[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100470590B1 - 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로자이로스코프 - Google Patents

병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로자이로스코프 Download PDF

Info

Publication number
KR100470590B1
KR100470590B1 KR10-2002-0062301A KR20020062301A KR100470590B1 KR 100470590 B1 KR100470590 B1 KR 100470590B1 KR 20020062301 A KR20020062301 A KR 20020062301A KR 100470590 B1 KR100470590 B1 KR 100470590B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensing
gimbal
electrode
sensing electrode
comb
Prior art date
Application number
KR10-2002-0062301A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040035946A (ko
Inventor
조진우
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR10-2002-0062301A priority Critical patent/KR100470590B1/ko
Priority to US10/635,471 priority patent/US6860150B2/en
Priority to DE60317436T priority patent/DE60317436T2/de
Priority to EP03256281A priority patent/EP1408302B1/en
Priority to CNB2003101010178A priority patent/CN1246668C/zh
Priority to JP2003352772A priority patent/JP2004132988A/ja
Priority to TW092128274A priority patent/TWI230781B/zh
Publication of KR20040035946A publication Critical patent/KR20040035946A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100470590B1 publication Critical patent/KR100470590B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5733—Structural details or topology
    • G01C19/5755—Structural details or topology the devices having a single sensing mass
    • G01C19/5762—Structural details or topology the devices having a single sensing mass the sensing mass being connected to a driving mass, e.g. driving frames
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

본 발명의 마이크로 자이로스코프는 일정방향으로 가진하도록 기판에 설치된 가진 짐벌, 전압 인가시 가진 짐벌을 가진하도록 가진 짐벌의 가진 코움들 사이에 일정간격을 두고 배치된 복수의 구동 코움을 구비하고 기판에 고정된 구동 전극, 가진 짐벌과 일체로 가진됨과 동시에 가진방향에 수직인 감지방향으로 가진할 수 있도록 배치된 감지 짐벌, 감지 짐벌의 변위를 감지하도록 감지 짐벌의 감지 코움들 사이에 일정간격을 두고 배치된 복수의 전극 코움을 구비한 감지 전극, 및 외부에서 충격이 가해졌을 때 감지 전극이 기판에 대해 감지 짐벌의 감지방향과 동일한 방향으로 움직일 수 있게 고정하는 감지전극 지지부를 포함한다. 따라서, 본 발명의 마이크로 자이로스코프는 감지 짐벌과 감지 짐벌에 대향하게 설치되는 감지 전극을 동일한 감지방향 및/또는 동일한 감지방향 고유 진동수로 움직일 수 있게 함으로써 소음, 충격 등의 외란에 의한 신호 검출을 방지할 수 있다.

Description

병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프{Microgyroscopes with suppressed translational acceleration sensing}
본 발명은 각종 기기에서 발생되는 회전 각속도를 측정하기 위한 마이크로 자이로스코프(Microgyroscopes)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감지 짐벌과 대향하게 설치되는 감지 전극을 동일한 감지방향 및/또는 감지방향 고유 진동수로 움직일 수 있게 구성함으로써 소음, 충격 등의 외란에 의한 병진 가속(Translational acceleration) 발생시 불필요한 신호 검출을 방지하여 외란에 의한 강건성을 향상시킨 마이크로 자이로스코프에 관한 것이다.
일반적으로, 회전 각속도를 검출하기 위한 자이로스코프는 이미 오래전부터 선박, 항공기 등에서 항법장치용 핵심부품으로 사용되어 왔으며, 현재는 MEMS(Micro Electromechanical System) 기술의 발달로 자동차의 항법장치나, 또는 고배율 비디오 카메라의 손떨림을 검출하여 이를 보상하는 장치에도 사용되고 있다.
이와 같은 자이로스코프는 제 1 축방향으로 일정하게 진동하거나, 회전하는 질량체(mass)가 제 1 축방향에 대해 직각인 제 2 축방향에서 일정 각속도로 회전하는 힘을 받을 때 이 두개의 축에 대하여 직교하는 제 3 축방향으로 코리올리의 힘(Coriolis force)이 발생하는 원리를 이용하는 기기로써, 코리올리의 힘에 따른 감지 짐벌의 변위를 정전용량(Capacitance)의 변화로 변경하여 회전 각속도를 검출한다.
MEMS 기술을 이용한 일반적인 마이크로 자이로스코프는, 도 1에 도시한 바와같이, 일정한 댐핑력 또는 댐퍼(15)를 갖는 가진방향 탄성체(13)에 의해 고유진동수(fa)로써 수평방향, 즉 X축 방향으로 가진하도록 기판(Wafer)(11)에 설치된 가진 질량체(Ma)를 구성하는 가진 짐벌(12), 가진 짐벌(12)의 가진 코움(Comb)(14)들 사이에 일정간격을 두고 배치된 구동 코움(17)을 구비하고 기판(11)에 고정된 구동 전극(16), 일정한 댐핑력 또는 댐퍼(23)를 갖는 감지방향 탄성체(19)를 통해 가진 짐벌(12)과 일체로 가진되면서 일정 각속도로 회전하는 힘을 받을 때 고유진동수(fs)로써 수직방향, 즉 Y축 방향으로 가진하도록 배치된 감지 질량체(Ms)를 구성하는 감지 짐벌(18), 및 감지 짐벌(18)의 감지 코움(20)들 사이에 일정간격을 두고 배치된 전극 코움(21)을 구비하고 기판(11)에 고정된 감지 전극(22)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 마이크로 자이로스코프(10)의 작용을 살펴보면, 구동 전극(16)에 교류전압이 인가되면, 가진 짐벌(12)과 감지 짐벌(18)은 가진 및 구동 코움(14, 17)에 의해 고유진동수(fa)로써 X축 방향으로 가진된다.
이 때, 마이크로 자이로스코프(10)가 외력에 의해 회전 각속도(Ω)로 회전하게 되면, 가진 짐벌(12)과 감지 짐벌(18)은 Y축 방향으로 코리올리의 힘을 받게 된다.
이 때 발생하는 코리올리 가속도의 크기는 다음 수학식(1)과 같다.
여기서, 는 X축 방향으로의 가진 짐벌(12)의 변위에 대한 시간의 미분,
t는 시간
이와 같은 코리올리 가속도에 의해 감지 짐벌(18)은 감지방향 탄성체(19)에 의해 Y축 방향으로 가진된다. 이와 같이, 감지 짐벌(18)이 Y축 방향으로 매우 작은 변위, 예를 들면 수십 ㎚에서 수 ㎚의 변위를 발생하면, 감지 짐벌(18)의 감지 코움(20)과 감지 전극(22)의 전극 코움(21)사이의 정전용량이 변화하게 되고, 이에 따라 변화된 전압신호는 각속도양으로 검출된다.
그러나, 이와 같이 동작하는 마이크로 자이로스코프(10)는 통상 회전 각속도(Ω) 이외의 소음, 충격 등의 외란에 노출되어 사용된다. 따라서, 외란이 자이로스코프(10)에 작용할 경우, 감지 짐벌(18)은 병진 가속(Translational acceleration)에 의해 변위를 발생하게 된다. 이러한 병진 가속에 의한 변위중 Y축 방향으로의 성분은 감지 짐벌(18)의 변위를 야기시키게 되고, 이로 인해 불필요한 신호가 검출된다.
보다 상세히 설명하면, 입력 회전 각속도(Ω)가 없는 상태에서 감지 짐벌(18)이 외란에 의해 진동하고 있을 때 나타나는 신호의 특성은 다음 수학식(2)으로 표시할 수 있다.
Acosωat·cosωst -------(2)
여기서, ωa 는 가진 짐벌(12)의 고유 진동수,
ωs 는 감지 짐벌(18)의 고유 진동수,
A는 진폭
수학식(2)를 두개의 주파수 성분으로 분리하여 표시하면, 다음 수학식(3)과 같이 나타낼 수 있다.
1/2A[ cos(ωa-ωs)t + cos(ωa+ωs)t] ----------(3)
이러한 두개의 주파수 성분중 뒤의 주파수 성분은 신호를 검출하기 위한 회로의 로우 패스 필터(Low Pass Filter)를 통과할 때 제거된다.
그러나, 감지 짐벌(18)의 고유 진동수인 ωs 는 자이로스코프의 설계시 감지 특성을 좋게하기 위해 ωa 보다 다소 높게 설정됨으로, ωa-ωs의 값은 상당히 작은 값이 되며, 그 결과, 로우 패스 필터를 통과한 후 앞의 주파수 성분인 1/2A cos(ωa-ωs)t는 제거되지 않고 남게 된다.
따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 마이크로 자이로스코프(10)에 외부 충격이 가해지는 경우 불필요한 신호가 검출되게 되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 주된 목적은 감지 짐벌과 대향하게 설치되는 감지 전극을 동일한 감지방향 및/또는동일방향 고유 진동수로 움직일 수 있게 구성함으로써 소음, 충격 등의 외란에 의한 병진 가속 발생시 불필요한 신호 검출을 방지하여 외란에 대한 강건성을 향상시킨 마이크로 자이로스코프를 제공하는 데 있다.
위와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시양태에 따르면, 본 발명은 일정방향으로 가진하도록 기판에 설치된 가진 질량체, 전압 인가시 가진 질량체를 가진하도록 가진 질량체의 가진 코움들 사이에 일정간격을 두고 배치된 복수의 구동 코움을 구비하고 기판에 고정된 구동 전극, 가진 질량체와 일체로 가진됨과 동시에 가진방향에 수직인 감지방향으로 움직일 수 있도록 배치된 감지 질량체, 및 감지 질량체의 감지 코움들 사이에 일정간격을 두고 배치된 복수의 전극 코움을 구비한 감지전극을 포함하는 마이크로 자이로스코프에 있어서, 외부에서 충격이 가해졌을 때 감지전극이 기판에 대해 감지 질량체의 감지방향과 동일한 방향으로 움직일 수 있도록 고정하는 감지전극 지지부를 포함하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프를 제공한다.
양호한 실시예에 있어서, 감지전극 지지부는 감지 전극과 기판사이에 탄설되어 감지 전극이 감지방향으로 움직일 수 있도록 하는 감지전극 탄성체로 구성된다.
또한, 감지전극의 감지방향 고유진동수는 감지 질량체의 감지방향 고유진동수와 일치하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시양태에 따르면, 본 발명은 일정방향으로 가진하도록 기판에 설치된 외부 짐벌, 외부 짐벌의 외측에 설치되는 다수개의 제 1 코움부, 전압인가시 외부 짐벌을 가진하도록 외부 짐벌의 제 1 코움부 사이에 일정 간격을 두고 배치된 제 2 코움부를 갖는 최소한 하나 이상의 구동전극부, 외부 짐벌의 내측에 외부 짐벌과 일체로 가진됨과 동시에 가진방향과 수직인 감지방향으로 가진 가능토록 설치되는 내부 짐벌, 내부 짐벌의 내부를 최소한 하나 이상의 구역으로 구획하고 구획된 구역에 감지방향으로 다수개 설치되는 제 3 코움부, 및 내부 짐벌의 구획된 구역 내부에 배치되고 구역내의 각각의 제 3 코움부들 사이에 소정간격 이격되는 상태로 배치된 다수개의 전극 코움부를 구비한 최소한 하나 이상의 감지전극부을 포함하는 마이크로 자이로스코프에 있어서, 외부에서 충격이 가해졌을 때 감지전극부가 기판에 대해 내부 짐벌의 감지방향과 동일한 방향으로 움직일 수 있게 고정하는 감지전극 지지부를 포함하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프를 제공한다.
양호한 실시예에 있어서, 감지전극 지지부는 감지전극부와 기판사이에 탄설되어 감지전극부가 감지방향으로 움직이도록 하는 감지전극 비임(Beam) 탄성체로 이루어 진다. 감지전극 비임 탄성체는 기판에 고정되어 수직으로 아래쪽으로 뻗어있는 수직기둥, 및 수직기둥의 양측과 감지전극부 사이를 연결하도록 탄설된 탄성 가로빔으로 구성되는 것이 바람직하다.
감지전극부의 감지방향 고유진동수는 내부 짐벌의 감지방향 고유진동수와 일치하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 내부 짐벌의 내부는 양측에 감지방향으로 다수개의 제 3 코움부가 설치되는 한 개 또는 두개의 구역으로 구획되며, 감지전극부는, 각각 내부 짐벌의 구역 내부에 배치되고 구역내의 각각의 제 3 코움부들 사이에 소정간격 이격되는 상태로 배치된 다수개의 전극 코움부를 구비한 한 개 또는 두 개의 감지전극으로 구성되는 것이 바람직하다.
제 1 , 제 2, 제 3, 및 전극 코움부는 각각 복수의 코움으로 구성된다.
이하 본 발명에 따른 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프를 첨부 도면에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로 자이로스코프(100)가 개략적으로 예시되어 있다.
본 발명의 마이크로 자이로스코프(100)는 고유진동수(fa)로써 수평방향, 즉 X축 방향으로 가진하도록 기판(Wafer)(111)에 설치된 가진 질량체(Ma)인 가진 짐벌(112), 가진 짐벌(112)의 가진 코움(114)들 사이에 일정간격을 두고 배치된 구동 코움(117)을 구비하고 기판(111)에 고정된 구동 전극(116), 가진 짐벌(112)과 일체로 가진되면서 일정 회전 각속도(Ω)로 회전하는 힘을 받을 때 고유진동수(fs)로써 수직방향, 즉 Y축 방향으로 가진하도록 배치된 감지 질량체(Ms)인 감지 짐벌(118), 감지 짐벌(118)의 감지 코움(120)들 사이에 일정간격을 두고 배치된 전극 코움(121)을 구비하고 기판(111)에 움직일 수 있게 고정된 감지 전극(122), 및 외부에서 충격이 가해졌을 때 감지 전극(122)이 기판(111)에 대해 감지 짐벌(118)의 감지방향과 동일한 방향, 즉 Y축 방향으로 움직일 수 있도록 고정하는 감지전극 지지부(128)로 구성된다.
가진 짐벌(112)은 가진 짐벌(112)과 기판(111)사이에 탄설된 일정한 댐핑력 또는 댐퍼(115)를 갖는 가진방향 탄성체(113)에 의해 X축 방향으로 가진되고, 감지 짐벌(118)은 가진 짐벌(112)과 일체로 X축 방향으로 가진되면서 일정 회전 각속도(Ω)로 회전하는 힘을 받을 때 감지방향, 즉 Y축 방향으로 가진된다.
여기서 주의 할 것은 도 3에서 가진 짐벌(112)은 가진 코움(114)을 한면에만 형성하고 구동 전극(116)은 가진 코움(114)에 대응하게 하나로만 설치되는 것으로 도시하였지만, 가진 짐벌(112)은 가진 코움(114)을 나머지 다른면에 추가로 형성하고 구동 전극(116)은 가진 코움들(114)에 대응하게 + 및 - 전극의 구동 코움들(117)을 상호 대칭으로 배치한 형태로도 구성될 수 있다는 것이다.
감지 전극(122) 역시 도 3에서는 한 극성의 감지전극으로 도시하였지만, 감지 노이즈를 감소시켜 감지 정밀도를 높이기 위해 Y축 방향으로 평행하게 배치된 1 쌍의 ± 전극으로 구성될 수 있다. 이 경우, 외부 충격이 가해졌을 때, + 및 - 감지전극(122)의 전극 코움(121)과 감지 코움(120) 사이의 정전용량의 변화는 서로 반대로 발생하므로, +극 및 -극 감지전극(122)에서 발생하는 정전용량의 차이를 계산하면 Y축 방향으로의 감지 짐벌(118)의 변위를 감지할 수 있다.
감지 전극(122)을 Y축 방향으로 움직일 수 있도록 고정하는 감지전극 지지부(128)는 감지전극(122)과 기판(111)사이에 탄설된 감지전극 탄성체(124)로 이루어 진다. 감지전극 탄성체(124)는 자체가 일정한 댐핑력을 갖거나 별도의 댐퍼(125)를 갖도록 구성된다.
또한, 감지 전극(122)의 감지방향 고유진동수는 감지 짐벌(118)의 감지방향 고유진동수와 일치하도록 하는 것이 바람직하다.
이 이유는 다음과 같다.
도 3에 도시한 마이크로 자이로스코프(100)에서 외부로부터 회전 각속도(Ω)가 입력되지 않고 외란, 즉 충격량만 입력된다고 가정하면, 가진 짐벌(112)은 Y축 방향으로는 상당히 큰 강성을 가짐으로, 충격량의 성분중 Y축 방향 성분은, 각각 감지전극 탄성체(124)와 감지방향 탄성체(119)에 의해 Y축 방향으로 움직일 수 있게 고정된 감지 전극(122)과 감지 짐벌(118)의 변위를 발생시킨다.
이 때, Y 축 방향의 충격량에 의한 감지 전극(122)과 감지 짐벌(118)의 응답특성은 도 4a에 도시한 질량이 M이고 스프링 상수 K인 1 자유도계의 응답특성과 같다.
즉, 도 4b에 도시한 단위충격량을 받는 1 자유도계의 응답특성은 다음 수학식(4)와 같다.
여기서,
위 수학식(4)에서 알 수 있는 바와 같이, 충격량이 가해졌을 때, 1 자유도계의 응답은 도 4c에 도시한 바와 같이, 질량(M)의 고유 진동수로 나타나게 된다.
이와 같이, Y 축 방향의 충격량에 의한 감지 전극(122)과 감지 짐벌(118)의 응답은 고유 진동수로 나타남으로, 감지 전극(122)의 감지방향 고유진동수가 감지 짐벌(118)의 감지방향 고유진동수와 일치하면, 감지 전극(122)과 감지 짐벌(118)이 Y 축 방향의 충격량을 받더라도 감지 전극(122)과 감지 짐벌(118)의 상대적인 위치는 항상 같게 된다.
좀 더 이론적으로 살펴보면, 질량 M1, 스프링 상수 K1, 및 비감쇠계인 1 자유도계의 제 1 시스템과 질량 M2, 스프링 상수 K2, 및 비감쇠계인 1 자유도계의 제 2시스템에서 두 시스템의 고유진동수(W1, W2)가 서로 같고, 즉 K1/M 1 = K2/M2이고 초기변위가 0인 것으로 가정하면, 제 1 및 제 2 시스템의 시간(t)에 따른 변위는 다음 수학식(5)에 의해 구해진다.
여기서, 는 초기속도
그러므로, 제 1 및 제 2 시스템의 외부 충격량에 의한 초기속도()가 같으면, 제 1 및 제 2 시스템의 응답특성은 완전히 같게 된다.
예로써, 제 1 시스템의 질량(M1)이 충격량(G)을 받고, 시간 t=0- 에서 속도 v=0이고 충격량이 작용된 직후 시간 t=0이라 하면, 다음 수학식(6)이 얻어진다.
G=M1v1(t=0)-M1v1(t=0-)=M1v 1(t=0)------------(6)
그러므로, 질량(M1)의 초기속도(v1(t=0))는 이다.
이 때, 제 1 시스템의 질량(M2)은 질량(M1)이 받는 충격량과 다른 크기의 충격량을 받지만, 질량(M1)과 같은 가속도를 받는 것으로 가정하면, 질량(M1)이 받는 가속도(a), 즉 질량(M2)이 받는 가속도(a)는 의 관계에 의해 가 된다.
따라서, 질량(M2)에 대하여 다음 수학식(7)이 얻어진다.
그러므로, 질량(M2)의 초기속도(v2(t=0))는 다음과 같다.
v2(t=0)=aΔt
이와 같이, 제 1 및 제 2 시스템의 질량(M1, M2)은 초기속도가 같고 고유진동수가 같아짐으로, 외부의 충격량에 대한 응답특성은 같게 된다.
마이크로 자이로스코프(100)의 경우, 감지 짐벌(118)과 감지 전극(122)은 형상과 부피가 다르므로, 대기중에서는 서로 다른 감쇠계수(C) 값을 가지지만, 진공 패키징을 사용할 경우 감지 짐벌(118)과 감지 전극(122)의 감쇠계수(C) 값은 재료자체의 감쇠에 의해서 차이가 나기 때문에 거의 일치한다.
이와 같이, 움직일 수 있게 고정된 감지 전극(122)을 사용하면, 외부 충격량에 대해 감지 짐벌(118)과 감지 전극(122)이 같은 변위를 가짐으로, 외부 충격에 의한 신호 검출을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 마이크로 자이로스코프(100)의 작용을 도 3에 관하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 구동 전극(116)에 교류전압이 인가되면, 가진 짐벌(112)과 감지 짐벌(118)은 가진 및 구동 코움(114, 117) 사이의 정전력과 가진방향 탄성체(113)에 의해 고유진동수(fa)로써 X축 방향으로 가진된다.
이 때, 마이크로 자이로스코프(100)가 외력에 의해 회전 각속도(Ω)로 회전하게 되면, 가진 짐벌(112)과 감지 짐벌(118)은 Y축방향으로 코리올리의 힘을 받게 되고, 이에 따라 감지 짐벌(118)은 감지방향 탄성체(119)에 의해 Y축 방향으로 가진된다.
감지 짐벌(118)이 Y축 방향으로 수십 ㎚에서 수 ㎚의 변위를 발생하면, 감지 짐벌(118)의 감지 코움(120)은 감지 전극(122)의 전극 코움(121)에 대하여 같은 변위량 만큼 변위된다. 그 결과, 코움들(120, 121)들 사이에 정전용량이 변화하게 되고, 이에 따라 변화된 전압 신호가 도시하지 않은 회로에 의해 각속도양으로 검출된다.
이 때, 외부에서 충격이 가해지는 것으로 가정하면, 가진 짐벌(112)은 Y축 방향으로는 상당히 큰 강성을 가짐으로, 충격량의 성분중 Y 축 방향 성분은 감지전극(122)과 감지 짐벌(118)의 변위만 발생시킨다.
그러나, Y 축 방향 성분의 충격량에 의한 감지전극(122)과 감지 짐벌(118)의 응답특성은 감지전극 탄성체(124)에 의해 서로 동일한 고유 진동수로 나타남으로, 감지 전극(122)과 감지 짐벌(118)이 Y 축 방향의 충격량을 받더라도 변위되는 위치는 서로 같게 된다. 따라서, 감지 전극(122)과 감지 짐벌(118)의 코움들(120, 121)들 사이에 정전용량은 Y 축 방향의 충격량에 의해 영향을 받지 않으므로, 이에 의한 신호 검출은 방지된다.
(실시예 1)
도 6을 참조하면, 본 발명의 양호한 일실시예에 따른 마이크로 자이로스코프(100')가 도시되어 있다.
이 실시예의 마이크로 자이로스코프(100')는 수평방향, 즉 X축 방향으로 가진하도록 기판(111')에 설치된 장방형 형태의 가진 짐벌(112'), 가진 짐벌(112')의 상,하(도면기준) 외측에 일정한 간격을 두고 설치되는 다수의 제 1 코움부(114a, 114b), 전압인가시 가진 짐벌(112')을 가진하도록 가진 짐벌(112')의 제 1 코움부(114a, 114b) 사이에서 제 1 코움부(114a, 114b)와 대향하게 일정 간격을 두고 배치된 복수의 제 2 코움부(117a, 117b, 117c, 117d)를 갖는 4 개의 구동전극부(116a, 116b, 116c, 116d), 가진 짐벌(112')의 내측에 가진 짐벌(112')과 일체로 가진됨과 동시에 감지방향, 즉 수직방향(Y축 방향)으로 가진 가능토록 설치되는 감지 짐벌(118'), 감지 짐벌(118')의 내부의 상,하(도면기준) 양측에 설치되는 다수개의 제 3 코움부(120a, 120b), 각각의 제 3 코움부들(120a, 120b) 사이에서 제 3 코움부들(120a, 120b)과 대향하게 소정간격 이격되는 상태로 배치된 다수개의 전극 코움부(121a, 121b)를 구비한 감지전극부(122'), 및 외부에서 충격이 가해졌을 때 감지전극부(122')가 기판(111')에 대해 감지 짐벌(118')의 감지방향과 동일한 방향, 즉 Y축 방향으로 움직일 수 있도록 고정하는 감지전극 지지부(128')를 포함한다.
가진 짐벌(112')은 가진 짐벌(112')과 기판(111')사이에 탄설된 일정한 댐핑력을 갖는 가진방향 탄성고정부(113')에 의해 X축 방향으로 가진된다. 가진방향 탄성고정부(113')는 가진 짐벌(112')의 네 모서리 근처에 각각 배치된 4 개의 가진방향 비임(beam) 탄성체(113a, 113b, 113c, 113d)로 이루어 진다.
가진 짐벌(112')의 좌,우(도면기준) 외측에는 가진 짐벌( 112')과 감지 짐벌(118')의 X축 방향의 진동을 감지하는 코움 감지기(126)가 설치되어 있다. 코움 감지기(126)는 구동전극부(116a, 116b, 116c, 116d)를 통한 가진 짐벌(112')의 제 1 코움부(114a, 114b)의 가진 구동시, 가진 전압이 가진 짐벌( 112'), 바닥면 등의 경로를 타고 내부로 전달되어 코움 감지기(126)에 간섭을 일으키는 것을 예방하기 위해, 각각 가진 짐벌(112')의 좌,우 외측에 형성된 제 4 코움부(114c, 114d)와 대향하게 제 5 코움부(126a', 126b')가 길게 배치된 두개의 코움 감지부(126a, 126b)로 구성된다.
구동 전극부(116a, 116b, 116c, 116d)는 가진 전압에 의해 발생된 교류간섭 전압이 각각의 코움 감지부(126a, 126b)의 양단으로 인가될 때 서로 상쇄될 수 있도록 상호 대칭으로 + 및 -극의 전압이 인가되도록 구성된다. 예를 들면, 구동 전극부(116a, 116c)는 + 극이 인가되고, 구동 전극부(116b, 116d)는 -극이 인가되도록 구성될 수 있다. 따라서, 가진 짐벌( 112')은 가진 전압의 크기에 영향을 받지 않으면서 안정적으로 공진할 수 있게 된다.
감지 짐벌(118')은 감지 짐벌(118')과 가진 짐벌(112') 사이에 탄설된 감지방향 탄성고정부(119')에 의해 Y축 방향으로 가진된다. 감지방향 탄성고정부(119')는 감지 짐벌(118')의 양측에 배치된 일정한 댐핑력을 갖는 2 개의 감지방향 비임 탄성체(119a, 119b)로 이루어 진다.
감지전극부(122')는 도시하지 않은 + 또는 - 전극 지지부를 통해 + 또는 - 극성의 한개의 감지전극으로 구성되며, 외부 충격이 가해질 때 +극 또는 -극의 감지전극(122')의 전극 코움부(121a, 121b)와 감지 짐벌(118')의 제 3 코움부(120a, 120b) 사이에서 발생하는 정전용량의 차이를 계산하면 Y축 방향으로의 감지 짐벌(118')의 변위를 감지할 수 있다. 이 때, 정전용량의 변화를 검출하는 일반적인 회로를 사용할 경우, 정전용량의 변화에 비례하는 전압 신호를 검출함으로써, 결과적으로 각속도 신호를 검출할 수 있게 된다.
감지전극 지지부(128')는, 기판(111')의 상면에 고정되어 수직으로 위쪽으로 뻗어있는 앵커(Anchor) 또는 수직기둥(127')과 수직기둥(127')의 상부 양측과 감지전극부(122') 사이를 연결하도록 탄설된 탄성 가로빔(124')을 갖는 감지전극 비임 탄성체로 이루어진다.
감지전극 비임 탄성체(128')에 의해 지지된 감지전극부(122')의 감지방향 고유진동수는 감지방향 비임 탄성체(119a, 119b)에 의해 지지된 감지 짐벌(118')의 감지방향 고유진동수와 일치하도록 설정된다.
따라서, 감지전극부(122')와 감지 짐벌(118')이 Y 축 방향의 충격량을 받을 때, 변위되는 위치는 서로 같게 되며, 이에 따라 감지전극부(122')의 전극 코움부(121a, 121b)와 감지 짐벌(118')의 제 3 코움부(120a, 120b) 사이의 정전용량은 Y축 방향의 충격량에 의해 영향을 받지 않으므로, 이에 의한 신호 검출은 방지된다.
이상과 같이 구성된 마이크로 자이로스코프(100')의 작용은 도 3에 도시한 마이크로 자이로스코프(100)의 작용 원리와 거의 동일함으로, 상세한 설명은 생략한다.
(실시예 2)
도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 마이크로 자이로스코프(100")가 도시되어 있다.
이 실시예의 마이크로 자이로스코프(100")는 감지 짐벌(118")이 두개의 구역(118a, 118b)으로 구획되어 있고, 감지전극부(122")가 구획된 두개의 구역(118a, 118b) 안에 배치된 것을 제외하고는 도 6과 관련하여 설명한 실시예와 동일하다.
즉, 감지 짐벌(118")은 구역(118a, 118b)의 각각의 상,하(도면기준) 양측에 감지방향으로 설치된 다수개의 제 3 코움부(120a', 120b'; 120c, 120d)를 갖는다.
감지전극부(122")는 감지 짐벌(118")의 구역(118a, 118b) 내부에 각각 배치된 제 1 및 제 2 감지전극(122a, 122b)으로 이루어 진다.
제 1 및 제 2 감지전극(122a, 122b)은 각각, 구획(118a, 118b) 내의 각각의 제 3 코움부들(120a', 120b'; 120c, 120d) 사이에서 제 3 코움부들(120a', 120b'; 120c, 120d)과 대향하게 소정간격 이격되는 상태로 배치된 다수개의 전극 코움부(121a', 121b'; 121c, 121d)를 구비한다.
또, 제 1 및 제 2 감지전극(122a, 122b)은, 각각 수직기둥(127", 127"')과 탄성 가로빔(124", 124"')을 갖는 감지전극 비임 탄성체로 구성된 제 1 및 제 2 감지전극 지지부(128", 128"')에 의해 기판(111")에 Y축 방향으로 움직일 수 있게 지지된다.
또한, 제 1 및 제 2 감지전극(122a, 122b)은 감지 노이즈를 감소시켜 감지 정밀도를 높이기 위해, 각각, 도시하지 않은 + 및 - 전극 지지부를 통해 + 및 -극으로 구성되며, 외부 충격이 가해졌을 때 +극의 정전용량과 -극의 정전용량의 변화는 서로 반대로 발생하므로, +극 및 -극 감지전극에서 발생하는 정전용량의 차이에 의해 Y축 방향으로의 감지 짐벌(118")의 변위가 감지된다.
도 7b, 도 7c, 및 도 7d를 참조하면, 도 7a에 도시한 바와 같이 충격가속도 1G을 0.01sec동안 가했을 때, 감지 짐벌(118"), 제 1 감지전극(122a)의 전극 코움부(121a', 121b'), 및 제 2 감지전극(122b)의 전극 코움부(121c, 121d)의 고유 진동수(f)에 따른 시간과 감지 짐벌(118")에 대한 제 1 및 제 2 감지전극(122a, 122b)의 상대적 변위의 관계에 대한 계산결과가 예시되어 있다.
이 때, 계산은 질량 3.4e-8kg, 탄성계수(Stiffness) 14.50 N/m, 및 댐핑계수 6.4e-6 N.sec/m의 감지 짐벌(118"), 질량 1.7e-8kg, 탄성계수 72.50 N/m, 및 댐핑계수 1.6e-6 N.sec/m의 제 1 및 제 2 감지전극(122a, 122b), 10.4kHz의 구동주파수, 3V의 동조전압(Tuning voltage), 및 w=15와 R0=30rad/sec의 입력각속도(Ω) 조건으로 이루어 졌다.
도 7b는 감지 짐벌(118), 제 1 감지전극(122a)의 전극 코움부(121a', 121b'), 및 제 2 감지전극(122b)의 전극 코움부(121c, 121d)의 고유 진동수(f)가 모두 10.32kHz로 일치할 경우, 감지 짐벌(118)과 제 1 감지전극(122a)의 상대 거리를 시간에 따라 나타낸 것으로, 외부에서 가해진 1G의 충격 가속도에 대해 전혀 반응하지 않고 있음을 알 수 있다.
도 7c 및 7d는 감지 짐벌(118), 제 1 감지전극(122a)의 전극 코움부(121a', 121b'), 및 제 2 감지전극(122b)의 전극 코움부(121c, 121d)의 고유 진동수(f)가 제작 오차에 의해 각각 10.32kHz, 10.53kHz, 및 10.37kHz 로 나타날 경우와 10.32kHz, 10.59kHz, 및 10.59kHz 나타날 경우의 결과를 나타낸 것으로, 약간의 이상신호가 발생하고 있으나, 종래기술의 마이크로 자이로스코프와 같이 제 1 및 제 2 감지전극(122a, 122b)을 기판(111")에 고정하고 충격량 1G을 0.01sec동안 가했을 때 나타난 도 7e의 이상신호 크기보다는 상당히 미미함을 알수 있다.
이 실시예의 마이크로 자이로스코프(100")의 작용은 도 3과 관련하여 설명한 마이크로 자이로스코프(100)의 작용 원리와 거의 동일함으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 마이크로 자이로스코프는 감지 짐벌과 감지 짐벌과 대향하게 설치되는 감지 전극을 서로 동일한 감지방향 및 /또는 동일한 감지방향 고유 진동수로 움직일 수 있게 구성함으로써 소음, 충격 등의 외란에 의한 병진가속 발생시 불필요한 신호 검출을 방지하는 효과를 제공한다.
이상에서 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구위 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.
도 1은 종래의 마이크로 자이로스코프의 개념도.
도 2은 도 1에 도시한 마이크로 자이로스코프에서 외부 충격이 가해졌을 때 신호가 검출되는 것을 예시하는 그래프.
도 3는 본 발명에 따른 마이크로 자이로스코프의 개념도.
도 4a, 도4b, 및 도 4c는 본 발명의 마이크로 자이로스코프의 원리를 설명하기 위해 인용한 1 자유도계의 개략도 및 1 자유도계의 단위충격량과 응답특성을 예시하는 그래프.
도 5은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 마이크로 자이로스코프의 평면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 마이크로 자이로스코프의 평면도.
도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d 및 도 7e는 충격가속도 1G을 0.01sec동안 가했을 때, 도 6에 도시한 마이크로 자이로스코프의 감지 짐벌 및 제 1 및 제 2 감지전극의 전극 코움부들의 고유 진동수(f)에 따른 시간과 감지 짐벌에 대한 제 1 및 제 2 감지전극의 상대적 변위의 관계와, 종래의 마이크로 자이로스코프와 같이 제 1 및 제 2 고정 전극을 사용한 경우 시간과 감지 짐벌에 대한 제 1 및 제 2 고정전극의 상대적 변위의 관계에 대한 계산결과를 예시하는 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10, 100, 100', 100": 자이로스코프 11, 111, 111': 기판
12, 112, 112': 가진 짐벌 13, 113: 가진방향 탄성체
14, 20, 17, 21, 114, 117, 120, 121: 코움 16, 116: 구동전극
18, 118, 118', 118": 감지 짐벌 19, 119: 감지방향 탄성체
113': 가진방향 탄성고정부 116a,116b,116c,116d:구동전극부
118a, 118b: 구획 119': 감지방향 탄성고정부
121a, 121b, 121a', 121b', 121c, 121d, ; 감지 코움부
122': 감지 전극부 122a, 122b: 감지 전극
126: 코움 감지기 126a, 126b: 코움 감지부

Claims (10)

  1. 일정방향으로 가진하도록 기판에 설치된 가진 질량체;
    전압 인가시 상기 가진 질량체를 가진시키는 구동 전극;
    상기 가진 질량체와 일체로 가진됨과 동시에 가진방향에 수직인 감지방향으로 움직이도록 배치된 감지 질량체;
    상기 감지 질량체의 운동을 감지하는 감지 전극; 및
    외부에서 충격이 가해졌을 때 상기 감지 전극이 상기 기판에 대해 상기 감지 질량체의 감지방향과 동일한 방향으로 움직일 수 있도록 고정하는 감지전극 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지전극 지지부는 상기 감지 전극과 상기 기판사이에 탄설되어 상기 감지 전극이 감지방향으로 움직일 수 있도록 하는 감지전극 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 감지전극의 감지방향 고유진동수는 상기 감지 질량체의 감지방향 고유진동수와 일치하는 것과 유사한 것 중의 하나로 설정된 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  4. 일정방향으로 가진하도록 기판에 설치된 외부 짐벌, 상기 외부 짐벌의 외측에 설치되는 다수개의 제 1 코움부, 전압인가시 상기 외부 짐벌을 가진하도록 상기 외부 짐벌의 상기 제 1 코움부 사이에 일정 간격을 두고 배치된 제 2 코움부를 갖는 최소한 하나 이상의 구동전극부, 상기 외부 짐벌의 내측에 상기 외부 짐벌과 일체로 가진됨과 동시에 가진방향과 수직인 감지방향으로 가진 가능토록 설치되는 내부 짐벌, 상기 내부 짐벌의 내부를 최소한 하나 이상의 구역으로 구획하고 구획된 구역에 감지방향으로 다수개 설치되는 제 3 코움부, 및 상기 내부 짐벌의 구획된 상기 구역 내부에 배치되고 상기 구역내의 각각의 상기 제 3 코움부들 사이에 소정간격 이격되는 상태로 배치된 다수개의 전극 코움부를 구비한 최소한 하나 이상의 감지전극부을 포함하는 마이크로 자이로스코프에 있어서,
    외부에서 충격이 가해졌을 때 상기 감지전극부가 상기 기판에 대해 상기 내부 짐벌의 감지방향과 동일한 방향으로 움직일 수 있게 고정하는 감지전극 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 감지전극 지지부는 상기 감지전극부와 상기 기판사이에 탄설되어 상기 감지전극부가 감지방향으로 가진하도록 하는 감지전극 비임 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 감지전극 비임 탄성체는,
    상기 기판에 고정되어 수직으로 위쪽으로 뻗어있는 수직기둥; 및
    상기 수직기둥의 양측과 상기 감지전극부 사이를 연결하도록 탄설된 탄성 가로빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 감지전극부의 감지방향 고유진동수는 상기 내부 짐벌의 감지방향 고유진동수와 일치하는 것과 유사한 것 중의 하나로 설정된 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 , 제 2, 제 3, 및 전극 코움부는 각각 복수의 코움을 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 내부 짐벌의 내부는 양측에 감지방향으로 다수개의 제 3 코움부가 설치되는 한 개의 구역으로 구획되며;
    상기 감지전극부는 상기 내부 짐벌의 상기 구역 내부에 배치되고 상기 구역내의 각각의 상기 제 3 코움부들 사이에 소정간격 이격되는 상태로 배치된 다수개의 전극 코움부를 구비한 한 개의 감지전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 내부 짐벌의 내부는 양측에 감지방향으로 다수개의 제 3 코움부가 설치되는 두 개의 구역으로 구획되며;
    상기 감지전극부는, 각각 상기 내부 짐벌의 각각의 상기 구역 내부에 배치되고 상기 구역내의 각각의 상기 제 3 코움부들 사이에 소정간격 이격되는 상태로 배치된 다수개의 전극 코움부를 구비한 두 개의 감지전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로 자이로스코프.
KR10-2002-0062301A 2002-10-12 2002-10-12 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로자이로스코프 KR100470590B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0062301A KR100470590B1 (ko) 2002-10-12 2002-10-12 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로자이로스코프
US10/635,471 US6860150B2 (en) 2002-10-12 2003-08-07 Microgyroscope tunable for translational acceleration
DE60317436T DE60317436T2 (de) 2002-10-12 2003-10-06 Für Längsbeschleunigung abstimmbarer Mikrokreisel
EP03256281A EP1408302B1 (en) 2002-10-12 2003-10-06 Microgyroscope tunable for translational acceleration
CNB2003101010178A CN1246668C (zh) 2002-10-12 2003-10-10 可调整克服平动加速度的微陀螺仪
JP2003352772A JP2004132988A (ja) 2002-10-12 2003-10-10 並進加速度による信号検出を防止するためのマイクロジャイロスコープ
TW092128274A TWI230781B (en) 2002-10-12 2003-10-13 Microgyroscope tunable for translational acceleration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0062301A KR100470590B1 (ko) 2002-10-12 2002-10-12 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로자이로스코프

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040035946A KR20040035946A (ko) 2004-04-30
KR100470590B1 true KR100470590B1 (ko) 2005-03-08

Family

ID=36086259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0062301A KR100470590B1 (ko) 2002-10-12 2002-10-12 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로자이로스코프

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6860150B2 (ko)
EP (1) EP1408302B1 (ko)
JP (1) JP2004132988A (ko)
KR (1) KR100470590B1 (ko)
CN (1) CN1246668C (ko)
DE (1) DE60317436T2 (ko)
TW (1) TWI230781B (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3937334B2 (ja) * 2003-03-27 2007-06-27 株式会社デンソー 振動型角速度センサの異常検出装置、異常検出方法、異常検出用プログラム並びに車両制御システム
US6880400B1 (en) * 2003-05-23 2005-04-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Phase synchronized array of non-identical oscillators using coupling network
US20050066728A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Kionix, Inc. Z-axis angular rate micro electro-mechanical systems (MEMS) sensor
KR100616641B1 (ko) * 2004-12-03 2006-08-28 삼성전기주식회사 튜닝포크형 진동식 ｍｅｍｓ 자이로스코프
US7621183B2 (en) 2005-11-18 2009-11-24 Invensense Inc. X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging
US8952832B2 (en) 2008-01-18 2015-02-10 Invensense, Inc. Interfacing application programs and motion sensors of a device
US7796872B2 (en) * 2007-01-05 2010-09-14 Invensense, Inc. Method and apparatus for producing a sharp image from a handheld device containing a gyroscope
US20090262074A1 (en) * 2007-01-05 2009-10-22 Invensense Inc. Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices
US8020441B2 (en) 2008-02-05 2011-09-20 Invensense, Inc. Dual mode sensing for vibratory gyroscope
US8141424B2 (en) 2008-09-12 2012-03-27 Invensense, Inc. Low inertia frame for detecting coriolis acceleration
US8047075B2 (en) 2007-06-21 2011-11-01 Invensense, Inc. Vertically integrated 3-axis MEMS accelerometer with electronics
US8250921B2 (en) 2007-07-06 2012-08-28 Invensense, Inc. Integrated motion processing unit (MPU) with MEMS inertial sensing and embedded digital electronics
US8462109B2 (en) * 2007-01-05 2013-06-11 Invensense, Inc. Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices
US8508039B1 (en) 2008-05-08 2013-08-13 Invensense, Inc. Wafer scale chip scale packaging of vertically integrated MEMS sensors with electronics
US7934423B2 (en) 2007-12-10 2011-05-03 Invensense, Inc. Vertically integrated 3-axis MEMS angular accelerometer with integrated electronics
CN101563582B (zh) * 2007-09-19 2011-08-24 株式会社村田制作所 复合传感器及加速度传感器
US7677099B2 (en) * 2007-11-05 2010-03-16 Invensense Inc. Integrated microelectromechanical systems (MEMS) vibrating mass Z-axis rate sensor
US7755367B2 (en) 2008-06-02 2010-07-13 Infineon Technologies, Ag Silicon MEMS resonators
JP5228675B2 (ja) * 2008-07-29 2013-07-03 富士通株式会社 角速度センサおよび電子装置
DE102008057281A1 (de) * 2008-11-14 2010-05-20 Northrop Grumman Litef Gmbh Simulationsverfahren für das Betriebsverhalten eines Corioliskreisels
US9097524B2 (en) 2009-09-11 2015-08-04 Invensense, Inc. MEMS device with improved spring system
US8534127B2 (en) 2009-09-11 2013-09-17 Invensense, Inc. Extension-mode angular velocity sensor
CN102175236B (zh) * 2011-02-14 2012-12-12 厦门大学 一种可调整降低正交误差的微陀螺仪
ITTO20110688A1 (it) * 2011-07-28 2013-01-29 St Microelectronics Srl Giroscopio microelettromeccanico con funzione di autocalibrazione e metodo di calibrazione di un giroscopio microelettromeccanico
US8875578B2 (en) * 2011-10-26 2014-11-04 Silicon Laboratories Inc. Electronic damper circuit for MEMS sensors and resonators
FI125238B (en) * 2012-06-29 2015-07-31 Murata Manufacturing Co Improved vibration gyroscope
KR101318421B1 (ko) 2013-04-08 2013-10-16 한국생산기술연구원 지혈 및 상처치유용 카복시메틸셀룰로오스 폼 및 그의 제조방법
CN110514190B (zh) 2015-04-24 2023-07-14 意法半导体股份有限公司 用于感测角速率的微机电陀螺仪及感测角速率的方法
KR101679592B1 (ko) * 2015-05-12 2016-11-25 주식회사 신성씨앤티 대칭형 z축 멤스 자이로스코프
ITUA20162172A1 (it) * 2016-03-31 2017-10-01 St Microelectronics Srl Sensore accelerometrico realizzato in tecnologia mems avente elevata accuratezza e ridotta sensibilita' nei confronti della temperatura e dell'invecchiamento
IT201900017546A1 (it) 2019-09-30 2021-03-30 St Microelectronics Srl Dispositivo a pulsante mems resistente all'acqua, dispositivo di ingresso comprendente il dispositivo a pulsante mems e apparecchio elettronico

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980050454A (ko) * 1996-12-20 1998-09-15 양승택 진동형 마이크로 자이로스코프
KR19990042067A (ko) * 1997-11-25 1999-06-15 정선종 평면 진동형 마이크로 자이로스코프
KR20000050851A (ko) * 1999-01-15 2000-08-05 윤종용 대칭형 ｚ축 마이크로자이로스코프 및 그 제조방법
US6327907B1 (en) * 1999-06-04 2001-12-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Microgyroscope having asymmetric comb sensors

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5408877A (en) * 1992-03-16 1995-04-25 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Micromechanical gyroscopic transducer with improved drive and sense capabilities
DE4442033C2 (de) * 1994-11-25 1997-12-18 Bosch Gmbh Robert Drehratensensor
KR100363786B1 (ko) * 1999-05-13 2002-12-11 삼성전기주식회사 마이크로 자이로스코프

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980050454A (ko) * 1996-12-20 1998-09-15 양승택 진동형 마이크로 자이로스코프
KR19990042067A (ko) * 1997-11-25 1999-06-15 정선종 평면 진동형 마이크로 자이로스코프
KR20000050851A (ko) * 1999-01-15 2000-08-05 윤종용 대칭형 ｚ축 마이크로자이로스코프 및 그 제조방법
US6327907B1 (en) * 1999-06-04 2001-12-11 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Microgyroscope having asymmetric comb sensors

Also Published As

Publication number Publication date
TW200416394A (en) 2004-09-01
DE60317436T2 (de) 2008-04-17
CN1497240A (zh) 2004-05-19
TWI230781B (en) 2005-04-11
DE60317436D1 (de) 2007-12-27
JP2004132988A (ja) 2004-04-30
CN1246668C (zh) 2006-03-22
EP1408302A3 (en) 2005-10-12
US6860150B2 (en) 2005-03-01
KR20040035946A (ko) 2004-04-30
EP1408302B1 (en) 2007-11-14
US20040069062A1 (en) 2004-04-15
EP1408302A2 (en) 2004-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100470590B1 (ko) 병진 가속에 의한 신호 검출을 방지하기 위한 마이크로자이로스코프
US8176779B2 (en) Vibrating micro-mechanical sensor of angular velocity
US8011247B2 (en) Multistage proof-mass movement deceleration within MEMS structures
JP5117665B2 (ja) Ｍｅｍｓ構造内でプルーフマスの運動を減速させる方法およびシステム
US20120096943A1 (en) Mems gyros with quadrature reducing springs
JP2007024864A (ja) 振動ジャイロ
EP3249355B1 (en) Systems and methods for bias suppression in a non-degenerate mems sensor
JP2008514968A (ja) 回転速度センサ
US9227833B2 (en) Vibration isolated MEMS structures and methods of manufacture
JP2006162584A (ja) 音叉型振動式ｍｅｍｓジャイロスコープ
KR20070076546A (ko) 회전 고조파의 주파수 이동이 가능한 ｍｅｍｓ 소자
US6966224B2 (en) Micromachined vibratory gyroscope with electrostatic coupling
KR20010005461A (ko) 마이크로 자이로스코프
JP2008134243A (ja) デュアルモードｍｅｍｓセンサ
JP2013210283A (ja) ロールオーバージャイロセンサ
US20180231090A1 (en) Systems and methods for a tuned mass damper in mems resonators
US6817244B2 (en) Methods and systems for actively controlling movement within MEMS structures
JP2005519296A (ja) Ｍｅｍｓジャイロスコープを開始するための雑音源
US6718825B1 (en) Methods and systems for reducing stick-down within MEMS structures
WO2003085359A1 (en) Improved start time of mems gyroscope
KR100491590B1 (ko) 마이크로 자이로스코프
KR100319920B1 (ko) 비대칭 내부 비틀림 짐벌을 가진 측면 구동 방식의 짐벌형 자이로스코프
JPH10339640A (ja) 角速度センサ
JP2000337886A (ja) マイクロジャイロスコープ
US7322238B2 (en) Support of vibrating beam near nodal point

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131224

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141231

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160111

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee