[发明专利]单块振动梁式角速度传感器

权利要求书

1.一种角速度传感器，其包括：

a)一个细长梁；

b)一个框架，它具有一个用于容纳所述梁的内孔；

c)用于在所述孔内悬挂所述梁的装置；

d)固定在所述梁上用于挠性地驱动所述梁的装置；

e)固定在所述梁上用于检测是否有复合向心力作用在所述梁上及其大小的装置；和

f)所述梁、所述悬挂元件和所述框架是一个由硅构成的整体结构。

2.如权利要求1所述的角速度传感器，其特征在于，所述用于悬挂的装置还包括：

a)两对排在一直线上的横向元件；

b)每一个所述排在一直线上的横向元件相对二端分别固定在所述框架的一个内边缘和所述梁的一个主要边缘上；和

c)每一个所述的横向元件固定在所述梁的一个节点上。

3.如权利要求1所述的角速度传感器，其特征还在于：

a)所述用于挠性驱动所述梁的装置包括一层电气陶瓷材料；

b)所述检测元件包括第二层电气陶瓷材料；

c)所述框架和所述梁的顶面与底面基本上是平行的；和

d)所述电气陶瓷材料层固定在所述梁的顶面和底面上。

4.如权利要求3所述的角速度传感器，它还包括：

a)驱动电极和二个拾取器电极，分别放置在所述梁的顶面和底面上；

b)所述电极由所述的电气陶瓷材料层与所述梁的表面隔开；

c)所述电极和下面的电气陶瓷材料层做有基本上相同的图形。

5.如权利要求4所述的角速度传感器，其特征还在于：

a)每个所述驱动电极是沿着所述梁的主轴线排成一直线的；和

b)二个所述拾取器电极排在一直线上，并且相对于每一所述驱动电极是对称放置的。

6.一种单块式角速度传感器，它的组件包括：

a)多个传感器元件，它们做在一块基本上是平的硅基片内；

b)每一个所述的传感器元件包括一个细长梁；和

c)所述传感器元件的主轴线是彼此平行排列的。

7.如权利要求6所述的单块式角速度传感器，它还包括：

a)一个框架，它具有一个内孔，用于容纳所述的传感器元件；

b)用于在所述孔内悬挂所述梁的装置，因此，所述梁中的一些梁靠近所述孔的一个内边缘，而其他的梁则与别的梁靠近；

c)固定在每一个所述梁上用于在所述孔内悬挂所述梁的装置；

d)固定在每一个所述梁上用于挠性地驱动所述梁的装置；

e)固定在每一个所述梁上用于检测复合向心力的装置；和

f)所述梁、所述框架和所述悬挂装置构成一个整体结构。

8.如权利要求7所述的单块式角速度传感器，其特征为，每一个所述的悬挂装置包括：

a)两对排在一直线上的横向元件；

b)每一个所述排在一直线上的横向元件的一端在节点处与梁的一个主要侧面固定；和

c)靠近所述孔的一个内边缘放置的梁的横向元件的相对两端与该孔的该内边缘固定。

9.如权利要求7所述的单块式角速度传感器，其特征还在于：

a)所述用于挠性驱动的装置包括一层电气陶瓷材料；

b)所述检测装置包括一层电气陶瓷材料；

c)所述框架和所述梁的顶面和底面基本上互相平行；和

d)所述电气陶瓷材料层固定在所述梁的顶面和底面上。

10.如权利要求9所述的单块式角速度传感器，它还包括：

a)所述驱动装置还包括一个驱动电极，而所述检测装置还包括一对拾取器电极，该对电极放在所述梁的顶面和底面上；

b)所述电极由所述的电气陶瓷材料层与所述梁的表面隔开；和

c)每一个所述电极和放在其下面电气陶瓷材料层的形状尺寸基本上相同。

11.如权利要求10所述的单块式角速度传感器，其特征还在于：

a)每一个所述的驱动电极沿着所述梁的主轴线排列在一直线上；和

b)二个所述拾取器电极排在一直线上，并且相对于每一个所述驱动电极对称放置。