转速传感器和用于运行转速传感器的方法

文档序号:9457490阅读:478来源:国知局
转速传感器和用于运行转速传感器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的转速传感器。
【背景技术】
[0002]所述转速传感器普遍已知。例如,已知探测转速传感器的转速的微机械转速传感器。所述转速传感器通常由两个能振动的质量块组成,它们也称作科里奥利元件或者部分振动器。所述部分振动器例如被驱动成反向平行或者相反相位的驱动模式,其中在施加有转速的转速传感器中通过科里奥利力激励部分振动器的反向平行或者相反相位的探测振动。部分振动器的探测振动容性地被检测并且借助分析处理电子器件产生转速信号。所述转速传感器的部分振动器的驱动振动或者探测振动例如可以是线性振动或者旋转振动,其中部分振动器在旋转振动的情形中也称作旋转元件。
[0003]然而,所述已知的转速传感器除反向平行或者相反相位的驱动模式和/或探测模式以外附加地具有相对大量的干扰模式,所述干扰模式可能干扰转速信号的探测。
[0004]此外,已知的转速传感器具有相对大量的微机械组件,这使所述微机械转速传感器、尤其多通道转速传感器的制造复杂化并且变得昂贵。

【发明内容】

[0005]因此本发明的任务在于,提供一种转速传感器和一种用于运行转速传感器的方法,其不具有现有技术的不利并且相对于干扰加速度不敏感,其具有少的干扰模式并且其制造被简化。
[0006]根据并列的权利要求的根据本发明的转速传感器和根据本发明的用于运行转速传感器的方法相对于现有技术具有以下优点:通过驱动结构与第一旋转元件和第二旋转元件的耦合产生第一旋转振动与第二旋转振动的相反相位的驱动模式,其中通过旋转元件的这种耦合降低干扰模式的数量。特别地,有利地能够实现,对于旋转的转速传感器提供仅仅一个唯一的驱动结构,以便简化传感器结构和所述传感器结构的制造。特别地,转速传感器具有衬底,所述衬底具有与驱动平面平行的主延伸平面,其中要探测的转速的旋转轴线平行于主延伸平面或者驱动平面布置。平行于要探测的转速的旋转轴线的方向也称作第一方向或者Y方向。特别优选地,两个旋转元件分别板状和/或相对于彼此质量对称地构造。此夕卜,借助探测装置例如容性地探测第一旋转元件的第一探测振动作为与第一旋转振动的偏差并且探测第二旋转元件的第二探测振动作为与第二旋转振动的偏差。优选地,第一旋转元件和第二旋转元件以垂直于驱动平面或者主延伸平面的探测方向可运动地布置,其中第一和第二探测振动的探测模式尤其是相反相位的。第一和第二旋转元件尤其分别具有两个自由度,尤其具有驱动振动围绕垂直于驱动平面的第三方向的第一自由度,所述第三方向也称作Z方向;以及探测振动围绕平行于驱动平面并且垂直于旋转轴线的第二方向的第二自由度,所述第二方向也称作X方向。在此,第一旋转振动和第二旋转振动也概括地称作旋转振动或者驱动振动。特别地,第一探测振动和第二探测振动也概括地称作探测振动。优选地,第一旋转元件和第二旋转元件如此与驱动结构耦合,使得基本上仅仅驱动振动和探测振动可以被驱动。
[0007]本发明的有利构型和扩展方案由从属权利要求以及参照附图的描述得出。
[0008]根据一个优选的扩展方案,驱动结构沿着驱动方向可线性动地布置,其中驱动结构尤其构造为完全地或者至少部分地包围第一旋转元件和第二旋转元件的驱动框,其中驱动结构尤其如此与第一旋转元件并且与第二旋转元件耦合,使得借助驱动结构沿着驱动方向的线性运动彼此反相地驱动第一旋转元件和第二旋转元件。由此有利地能够实现,第一旋转元件和第二旋转元件借助一个、尤其唯一的驱动框相对于旋转振动或者驱动振动反向地驱动,从而尤其可以放弃另一驱动结构。通过第一旋转元件和第二旋转元件借助驱动结构的耦合有利地抑制相对多的干扰模式。特别地,第一旋转元件和第二旋转元件在相对置的端部上、尤其在边缘区域中与驱动结构耦合。
[0009]根据一个优选的扩展方案,第一旋转元件与衬底的第一固定元件、尤其通过第一复位元件耦合,而第二旋转元件与衬底的第二固定元件、尤其通过第二复位元件耦合,其中驱动结构通过第一耦合元件与第一旋转元件耦合,其中驱动结构通过第二耦合元件与第二旋转元件耦合,其中第一旋转元件在第一旋转中心的区域中尤其具有完全地或者部分地包围第一固定元件的第一凹部,其中第二旋转元件在第二旋转中心的区域中尤其具有完全地或者部分地包围第二固定元件的第二凹部。由此有利地能够实现,通过驱动结构的线性的驱动运动产生旋转元件的旋转振动。这尤其通过以下实现:第一耦合元件和第一固定元件、并且尤其第一复位元件在旋转元件的静止位置或者平衡位置沿着垂直于转速传感器的旋转轴线的、尤其X方向或者第二方向布置。因此,通过驱动结构的线性振动,第一耦合元件与第一旋转元件的连接位置相对于固定元件与第一旋转元件的另一连接位置平行于旋转轴线、尤其以第一⑴方向移位。由此,产生第一旋转振动。同样的相应适于第二旋转元件,其中所有所述部件沿着一个共同的直线布置。
[0010]根据一个优选的扩展方案,第一旋转元件和第二旋转元件通过摆动结构彼此耦合,其中摆动结构尤其具有摆动旋转轴线,其中摆动旋转轴线尤其平行于旋转轴线布置。由此有利地能够实现抑制其他干扰模式。特别有利地,通过第一旋转元件和第二旋转元件通过摆动结构的耦合来抑制相同相位的探测模式。此外,通过摆动结构使干扰的相同相位的探测模式移位至较高的频率处。
[0011]根据一个优选的扩展方案,第一旋转元件和第二旋转元件仅仅通过转速传感器的衬底、驱动结构和/或摆动结构彼此耦合。由此有利地能够实现,第一和第二旋转元件的驱动运动或者驱动振动、即第一旋转振动和第二旋转振动仅仅通过驱动结构或者外部驱动框彼此耦合。由此,与现有技术相比减少弹簧的数量并因此减少干扰模式的数量。此外,通过第一旋转元件和第二旋转元件通过摆动结构的耦合抑制相同相位的探测模式。此外,通过摆动结构使干扰的相同相位的探测模式移位到较高的频率处。
[0012]根据一个优选的扩展方案,驱动结构的驱动方向平行于旋转轴线地布置或者驱动方向与旋转轴线围成一对顶角(ScheitelwinkeI),其中特别地所述对顶角从旋转轴线出发朝向驱动方向优选为O度和90度之间、特别优选地为30度和60度之间,完全特别优选地为45度。通过将对顶角调节到45度有利地能够实现,借助两个尤其在一个共同的衬底上布置的转速传感器来探测围绕两个彼此垂直的旋转轴线的两个转速并且同时借助一个唯一的驱动结构来驱动两个转速传感器的全部旋转元件。此外有利地能够实现,驱动结构与第一旋转元件通过第一转向模块而第二旋转元件通过第二转向模块分别与驱动结构耦合。第一转向模块和第二转向模块尤其设置用于,使由驱动结构引起的驱动力沿着驱动方向如此偏转,使得两个旋转元件分别以所描述的方式进行旋转振动或者驱动振动。
[0013]本发明的另一主题涉及一种转速传感器装置,所述转速传感器装置具有至少两个转速传感器,其中所述转速传感器装置设置用于探测围绕至少两个不同的旋转轴线的至少两个转速,其中至少两个转速传感器中的每一个转速传感器分别具有一个驱动结构,其中至少两个转速传感器的驱动结构尤其刚性地彼此耦合。由此有利地能够实现,
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