[发明专利]陀螺仪传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种陀螺仪传感器，其包括：

-传感元件，其被适当设计成振动；

-电极支承架，其能够支承激发电极和用于探测传感元件的振动的探测电极；以及

-用于支撑电极支承架的元件。

背景技术

用来支撑电极支承架的元件包括基座以及位于所述基座和所述电极支承架之间的减振元件。所述减振元件被设计成相对所述基座的尺寸变化来对所述电极支承架和所述传感元件减振，所述尺寸变化由传感器受到的热变化而引起。例如，减振元件包括用于电极支承架的支撑杆，所述支撑杆被设计成完全穿过所述基座，以在所述电极和电子电路之间传输信号，如专利申请FR 2 805 039中所述。

这种传感器通常被固定到称作惯性芯部的支架。容易振动或接收震动的支承架设有惯性测量系统，惯性芯部被整合到惯性测量系统中。由于传感器被牢固地连接到惯性芯部，所以其在支承架的使用中经受这些振动。由支承架的振动引起的传感元件振动模式在下面被称为依附振动模式。

为了不放大来自支承架的振动，这种传感器的基座通常由硬材料制成。例如，基座是厚度为10mm、质量大约70g的金属板。因此，惯性传感器比较重且体积大。

相关的惯性信息包含在陀螺仪传感器的振动共振频率的两侧100赫兹的频率范围内。该惯性信息包括有关陀螺仪传感器的支承架的旋转角度或旋转速度的信息。陀螺仪传感器的振动共振频率在下面称作“有用”振动模式。机械依附振动模式和“有用”振动模式之间的干扰会损害陀螺仪传感器的性能。

为了保证陀螺仪传感器的最佳性能，期望提供一种陀螺仪传感器，其具有完全不同于“有用”振动模式的第一依附振动模式。

发明内容

本发明的一个目的特别在于提供一种质量轻且紧凑的陀螺仪传感器，其受机械依附振动模式影响更小。

本发明的另一目的是提供一种用于获得更精确的旋转角度测量结果的陀螺仪传感器。

本发明的又一目的是提供一种具有电连接件从其穿过的密封基座的陀螺仪传感器。

为此，本发明的主题是一种陀螺仪传感器，其包括：

-用来振动的传感元件；

-电极支承架，其能够支承用于激发所述传感元件和用于探测所述传感元件的振动的电极；以及

-支撑元件，其用来支撑所述电极支承架；

所述传感器的显著特征在于所述支撑元件包括基座，所述基座由密度小于5kg/dm³以及杨氏模量除以所述密度的比率的平方根大于9GPa^1/2·dm^3/2/kg^-1/2的材料制成。

根据具体实施例，陀螺仪传感器具有一个或多个下面的特征：

-所述基座的制造材料的密度在1.5kg/dm³和5kg/dm³之间，并且杨氏模量除以所述密度的比率的平方根在9GPa^1/2·dm^3/2/kg^-1/2和12GPa^1/2·dm^3/2/kg^-1/2之间；

-所述材料包括铍；

-所述材料包括陶瓷；

-所述陶瓷是氧化铝陶瓷；

-所述陶瓷是共烧陶瓷；

-所述基座通过高温共烧陶瓷层和集成的电连接件形成；

-所述基座通过低温共烧陶瓷层和集成的电连接件形成；

-根据本发明的陀螺仪传感器包括与所述基座集成的电连接件以及和所述电连接件电连接的电子电路；

-所述支撑元件包括位于所述基座和所述电极支承架之间的传导支撑杆，所述支撑杆在一侧焊接到所述电连接件的电触头，并在另一侧连接到所述电极支承架的激发/探测电极；

-根据本发明的陀螺仪传感器包括用于保护焊接到所述基座上的电子电路的外壳；

-所述基座包括与之集成的销阵列和附加销阵列，所述销阵列位于所述外壳的内侧，所述附加销阵列位于所述外壳的外侧，其中所述基座的至少一些电连接件能够使得所述销阵列和所述附加销阵列互连；

-根据本发明的传感器被设计成固定到惯性芯部，所述传感器包括：

-护环，其布置在所述电极支承架上；以及

-电连接部件，其用于将所述护环连接到所述电子电路和/

或所述外壳，所述电连接部件被连接到所述惯性芯部的电接地；