角速度传感器的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求于2014年11月14日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0158803 号韩国专利申请的优先权和2015年4月7日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0048932 号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部合并于此。
技术领域
[0002] 一个或更多个实施例设及一种角速度传感器。
【背景技术】
[0003] 近年来，角速度传感器已经被用于多个领域，例如：军事领域，诸如人造卫星、导 弹、无人驾驶飞机等；车辆领域，诸如气囊、电子稳定控制巧SC)、车辆的黑厘子等；摄像机 的手抖动预防；移动电话或游戏机的动作感测；导航等。
[0004] 角速度传感器通常可采用质量体粘附于诸如薄膜等弹性基底的构造，W通过质量 体与基底的相互作用而测量角速度。通过所述构造，角速度传感器可通过测量施加到质量 体的科氏力来计算角速度。 阳〇化]详细地，使用角速度传感器测量角速度的方案如下。首先，可基于科氏力叩= 2m〇v"测量角速度，其中，"F"代表作用在质量体上的科氏力，"m"代表质量体的质量，"Ω " 代表将要测量的角速度，"v"代表质量体的运动速度。其中，由于质量体的运动速度V和质 量体的质量m可W是预先知道的值，因此角速度Ω可通过检测作用在质量体上的科氏力 (巧而得到。
[0006] 因此，在示例中，角速度传感器包括设置在薄膜（隔膜）上的压电材料W驱动质量 体或者感测粘附到薄膜的质量体的位移。可预期使相应的驱动模式的共振频率和相应的感 测模式的共振频率大体上彼此一致。
【发明内容】
[0007] 一个或更多个实施例提供了一种角速度传感器，包括：第一质量体和第二质量体； 第一框架；第一柔性连接器系统，将所述第一质量体和所述第二质量体连接至所述第一框 架，并包括被构造为检测所述第一质量体和所述第二质量体中的一个或更多个的位移的传 感器；第二框架，设置为与所述第一框架分离；第二柔性连接器系统，连接所述第一框架和 所述第二框架，并包括被构造为驱动所述第一框架相对于所述第二框架的运动的驱动器， 其中，所述第一质量体和所述第二质量体通过所述第一柔性连接器系统柔性连接至所述第 一框架，W使所述第一质量体和所述第二质量体能够沿第一轴方向旋转，并能够沿不同于 第一轴方向的第二轴方向平移，所述第一框架通过第二柔性连接器系统柔性连接至所述第 二框架，W使所述第一框架能够沿不同于所述第一轴和第二轴方向的第Ξ轴方向相对于所 述第二框架产生角位移。
[0008] 所述第一柔性连接器系统可限制所述第一质量体和所述第二质量体沿所述第二 轴方向和第Ξ轴方向相对于所述第一框架的角位移，并限制所述第一质量体和所述第二质 量体沿所述第一轴方向和第Ξ轴方向相对于所述第一框架的线位移。
[0009] 所述第二柔性连接器系统可限制所述第一框架沿所述第一轴方向和第二轴方向 相对于所述第二框架的角位移，并限制所述第一框架沿所述第一轴方向和第Ξ轴方向相对 于所述第二框架的线位移。
[0010] 所述第一柔性连接器系统还可包括：第一柔性连接器，分别将所述第一质量体和 所述第二质量体柔性连接至所述第一框架，并被构造为梁，W使所述第一质量体和所述第 二质量体能够相对于所述第一框架产生各自的弯曲位移；第二柔性连接器，分别将所述第 一质量体和所述第二质量体柔性连接至所述第一框架，并具有链接结构W使所述第一质量 体和所述第二质量体能够相对于所述第一框架产生各自的扭转位移和角位移。
[0011] 具有链接结构的所述第二柔性连接器可包括：第一较链，分别连接至所述第一质 量体和所述第二质量体，W实现所述第一质量体和所述第二质量体的角位移；臂，连接至所 述第一较链的各自的第一较链部分并在与所述第一较链连接至所述第一质量体和所述第 二质量体的方向不同的方向上延伸，所述第一较链的第二较链部分分别连接至所述第一质 量体和所述第二质量体；第二较链，连接至所述臂的各自的第一侧部，W实现所述臂的各自 的角位移，所述臂的第二侧部分别连接至所述第一较链的第一较链部分；固定臂，连接所述 第二较链的各自的第一较链部分和所述第一框架，所述第二较链的第二较链部分分别连接 至所述臂的第一侧部。
[0012] 具有连杆结构的所述第二柔性连接器可包括：第一较链，分别连接至所述第一质 量体和所述第二质量体，W实现所述第一质量体和所述第二质量体的角位移；臂，连接至所 述第一较链的各自的第一较链部分并在与所述第一较链连接至所述第一质量体和所述第 二质量体的方向不同的方向上延伸，所述第一较链的第二较链部分分别连接至所述第一质 量体和所述第二质量体；第二较链，连接至所述臂的各自的第一侧部，W实现所述臂的各自 的角位移，并将所述第二较链分别链接至所述第一框架，所述臂的第二侧部分别连接至所 述第一较链的第一较链部分。
[0013] 所述第二柔性连接器还可包括结合较链，所述结合较链连接所述第一质量体和所 述第二质量体。
[0014] 所述第一较链的第二较链部分可分别连接至所述第一质量体和所述第二质量体 的中屯、部分。
[0015] 所述第一较链可与所述第二较链平行设置，所述臂被设置为与所述第一较链和所 述第二较链正交。
[0016] 所述第一较链分别连接至所述第一质量体和所述第二质量体的连接方向可与第 二柔性连接器系统的柔性连接器连接所述第一框架和所述第二框架的方向正交。
[0017] 所述第二柔性连接器系统可包括第一柔性连接器，所述第一柔性连接器连接所述 第一框架和所述第二框架并被构造为梁W使所述第一框架能够相对于所述第二框架实现 弯曲位移，并且第二柔性连接器系统包括第二柔性连接器，所述第二柔性连接器连接所述 第一框架和所述第二框架，并被构造为较链，W使所述第一框架能够相对于所述第二框架 实现扭转位移。
[0018] 所述第一质量体和所述第二质量体可对称地布置于第一框架内，并相对于所述第 二柔性连接器系统设置为使得当所述第一框架基于所述第Ξ轴旋转时，所述第一质量体和 所述第二质量体沿着所述第二轴在不同的方向平移。
[0019] 所述第一轴方向可W是X轴方向，所述第二轴方向是Z轴方向，所述第Ξ轴方向是 Y轴方向。
[0020] 所述第一柔性连接器系统可包括：第一柔性连接器，被构造为沿Y轴方向分别连 接到所述第一质量体和所述第二质量体的梁；第二柔性连接器，沿X轴方向分别连接到所 述第一质量体和所述第二质量体，所述第二柔性连接器中的一个具有链接结构，所述链接 结构包括第一较链，第一较链包括沿X轴方向连接至所述第一质量体和所述第二质量体中 的一个的第一较链部分；臂，包括连接至第一较链的第二较链部分的第一侧部，所述臂在Y 轴方向上延伸；第二较链，包括在X轴方向连接至所述臂的第二侧部的第一较链部分，W及 被布置为将所述第二较链链接至所述第一框架的第二较链部分。
[0021] 所述第一柔性连接器系统可包括：第一柔性连接器，被构造为在Y轴方向分别连 接到所述第一质量体和所述第二质量体的梁；第二柔性连接器，在X轴方向分别连接到所 述第一质量体和所述第二质量体，具有链接结构的第二柔性连接器中的一个可包括：第一 较链，包括在X轴方向连接至所述第一质量体和所述第二质量体中的一个的第一较链部 分；臂，包括连接至第一较链的第二较链部分的第一侧部，所述臂在Y轴方向上延伸；第二 较链，包括在X轴方向连接至所述臂的第二侧部的第一较链部分；固定臂，包括连接至所述 第二较链的第二较链部分的第一侧部和在Y轴方向连接至所述第一框架的第二侧部。
[0022] 所述第二柔性连接器系统可包括：第一柔性连接器，所述第一柔性连接器被构造 为梁并在X轴方向连接所述第一框架和所述第二框架；第二柔性连接器，被构造为较链并 在Y轴方向连接所述第一框架和所述第二框架。
[0023] 一个或更多个实施例提供一种角速度传感器，所述角速度传感器包括：第一质量 体和第二质量体，相对于彼此并相对于所述角速度传感器的第一框架对称地布置；感测单 元，包括柔性连接器，所述柔性连接器被构造为柔性连接所述第一质量体和所述第二质量 体W使所述第一质量体和所述第二质量体均能够独立地且分别地相对于第一轴旋转并沿 着相同方向平移，并被构造为检测所述第一质量体和所述第二质量体的位移；驱动单元，被 构造为支撑所述第一质量体和所述第二质量体，W使所述第一质量体和所述第二质量体能 够在第二轴方向共同移位和旋转，并被构造为驱动所述第一质量体和第二质量体的运动。
[0024] 所述感测单元还可包括：传感器，传感器被构造为检测所述第一质量体和所述第 二质量体的位移；第一柔性连接器，分别连接到所述第一质量体和所述第二质量体，并被构 造为梁，W使所述第一质量体和所述第二质量体能够产生各自的弯曲位移；第二柔性连接 器，分别连接至所述第一质量体和所述第二质量体，并具有链接结构W使所述第一质量体 和所述第二质量体能够产生各自的扭转变形和各自的角位移。
[00巧]所述第二柔性连接器中的一个可包括：第一较链，包括第一较链部分，所述第一较 链部分连接至所述第一质量体和所述第二质量体中的一个W使所述第一质量体或所述第 二质量体能够产生相应的角位移；臂，包括第一侧部，所述第一侧部连接至所述第一较链的 第二较链部分，所述臂具有与所述第一较链连接到所述第一质量体或所述第二质量体的方 向不同的延伸方向；第二较链，连接至所述臂的第二侧部W使所述臂能够产生角位移。 [00%] 所述第二柔性连接器中的一个可包括：第一较链，包括连接至所述第一质量体和 所述第二质量体中的一个W使所述第一质量体或所述第二质量体能够产生相应的角位移 的第一较链部分；臂，包括连接至所述第一较链的第二较链部分的第一侧部，所述臂具有与 所述第一较链连接所述第一质量体或所述第二质量体的方向不同的延伸方向；第二较链， 包括连接至所述臂的第二侧部W使所述臂能够产生角位移的第一较链部分；固定臂，将所 述第二较链的第二较链部分连接至所述驱动单元。
[0027] 角速度传感器还可包括结合较链，所述结合较链连接所述第一质量体和所述第二 质量体。
[0028] 所述驱动单元可包括：所述第一框架，第一框架柔性连接至所述感测单元，所述第 一质量体和所述第二质量体