[發明專利]角速度傳感器

無效

• 申請號: 201310746036.X
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103913160A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 金鐘云;林俊;李在昌
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: G01C19/5747
• 分類號: G01C19/5747
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李翔;黃志興

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年12月28日遞交的韓國專利申請No.10-2012-0157160的優選權，該申請名為“角速度傳感器”（Angular?Velocity?Sensor），在此其全部內容通過引用合并至本申請中。

技術領域

本發明涉及一種角速度傳感器。

背景技術

近來，角速度傳感器在多種應用中使用，例如，軍事上有人造衛星、導彈、無人飛機等，車輛中有氣囊、電子穩定控制系統（ESC）、車輛用黑匣子等，以及，攝錄像機防抖、手機或游戲機的動作感應、導航等。

角速度傳感器通常采用這樣的結構：質量體附著于諸如薄膜的彈性基片，或其類似結構，以測量角速度。通過這樣的結構，角速度傳感器可以通過測量施加在所述質量體上的科里奧利力（Coriolis?force）來計算角速度。

具體地，使用角速度傳感器測量角速度的方案如下。首先，角速度可以通過科里奧利力“F=2mΩ×v”測量，其中“F”代表施加在所述質量體上的科里奧利力，“m”代表所述質量體的質量，“Ω”代表需要測量的角速度，以及“v”代表所述質量體的移動速度。其中，由于所述質量體的移動速度V和所述質量體的質量m為預先已知的值，因此角速度Ω可以通過檢測施加在所述質量體上的科里奧利力（F）獲得。

同時，如在以下現有技術文件的專利文件中所公開的，根據現有技術的角速度傳感器包括設置在薄膜（橫隔板）上的壓電材料以感應驅動質量體或所述質量體的位移。為了使用角速度傳感器測量角速度，優選為使驅動模式的共振頻率和感應模式的共振頻率幾乎彼此一致。然而，由形狀、壓力、物理性能等導致的微小的制造誤差，會使所述驅動模式和所述感應模式發生非常大的干涉。因此，由于輸出了明顯大于角速度信號的噪音信號，限制了所述角速度的電路放大，使得所述角速度傳感器的靈敏度變差，并且產生了取決于結構特征的空氣阻尼，因此驅動位移受到限制。

【現有技術文件】

【專利文件】

（專利文件1）US20110146404A1

發明內容

本發明致力于提供一種角速度傳感器，該角速度傳感器包括多個框架以各自產生質量體的驅動位移和感應位移，并且該角速度傳感器包括彈性件以使得所述質量體僅在特定的方向是可移動的，從而消除驅動模式和感應模式之間的干涉，減少生產誤差的影響，并且使由于結構特性而不可避免地產生的空氣阻尼最小化，因此使驅動位移最大化，從而增加了感應靈敏度。

根據本發明的優選實施方式，提供了一種角速度傳感器，該角速度傳感器包括：第一質量體和第二質量體；第一框架，該第一框架設置在所述第一質量體和第二質量體的外側以與所述第一和第二質量體間隔；第一彈性件，該第一彈性件將所述第一質量體和第二質量體分別連接于所述第一框架；第二彈性件，該第二彈性件將所述第一質量體和第二質量體分別連接于所述第一框架；第二框架，該第二框架設置在所述第一框架的外側以與所述第一框架間隔；第三彈性件，該第三彈性件將所述第一框架和所述第二框架彼此連接；以及第四彈性件，該第四彈性件將所述第一框架和所述第二框架彼此連接，其中，所述第一質量體和第二質量體分別設置在所述第四彈性件的兩側，并且所述第一框架的厚度小于所述第二框架的厚度。

所述第一質量體和第二質量體通過所述第一彈性件或所述第二彈性件可旋轉地連接于所述第一框架，并且所述第一框架通過所述第三彈性件或所述第四彈性件可旋轉地連接于所述第二框架。

所述第二彈性件在X軸方向將所述第一質量體和第二質量體分別連接于所述第一框架，并且所述第四彈性件在Y軸方向將所述第一框架和所述第二框架彼此連接。

所述第一彈性件在Y軸方向將所述第一質量體和第二質量體分別連接于所述第一框架，并且所述第三彈性件在X軸方向將所述第一框架和所述第二框架彼此連接。

所述第一彈性件在Y軸方向將所述第一質量體和第二質量體分別連接于所述第一框架，所述第二彈性件在X軸方向將所述第一質量體和第二質量體分別連接于所述第一框架，所述第三彈性件在X軸方向將所述第一框架和所述第二框架彼此連接，并且所述第四彈性件沿Y軸方向將所述第一框架和所述第二框架彼此連接。

所述第一質量體和第二質量體可以包括第一臺階部，該第一臺階部形成在所述第一質量體和第二質量體連接于所述第二彈性件的連接部處，并且所述第一臺階部為凹的，以向內形成臺階。

所述第一臺階部可以形成為在所述第一質量體和第二質量體的一個方向和另一個方向上彼此對稱。