[發明專利]三軸角速率傳感器

有效

• 申請號: 201010126125.0
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101839718A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 毛敏耀
• 申請（專利權）人: 毛敏耀
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種角速率傳感器，用于檢測圍繞第一、第二和第三正交輸入軸的旋轉，包括：基板；傳感構架，其被布置在由所述第一和第二輸入軸形成的平面中；用于把所述傳感構架安裝在所述基板上并且允許所述傳感構架圍繞所述第一、第二和第三輸入軸彼此獨立地旋轉的裝置；多個檢驗質量，其在該平面中具有預定驅動軸，至少兩個驅動軸彼此形成大于0度且小于1?80度的角度；用于把所述質量安裝在所述傳感構架上并且約束每個質量在驅動模式中沿著所述質量的驅動軸相對于所述傳感構架的線性移動，并且用于在傳感模式中與所述傳感構架一起旋轉的裝置；用于將所述檢驗質量耦合在一起以形成單驅動模式振蕩的裝置；致動裝置，用于驅動所述質量在驅動模式中振蕩；檢測裝置，用于響應于通過所述質量分別圍繞所述第一、第二和第三輸入軸的旋轉而產生的科里奧利力，檢測所述檢驗質量和所述傳感構架圍繞所述第一、第二和第三輸入軸的傳感模式旋轉。

2.根據權利要求1所述的角速率傳感器，其中，所述檢驗質量通常是平面的并且圍繞中心布置在平面中，使得它們的驅動軸大約在所述中心處彼此相交。

3.根據權利要求1所述的角速率傳感器，其中，所述用于把每個質量安裝在所述傳感構架上的裝置包括一組撓性件，它們在沿著所述質量的所述驅動軸的方向中較柔性，而在其他方向中較剛性。

4.根據權利要求1所述的角速率傳感器，其中，所述用于耦合所述檢驗質量的裝置包括連接在所述相鄰質量之間的多個耦合結構。

5.根據權利要求4所述的角速率傳感器，其中，每個所述耦合結構是鏈接梁，它們被布置在兩個相鄰質量之間并且沿著與所述兩個質量的所述驅動軸成預定角度的方向延伸。

6.根據權利要求4所述的角速率傳感器，其中，每個所述耦合結構是盒式彈簧，它們被布置在兩個相鄰質量之間并且用其與所述兩個質量的所述驅動軸形成預定角度的縱軸來定向。

7.根據權利要求1所述的角速率傳感器，其中，所述用于耦合所述檢驗質量的裝置包括連接在所述相鄰質量之間的多個耦合結構，每個耦合結構的至少一個部件安裝在所述傳感構架上。

8.根據權利要求7所述的角速率傳感器，其中，每個所述耦合結構包括一對傾斜梁，其在一端聯接形成接頭，其他端分別連接到兩個相鄰質量，每個所述傾斜梁以預定角度傾斜于和所述梁連接到的所述質量的所述驅動軸垂直的方向延伸出去，支撐梁以與所述驅動軸形成預定角度的方向定向，其一端被聯接到所述傾斜梁的所述接頭，另一端被安裝到所述傳感構架。

9.根據權利要求7所述的角速率傳感器，其中，每個所述耦合結構包括第一對傾斜梁，其一端連接到所述質量，每個所述傾斜梁以以預定角度傾斜于和所述梁連接到的所述質量的所述驅動軸垂直的方向延伸出去，第二對支撐梁，其一端被安裝在所述傳感構架上，另一端連接到所述第一對梁的另一端以分別形成第一和第二接頭，第三對傳遞梁，在其一端被分別連接到所述第一和第二接頭，另一端被聯接在一起以形成第三接頭，所述第三接頭還通過以預定方向延伸的橫向彈簧被安裝到所述傳感構架，以約束所述接頭垂直于該方向的移動。

10.根據權利要求1所述的角速率傳感器，其中，用于安裝并允許所述傳感構架圍繞所述第一、第二和第三輸入軸旋轉的所述裝置包括：第一和第二萬向節，其被布置在所述平面中并且被置于所述傳感構架內，所述第一萬向節環繞所述第二萬向節；錨柱，其被置于所述第二萬向節之內并且被接附到所述基板；多個撓性件，其被連接在所述傳感構架和所述第一萬向節之間并且在徑向中延伸，用于約束所述傳感構架圍繞所述第三輸入軸相對于所述第一萬向節的旋轉；第一對扭力梁，其被連接在所述第一和第二萬向節之間并且沿著所述第一輸入軸延伸，以便所述第一萬向節相對于所述第二萬向節圍繞所述第一輸入軸旋轉；第二對扭力梁，其被連接在所述第二萬向節和所述錨柱之間并且沿著所述第二輸入軸延伸，以便所述第二萬向節圍繞所述第二輸入軸旋轉。