角速度传感器的制造方法_5

文档序号:9862761阅读:来源:国知局
量体210a和第 二质量体21化的位移,因此角速度传感器可W计算科氏力,并可通过计算的科氏力测量基 于X轴旋转的角速度。在运种情况下,当由分别连接到第一质量体210a的两侧的第一柔性 部件240a的传感器分别产生的信号被限定为SY1和SY2,且由分别连接到第二质量体21化 的两侧的第一柔性部件24化的传感器分别产生的信号被限定为SY3和SY4时,可例如通过 (SY1-SY2)-(SY3-SY4)计算基于X轴旋转的角速度。如图7A所示,因为信号是在沿彼此相 反的方向旋转的第一质量体210a和第二质量体21化之间差分输出,所W加速度噪声也可 被抵消。 阳142] 此外,当基于Z轴旋转的角速度分别施加到第一质量体210a和第二质量体21化 时,在第一质量体210a中产生沿(-)Υ轴方向的科氏力并随后产生沿(+)Υ轴方向的科氏 力,在第二质量体21化中产生沿(-)Υ轴方向的科氏力,然后沿(+)Υ轴方向产生科氏力。因 此,如图7C所示,第一质量体210a和第二质量体20化基于X轴沿同一方向旋转。在运种 情况下,当由分别连接到第一质量体210a的两侧的第一柔性部件240a的传感器分别产生 的信号被限定为SY1和SY2,且由分别连接到第二质量体21化的两侧的第一柔性部件24化 的传感器分别产生的信号被限定为SY3和SY4时,可例如通过(SY1-SY2) + (SY3-SY4)计算 基于Z轴旋转的角速度。 阳143] 此外,当基于Y轴旋转的角速度分别施加到第一质量体210a和第二质量体21化 时,如图7B所示,在第一质量体210a和第二质量体21化沿Z轴方向平移。在运种情况下, 当由分别连接到第一质量体210a的两侧的第一柔性部件240a的传感器分别产生的信号被 限定为SY1和SY2,且由分别连接到第二质量体21化的两侧的第一柔性部件24化的传感器 分别产生的信号被限定为SY3和SY4时,可例如通过(SY1+SY2)-(SY3+SY4)计算基于Z轴 旋转的角速度。
[0144] 因此,角速度传感器200可检测基于X轴、Y轴和Z轴旋转的角速度W获得第Ξ角 速度。在运种情况下,由于可无需进行数字输出端的计算,所W可去除运种计算中设及的噪 声和校准的负担,并可实现小型化。另外,由于运些示例性的布置,机械噪声和电气噪声可 被最小化或被去除,因此可实施低功率和角速度传感器封装的简化。
[0145] 图8是根据一个或更多个实施例的示意性示出角速度传感器的布局的平面图。此 夕F,将角速度传感器300和图6中的角速度传感器200进行比较,将在下面讨论第一柔性部 件和第二柔性部件的不同位置和有机连接。 阳146] 更详细地,角速度传感器300包括质量体部件310、第一框架320、第二框架330、第 一柔性部件340、第二柔性部件350、第Ξ柔性部件360、第四柔性部件370、感测电极380和 驱动电极390。
[0147] 此外,第一柔性部件340位于第一质量体310a和第二质量体31化之间。此外,第 二柔性部件350的第一较链351、臂352、第二较链353 W及固定臂354分别在第一质量体 310a和第二质量体31化与第一框架320之间位于第一质量体310a和第二质量本体31化 的外面,结合较链355在第一质量体310a和第二质量本体31化之间连接。第二较链353 可包括较链部件353a和梁部件353b。
[0148] 此外,第一柔性部件340设置有感测电极380,第Ξ柔性部件360设置有驱动电极 390。
[0149] 此外,第一质量体310a和第二质量体31化分别设置有沿X轴方向突出的突起连 接部件311a和31化。第一柔性部件340连接到突起连接部件311a和31化的两侧。
[0150] 此外,第四柔性部件370包括较链部件371和梁部件372。此外,仅作为示例,类似 于图6至图7C的较链部件271和梁部件272的构造,第四柔性部件370可形成为"T"字母 的形状,其中,较链部件371与梁部件372的一个表面进行结合。 阳151] 此外,第一框架320、第二框架330、第一柔性部件340、第二柔性部件350、第Ξ柔 性部件360和第四柔性部件370的有机连接和形状可与前面的描述相同或相似,因此其描 述将被省略。 阳152] 因此,仅作为非限制性示例,一个或更多个实施例可提供一种角速度传感器,通过 将多个质量体连接到第一框架W允许质量体执行角位移和线位移并将第一框架连接到第 二框架W允许第一框架执行角位移,该角速度传感器能够检测3轴的角速度、实施小型化、 去除机械噪声和电气噪声、实施低功率和/或简化封装。 阳153] 仅作为非穷尽的示例,除了电子设备(诸如人造卫星、导弹、无人驾驶飞机、车辆、 气囊系统、电子稳定控制巧SC)系统、车辆的黑厘子系统、视频或图像相机的手抖动预防、 移动电话或游戏机的运动感应系统或导航系统等)中角速度传感器的潜在硬件实施例的 任何上述说明,在此的电子设备实施例包括如在此描述的运样的角速度传感器,也可W是 运样的移动设备(诸如蜂窝电话、智能电话、可穿戴智能设备或生物信号设备、数码笔、便 携式个人计算机(PC)(诸如笔记本电脑、笔记本、小型笔记本、上网本或超移动PCOJMPC)、 平板PC(平板电脑))、平板手机、个人数字助理(PDA)、数字相机、便携式游戏机、MP3播放 器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持电子书、全球定位系统(GP巧导航设备或传感 器),或固定设备(诸如台式PC、电视或显示器、DVD播放机、蓝光播放器、机顶盒,或家用电 器、物联网)或者任何包括能够进行无线或网络通信的任何运种设备的其它移动或固定设 备。
[0154] 虽然本公开包括特定示例,但是对本领域的普通技术人员显而易见的是,在不脱 离由权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可在运些示例中做出形式和细节上的各 种改变。在此所描述的示例应被认为仅是描述意义上的,并不用于限制的目的。在每个实 施例中的特征或方面的描述将被认为是适用于其它示例中类似的特征或方面。如果所描述 的技术W不同的顺序执行和/或如果描述的系统的组件、架构、设备或电路W不同方式组 合和/或被其他组件或其等同物替代或补充,可实现合适的结果。因此,本公开的范围不被 详细描述限制,而由权利要求及其等同物进一步支持,且权利要求及其等同物的范围内的 所有变型将被解释为包括在本公开中。
【主权项】
1. 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开; 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,以使所述第一质量体和所述第二质量体能够在第一轴方向旋转,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,以使所述第一框架 能够在不同于所述第一轴方向和第二轴方向的第三轴方向相对于所述第二框架产生角位 移。2. 如权利要求1所述的角速度传感器,其中,所述第一柔性连接器系统限制所述第一 质量体和所述第二质量体在所述第二轴方向和第三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在所述第一轴方向和第三轴方向相对于所述第 一框架的线位移。3. 如权利要求1所述的角速度传感器,其中,所述第二柔性连接器系统限制所述第一 框架在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 在所述第一轴方向和第三轴方向相对于所述第二框架的线位移。4. 如权利要求1所述的角速度传感器,其中,所述第一柔性连接器系统包括: 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,以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,并具有链接结构以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。5. 如权利要求4所述的角速度传感器,其中,具有链接结构的所述第二柔性连接器包 括: 第一铰链,分别连接至所述第一质量体和所述第二质量体,以实现所述第一质量体和 所述第二质量体的角位移; 臂,连接至所述第一铰链的各自的第一铰链部分并在与所述第一铰链连接至所述第一 质量体和所述第二质量体的方向不同的方向上延伸,所述第一铰链的第二铰链部分分别连 接至所述第一质量体和所述第二质量体; 第二铰链,连接至所述臂的各自的第一侧部,以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铰链的第一铰链部分; 固定臂,连接所述第二铰链的各自的第一铰链部分和所述第一框架,所述第二铰链的 第二铰链部分分别连接至所述臂的第一侧部。6. 如权利要求4所述的角速度传感器,其中,具有链接结构的所述第二柔性连接器包 括: 第一铰链,分别连接至所述第一质量体和所述第二质量体,以实现所述第一质量体和 所述第二质量体的角位移; 臂,连接至所述第一铰链的各自的第一铰链部分并在与所述第一铰链连接至所述第一 质量体和所述第二质量体的方向不同的方向上延伸,所述第一铰链的第二铰链部分分别连 接至所述第一质量体和所述第二质量体; 第二铰链,连接至所述臂的各自的第一侧部,以实现所述臂的各自的角位移,并将所述 第二铰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铰链的第一铰 链部分。7. 如权利要求6所述的角速度传感器,其中,所述第二柔性连接器还包括结合铰链,所 述结合铰链连接所述第一质量体和所述第二质量体。8. 如权利要求6所述的角速度传感器,其中,所述第一铰链的第二铰链部分分别连接 至所述第一质量体和所述第二质量体的中心部分。9. 如权利要求6所述的角速度传感器,其中,所述第一铰链与所述第二铰链平行设置, 所述臂与所述第一铰链和所述第二铰链正交设置。10. 如权利要求6所述的角速度传感器,其中,所述第一铰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
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