[发明专利]用于测量转速和/或加速度的惯性传感器

说明书

本发明提出一种惯性传感器，具有衬底和至少两个可从静止位置中偏移的质量，衬底具有主延伸平面，质量与衬底机械耦合，惯性传感器具有用于探测质量沿着第一方向的运动的探测器件，质量通过第一耦合元件、第二耦合元件和第三耦合元件机械耦合，第一耦合元件具有第一主延伸方向，第二耦合元件具有第二主延伸方向，第三耦合元件具有第三主延伸方向，这些主延伸方向在静止位置中平行于主延伸平面布置，耦合元件刚性地构造，每个耦合元件与至少一个另外的耦合元件连接，耦合元件布置成使得在质量从静止位置中偏移时进行第一主延伸方向相对于第二主延伸方向的偏转和第二主延伸方向相对于第三主延伸方向的偏转，耦合元件经衬底附接部位与衬底机械耦合。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的惯性传感器。

背景技术

这种惯性传感器是普遍已知的。所述惯性传感器被用来测量关于平行于或垂直于衬底的主延伸平面的一个或多个轴线的加速度或转速。此类惯性传感器通常由多个可运动的、相互机械耦合的质量组成。耦合的类型是决定性的，因为通过所述耦合的类型来决定信号品质，并且干扰信号被或多或少得良好地抑制。

发明内容

本发明的任务是，提出一种惯性传感器，该惯性传感器相比于由现有技术已知的惯性传感器简单地构建，尤其是平行于主延伸平面的干扰信号在很大程度上被抑制，并且该惯性传感器可以用于探测不仅平行于而且垂直于主延伸平面的转速和/或加速度。

根据主权利要求的根据本发明的惯性传感器相对于现有技术具有以下优点：惯性传感器可以灵活地用于尤其探测不仅平行于而且垂直于主延伸平面的转速和/或加速度、被简单地构建并且尤其相对于通过平行的干扰模式所引起的干扰信号不敏感。相比于现有技术，根据本发明的惯性传感器也有利地具有惯性小的质量，这同样有利地作用到可能的干扰信号上。此外，通过至少一个衬底附接部位使惯性传感器有利地针对应力不敏感，即惯性传感器相对于衬底围绕垂直于主延伸平面的轴线的弯曲不敏感。

优选地，惯性传感器构造微系统、尤其构造为微机电系统(MEMS)。特别优选地，惯性传感器是单轴线惯性传感器，即该惯性传感器设置用于探测围绕正好一个轴线的转速或用于探测沿着正好一个轴线的加速度。完全特别优选地，衬底由半导体材料、尤其由硅材料生产。主延伸方向设置得尤其平行于衬底的表面。优选地，耦合元件共同形成耦合结构。那么当接下来说到耦合结构时，以该耦合结构优选地表示耦合元件的全体和/或布置。

在本申请的意义下，偏转尤其应理解为相对转动。在此，两个彼此偏转的元件优选应围成真实的或虚拟的角度，其中，所述角度的大小在运动的、即偏转的过程中改变。

优选设置为，耦合元件经由正好一个、尤其在中央布置的衬底附接部位与衬底机械耦合。在此，所述耦合特别优选地经由弹簧结构来实现。

由此，根据本发明有利地可能的是，惯性传感器相对于衬底弯曲是特别不敏感的。

优选设置为，惯性传感器具有正好两个可运动的质量。

由此，根据本发明有利地可能的是，惯性传感器包括惯性小的质量，并且因此相对于干扰信号更不敏感。

本发明的有利构型和扩展方案可以由从属权利要求、以及参考附图的说明得出。

根据优选的扩展方案设置为，第一耦合元件、第二耦合元件和第三耦合元件如此布置，使得在质量从静止位置中偏移出时，第一主延伸方向保持平行于第三主延伸方向地布置。特别优选地，第一耦合元件附接到这两个质量中的一个质量上并且附接到第二耦合元件上，其中，第三耦合元件附接到这两个质量中的一个质量上并且附接到第二耦合元件或第一耦合元件上。完全特别优选地，第二耦合元件布置在第一耦合元件与第二耦合元件之间。

由此，根据本发明有利地可能的是，实现Z形的铰接结构，由此有效地抑制干扰模式。