dòng)模塊6在-X軸上的位置大于在+X 軸上的位置，這會(huì)引起不平衡且在-Y軸方向上的科里奧利力會(huì)引起感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊 6反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。圖2c顯示驅(qū)動(dòng)模塊6在時(shí)間t等于T/4時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊6相對(duì)于感應(yīng)模塊5處于平衡狀態(tài)。而且，在這個(gè)位置時(shí)它具有最大的速度，其引起的科里奧利力也是最大的。作用在-Y軸方向的科里奧利力，由于驅(qū)動(dòng)模塊6和感應(yīng)模塊5處于平衡狀態(tài)，因此不產(chǎn)生扭矩。 相應(yīng)地感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6沒有旋轉(zhuǎn)。圖2d顯示不平衡的模塊在時(shí)間t等于3T/8時(shí)，多數(shù)的模塊位于+X軸一側(cè)。驅(qū)動(dòng)模塊6的驅(qū)動(dòng)速度大于零，其依次在-Y軸的方向產(chǎn)生科里奧利力。該力不平衡，使得驅(qū)動(dòng)模塊6和感應(yīng)模塊5在正時(shí)針方向產(chǎn)生扭矩。相應(yīng)地感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6圍繞固定部3以正時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。如圖加所示在時(shí)間t等于T/2時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊6在最右邊的位置。這驅(qū)動(dòng)速度再次為零，因?yàn)轵?qū)動(dòng)模塊6位于它的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。由于驅(qū)動(dòng)速度為零，科里奧利力也不產(chǎn)生。感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6也不圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)。在圖2f中驅(qū)動(dòng)模塊6在-X軸方向上移動(dòng)。由于這個(gè)，科里奧利力在+Y軸方向上產(chǎn)生。模塊不平橫，進(jìn)而產(chǎn)生圍繞Z軸的反時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)。圖2g顯示位于中心位置的驅(qū)動(dòng)模塊6在時(shí)間t等于3T/4時(shí)，驅(qū)動(dòng)速度基本最大， 并且科里奧利力最大。模塊與力都是平衡的，意味著不管最大的科里奧利力是否在+Y軸方向上，在感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6上也沒有產(chǎn)生圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖池中時(shí)間t等于7T/8時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊6再一次在-X軸方向上具有速度，其大于零。由于-χ軸左側(cè)的不平衡，在+Y軸方向上的科里奧利力使得感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊 6圍繞Z軸做正時(shí)針旋轉(zhuǎn)。圖2i對(duì)應(yīng)圖加時(shí)間t等于T時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊6具有一個(gè)完整的周期T且再一次位于左側(cè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)模塊6的速度為零，也不產(chǎn)生科里奧利力。感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6 不管是否平衡，其被設(shè)置在X和Y軸上。圖2顯示了驅(qū)動(dòng)模塊6的整個(gè)周期T，其具有的頻率fd等于1/T，感應(yīng)模塊5與驅(qū)動(dòng)模塊6 —起產(chǎn)生的頻率fs等于fd的兩倍。在圖1中與之相對(duì)的加速過(guò)程，驅(qū)動(dòng)頻率fd等于感應(yīng)頻率fs，無(wú)論傳感器是被直線加速還是圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，它都能被確定借助頻率fs的分析。假如感應(yīng)頻率fs等于已知的驅(qū)動(dòng)頻率fd，然后傳感器1的加速度(加速度頻率)產(chǎn)生；然而感應(yīng)頻率fs為驅(qū)動(dòng)頻率fd的兩倍時(shí)，傳感器1 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)速度頻率)也產(chǎn)生。圖加至圖2i顯示了圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，分析傳感器1圍繞Y軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也是可以的。由于科里奧利力的產(chǎn)生，它將引起感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)。感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6圍繞Y軸在圖示X-Y平面之外旋轉(zhuǎn)。感應(yīng)元件檢查圍繞Z軸或Y軸的頻率fs且提供對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，該電信號(hào)可以被分析。圖3顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。傳感器1在結(jié)構(gòu)上與圖1和圖2中的傳感器1 一樣。在感應(yīng)模塊5上連接彈性件7的設(shè)置是不同的。該連接彈性件7僅設(shè)置在感應(yīng)模塊 5的一個(gè)點(diǎn)上。本想清楚地表達(dá)感應(yīng)模塊的實(shí)際結(jié)構(gòu)，但這對(duì)本發(fā)明的操作原理僅有很少的作用。當(dāng)合適的科里奧利力或加速度力產(chǎn)生時(shí)，實(shí)際上相對(duì)于支架上產(chǎn)生一種不平衡，支架上設(shè)有固定部3，這使得感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6相對(duì)這個(gè)支架發(fā)生旋轉(zhuǎn)。在圖3a中揭示了驅(qū)動(dòng)模塊6位于它的左側(cè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)上。圖北揭示了驅(qū)動(dòng)模塊6位于中心位置，并且圖3c 揭示了其位于它的右側(cè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)上。圖1和圖2揭示了傳感器1的加速和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式及產(chǎn)生的效果。圖4顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)模塊6通過(guò)固定彈性件4 直接固定在固定部3上。該固定彈性件4驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊6沿著X軸方向移動(dòng)且圍繞Y軸和 Z軸旋轉(zhuǎn)。而對(duì)于圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)或在Y軸或Z軸方向上的位置，該固定彈性件4是沒有彈性的。本實(shí)施例中具有兩個(gè)感應(yīng)模塊5，該感應(yīng)模塊5位于固定部3的Y軸的兩側(cè)。它們借助連接彈性件7被連接到驅(qū)動(dòng)模塊6上。該連接彈性件7驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊6沿X軸方向移動(dòng)。這意味著在X軸方向上的連接彈性件7是很柔軟的，或者具有可控制的硬度或者具有一定柔度。假如由于加速度力或科里奧利力產(chǎn)生使驅(qū)動(dòng)模塊6圍繞Z軸或Y軸旋轉(zhuǎn)，相接彈性件7具有相應(yīng)的硬度，以至于感應(yīng)模塊5與驅(qū)動(dòng)模塊6沿著這個(gè)方向移動(dòng)。感應(yīng)模塊5的零部件通過(guò)感應(yīng)彈性件8和感應(yīng)固定件9固定在基板2上。該感應(yīng)彈性件8在X軸方向上是沒有彈性的，但是可以驅(qū)使感應(yīng)模塊5分別圍繞 Y軸或Z軸運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例的操作原理與上述實(shí)施例的原理是相同的。在圖如至如中揭示了驅(qū)動(dòng)模塊6的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，圖如揭示它位于左側(cè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)上，圖4b揭示它位于中心位置，且圖如揭示它位于右側(cè)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)上。圍繞Y軸或Z軸的旋轉(zhuǎn)在每個(gè)實(shí)施例中均延伸穿過(guò)固定部3，圖1 和圖2也揭示了同樣的方式。固定部3的左側(cè)或右側(cè)產(chǎn)生不平衡，它將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)模塊6旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭矩，進(jìn)而用感應(yīng)模塊5檢測(cè)位置。圖5顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，它可以檢測(cè)在X，Y和Z軸方向上的加速度及圍繞X，Y或Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了這個(gè)目的感應(yīng)模塊5被連接在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊6. 1和6. 2上。 感應(yīng)模塊5通過(guò)固定部3固定在基板2上，該固定部被分為4部分且?guī)в泄潭◤椥约?。固定部3實(shí)際應(yīng)用的可能和圖示上不同，比如它可以分成兩部分或是單一結(jié)構(gòu)。然而值得注意的是驅(qū)動(dòng)模塊6. 2在Y軸方向的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)不會(huì)被阻止。感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6. 1及連接彈性件7. 1對(duì)應(yīng)著圖1，2和3中顯示的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。另外，另一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊6. 2設(shè)置在感應(yīng)模塊5的內(nèi)部。該驅(qū)動(dòng)模塊6. 2通過(guò)另一個(gè)連接彈性件7. 2連接在感應(yīng)模塊5上。驅(qū)動(dòng)模塊6. 2像驅(qū)動(dòng)模塊6. 1 一樣在X軸方向上沒有運(yùn)動(dòng)，但是在Y軸方向上發(fā)生。驅(qū)動(dòng)模塊 6. 2在+Y軸和-Y軸之間產(chǎn)生周期性交替的不平衡。然而感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6. 1在Y 軸和Z軸方向上加速，且圍繞Y軸和Z軸旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊6. 2在X軸方向產(chǎn)生加速度且相對(duì)于X軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度。這樣當(dāng)在X軸方向上產(chǎn)生加速度，至少感應(yīng)模塊5和驅(qū)動(dòng)模塊6. 2以與驅(qū)動(dòng)模塊6. 2的驅(qū)動(dòng)頻率相同的頻率旋轉(zhuǎn)。當(dāng)圍繞X軸的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生時(shí)，由于相應(yīng)的不平衡和科里奧利力，圍繞Z軸的以驅(qū)動(dòng)模塊6. 2的驅(qū)動(dòng)頻率的兩倍的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。圖6為用于檢測(cè)在X，Y和Z軸方向上的加速度和圍繞X，Y和Z軸的旋轉(zhuǎn)的傳感器 1的基礎(chǔ)圖示。四個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊6. 1和6. 2圍繞感應(yīng)模塊5設(shè)置。驅(qū)動(dòng)模塊6. 1沿X軸方向移動(dòng)，然而驅(qū)動(dòng)模塊6. 2在Y軸方向上被驅(qū)動(dòng)。如前面所述，在每個(gè)實(shí)施例中不平衡都是由于驅(qū)動(dòng)模塊6. 1和6. 2的偏心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。而扭矩是通過(guò)以下產(chǎn)生的，傳感器1的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與科里奧利力是疊加的，加速運(yùn)動(dòng)時(shí)獨(dú)自產(chǎn)生的，驅(qū)動(dòng)模塊6. 1和6. 2與感應(yīng)模塊5圍繞固定部3以不同的頻率發(fā)生旋轉(zhuǎn)。這些不同的旋轉(zhuǎn)頻率被分析，進(jìn)而顯示對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度或加速度。為了檢測(cè)和區(qū)分驅(qū)動(dòng)模塊6. 1和6. 2的反應(yīng)，驅(qū)動(dòng)模塊6. 1和6. 2可以以不同的頻率或振幅驅(qū)動(dòng)。然后與之對(duì)應(yīng)的加速度或旋轉(zhuǎn)速度頻率也不同。本發(fā)明不只限于上述特定的實(shí)施例。實(shí)施例中它們之間的組合，驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的設(shè)置以及固定部的形狀是應(yīng)該包括在權(quán)利要求界定的范圍之中的。適用同樣的方法，傳感器也只被用于顯示單一的旋轉(zhuǎn)方向和加速度方向，而感應(yīng)模塊針對(duì)其他方向的運(yùn)動(dòng)被隱瞞或沒有描述。參考帶有標(biāo)記的明細(xì)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)速度的方法，至少其中一個(gè)，尤其是借助微機(jī)電傳感器 (1)檢測(cè)互相垂直的空間三軸X，Y和Z方向中的兩個(gè)方向，其包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1，6. 2)和至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)移動(dòng)安裝在基板(2)上，并且至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)相對(duì)于至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率作振動(dòng)式運(yùn)動(dòng)；當(dāng)傳感器的外部加速度產(chǎn)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)和感應(yīng)模塊(5)以一個(gè)加速度頻率偏離，當(dāng)傳感器(1)的外部旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生時(shí)，該驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1，6.2)和感應(yīng)模塊(5) 以一個(gè)旋轉(zhuǎn)速度頻率偏離；該加速度頻率和旋轉(zhuǎn)速度頻率是不同的。
2.如前面權(quán)利要求所述的方法，其特征在于檢測(cè)第三方向的加速度和第三方向的旋轉(zhuǎn)速度，至少要提供一種附加的驅(qū)動(dòng)模塊(6 ;6. 1，6. 2)，該驅(qū)動(dòng)模塊以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率作振動(dòng)式移動(dòng)，該移動(dòng)方向垂直于第一或第二方向上的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊或者旋轉(zhuǎn)速度的方向，相應(yīng)地還需要至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)。
3.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于當(dāng)傳感器(1)的外部加速度產(chǎn)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1，6.2)和感應(yīng)模塊(5)以一個(gè)加速度頻率偏離，該加速度頻率等于驅(qū)動(dòng)頻率，并且當(dāng)傳感器(1)的外部旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生時(shí)，以旋轉(zhuǎn)速度頻率偏離，該旋轉(zhuǎn)速度頻率是驅(qū)動(dòng)頻率的兩倍。
4.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于驅(qū)動(dòng)模塊(6；6. 1,6. 2)和感應(yīng)模塊(5)偏離是由于傳感器(1)加速時(shí)所產(chǎn)生的扭矩。
5.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于驅(qū)動(dòng)模塊(6；6. 1,6. 2)和感應(yīng)模塊(5)偏離是由于傳感器(1)旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的扭矩和科里奧利力。
6.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于被檢測(cè)的加速度頻率和旋轉(zhuǎn)速度頻率與產(chǎn)生的加速度和旋轉(zhuǎn)速度成比例。
7.一種微機(jī)電傳感器，其用于檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)速度，至少一個(gè)，尤其是檢測(cè)互相垂直的空間三軸X，Y和Z方向中的兩個(gè)方向，其包括一個(gè)基板(2)，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)，其移動(dòng)地安裝在基板上且沿著平行于位于XY軸平面的基板(2)平面方向振動(dòng)，至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)，一個(gè)連接彈性件(7)，其將至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6 ;6. 1，6. 2)連接到至少一個(gè)感應(yīng)模塊 (5)，及至少一個(gè)固定部(3)和一個(gè)固定彈性件(4)，該固定彈性件將至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6 ； 6. 1，6. 2)和/或至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)連接到基板上，驅(qū)動(dòng)元件，其用來(lái)驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)且以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率相對(duì)于至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)振動(dòng)，當(dāng)基板(2)圍繞任意空間軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)元件被作用于科里奧利力，感應(yīng)元件，其用來(lái)檢測(cè)基板(2)的加速度和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其特征在于在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1，6. 2)和感應(yīng)模塊(5)被安裝在基板(2) 上，且通過(guò)至少一個(gè)固定部(3)平衡在基板上，并且在驅(qū)動(dòng)模式下，驅(qū)動(dòng)模塊(6 ;6. 1,6.2) 相對(duì)于至少一個(gè)固定部(3)振動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)和感應(yīng)模塊(5)相對(duì)于至少一個(gè)固定部(3)產(chǎn)生不平衡，感應(yīng)元件檢測(cè)出驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊以一個(gè)加速度頻率和/或一個(gè)旋轉(zhuǎn)速度頻率偏離，這是由于產(chǎn)生的扭矩和科里奧利力。
8.如前面權(quán)利要求所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6；6. 1， 6. 2)沿著一個(gè)軸振動(dòng)。
9.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于提供至少一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)模塊(6;6. 1，6. 2)，其用來(lái)檢測(cè)第三方向加速度和第三方向旋轉(zhuǎn)速度，該附加的驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)被驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)且垂直于第一和第二二方向的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊或者旋轉(zhuǎn)速度的方向振動(dòng)，相應(yīng)地還需要至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5 )。
10.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于至少一個(gè)固定部(3) 為一個(gè)中心固定部。
11.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于至少一個(gè)感應(yīng)模塊 (5)被安裝在中心固定部(3)上。
12.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于至少一個(gè)感應(yīng)模塊 (5)圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，尤其是以中心固定部(3)為軸旋轉(zhuǎn)。
13.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊 (6 ；6. 1,6. 2)圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)，尤其是以中心固定部(3)為軸旋轉(zhuǎn)。
14.14.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于連接彈性件(7) 位于驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)和感應(yīng)模塊(5)之間，且驅(qū)使驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)沿驅(qū)動(dòng)方向移動(dòng)。
15.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于感應(yīng)元件被安裝在至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)和/或至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6 ；6. 1,6. 2)上，該感應(yīng)元件對(duì)應(yīng)著基板 (2)上的感應(yīng)元件。
16.如前面權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的微機(jī)電傳感器，其特征在于一個(gè)分析單元被安裝在傳感器(1)上，為了區(qū)別加速度頻率和旋轉(zhuǎn)速度頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微機(jī)電傳感器和一種用來(lái)檢測(cè)加速度和旋轉(zhuǎn)速度的方法，至少其中一個(gè)，尤其涉及借助微機(jī)電傳感器(1)檢測(cè)相互垂直的空間三軸X,Y和Z方向中的兩個(gè)方向，其中微機(jī)電傳感器包括移動(dòng)安裝在基板(2)上的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6；6.1，6.2)和至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)，至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊(6；6.1，6.2)相對(duì)于至少一個(gè)感應(yīng)模塊(5)以一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率作振動(dòng)式運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傳感器的外部加速度產(chǎn)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊(6；6.1，6.2)和感應(yīng)模塊(5)以一個(gè)加速度頻率偏離，當(dāng)傳感器的外部旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生時(shí)，該驅(qū)動(dòng)模塊(6；6.1，6.2)和感應(yīng)模塊(5)以一個(gè)旋轉(zhuǎn)速度頻率偏離，該加速度頻率和旋轉(zhuǎn)速度頻率是不同的。微機(jī)電傳感器的驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊通過(guò)至少一個(gè)固定部(3)固定安裝在基板上。在驅(qū)動(dòng)模式中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊相對(duì)于至少一個(gè)固定部振動(dòng)時(shí)，在驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊之間相對(duì)于至少一個(gè)固定部產(chǎn)生一種不平衡，感應(yīng)元件檢測(cè)驅(qū)動(dòng)模塊和感應(yīng)模塊的偏離，要取決于以加速度頻率和/或旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生的扭矩和科里奧利力(Coriolisforce)。
文檔編號(hào)G01C19/56GK102378895SQ201080014830
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者亞歷桑德魯·羅基 申請(qǐng)人:感應(yīng)動(dòng)力股份公司