[发明专利]微陀螺仪以及微陀螺仪的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定绕Z轴线转速的微陀螺仪。

背景技术

已知常见的微陀螺仪，其中多个相同的传感器装置彼此相邻地安置并且传感器装置的驱动模块彼此相连。由于一般来说设置多个传感器模块并且当转速发生时偏转，因此提供相对于仅一个传感器装置的可靠的数据获取。通过比较两个传感器模块的测量值，能够得出关于所获测量信号的正确性的结论。所述类型微陀螺仪的缺点在于在基底上彼此相邻地安置两个传感器装置需要大的安装空间。

发明内容

因此本发明的目的是提供这样的微陀螺仪，所述微陀螺仪可靠起作用并且能提供富余的测量结果，允许得出测量正确性结论并且附加地同时仅要求小安装空间。

该目的通过具有权利要求1特征的微陀螺仪以及相应的微陀螺仪的操作方法实现。

根据本发明的用于确定绕Z轴线转速的微陀螺仪包括基底以及第一和第二传感器装置。每个传感器装置具有至少一个平行于基底安置的驱动模块以及至少一个锚固件，所述驱动模块借助于该锚固件与所述基底相连。借助于至少一个在锚固件与驱动模块之间安置的锚固弹簧，驱动模块沿X轴线方向能够线性移位地并且沿Y轴线和Z轴线方向不动地安装。

还设置有驱动元件与至少一个传感器模块，借助于所述驱动元件驱动模块能够沿X轴线方向以振荡的方式被驱动，所述传感器模块借助于弹簧与驱动模块相连以使得所述传感器模块沿X方向和Z方向不动地并且沿Y方向能够移位地连接到驱动模块。传感器模块沿Y轴线方向的偏转通过传感元件检测。

根据本发明，所述两个传感器装置彼此平行地并且沿Z轴线方向彼此上下地安置。第一传感器装置的驱动模块(其在本申请文件中称为第一驱动模块)和第二传感器装置的驱动模块(其在本申请文件中称为第二驱动模块)借助于连接弹簧彼此连接。当转速出现时，通过同步地驱动两个传感器装置的驱动模块也将使得两个传感元件的传感器模块的同步偏转。同每个传感器模块关联的传感元件因此输出相同的信号。如果信号不匹配，则能得出例如传感器发生损坏或传感器受到碰撞的结论。接收的信号必须随即被校正或弃用。

本发明的显著优点在于传感器模块在也安置驱动模块的X-Y平面内偏转。对于该传感器不需要X-Y平面外部的安装空间。除了根据本发明的微陀螺仪在基底上所需的小面积之外，借助于微陀螺仪这里可实现非常低的安装高度。安置第一和第二传感器装置的两个平面彼此间能够非常接近，这是因为没有部件从所述平面移出。因此根据本发明的传感器构造非常紧凑，但是由此产生的测量依旧可靠。

第一和第二驱动模块优选地在基底上与相同的锚固件相连。因为第一和第二传感器装置的驱动模块采用至少部分相同的安装件，所以也可实现紧凑的设计。可以说，一个锚固件因此沿Z方向在多个平面上延伸。所述锚固件在一端同基底相连并且允许传感器装置单独的驱动模块在离基底不同的距离处安置。然而，每个传感器装置当然能够具有专有的安装件和锚固件。

在本发明一有利实施例中，所述传感元件为电极对，其中一个电极以静止方式连接到基底上，并且另一个电极安置在能够沿Y轴线方向移位的传感器模块上。从而静止的电极能够在基底与第一传感器装置之间、在第一与第二传感器装置之间和/或在第二传感器装置与在第二传感器装置之上安置的附加层(例如微陀螺仪的盖)之间静止并安置。

当传感器模块相对彼此反相操作时，特别有利的是第一传感器装置的电极对具有与第二传感器装置的电极对相反的极性。在Z转速出现时模块发生相反的移位的情况中，在两个传感器模块彼此沿相反方向偏转后，有利的是每个电极对也具有相反的极性。这导致了基本上地彼此相关的可比信号，以便显示传感器模块的正确偏转。

为了获得根据本发明微陀螺仪的进一步改进，附加的传感器装置也能同第一和第二传感器装置关联。因此有利地，微陀螺仪包括与第一和第二传感器装置同样构造的第三和第四传感器装置。所述第三和第四传感器装置能在第一和第二传感器装置的任一上再次安置，这样不止是设置两个平面而是设置传感器装置的多个平面。然而，特别有利的是第三和第四传感器装置在第一和第二传感器装置的平面内安置。基底上传感器装置所需的面积确实因此增加，但是信号的获取以及驱动模块的驱动因而得到简化。