[发明专利]角速度传感器及其操作方法

摘要

一种角速度传感器包括第一和第二振动子(3，4)，所述振动子具有可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)和固定部分(30，37，40，47)，所述可动部分具有驱动用和检测用可动电极(31，38，41，48)，所述固定部分具有第一侧和第二侧驱动用和检测用固定电极。施加到所述第一振动子(3)中的第一侧驱动用固定电极(30)的驱动电压是包括直流电压和交流电压的第一驱动电压。施加到所述第一振动子(3)中的第二侧驱动用固定电极(30)的驱动电压是包括直流电压和交流电压的第二驱动电压。第一和第二驱动电压中的至少一个直流电压、至少一个交流电压或者至少一个占空比被控制，以便使所述第一振动子(3)与第二振动子(4)相反地振动。

主权项

1、一种角速度传感器，包括：支撑基板(2)；以及设置在所述支撑基板(2)上的第一和第二振动子(3，4)，其中每个振动子(3，4)包括可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)和固定部分(30，37，40，47)，每个振动子(3，4)的所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)具有驱动用可动电极(31，41)和检测用可动电极(38，48)，所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)被可移动地支撑在所述支撑基板(2)上，从而使所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)沿与所述支撑基板(2)的表面平行的水平方向是可移动的，每个振动子(3，4)的所述固定部分(30，37，40，47)具有驱动用固定电极(30，40)和检测用固定电极(37，47)，所述固定部分(30，37，40，47)被固定在所述支撑基板(2)上，所述驱动用固定电极(30，40)面对所述驱动用可动电极(31，41)，并且所述检测用固定电极(37，47)面对所述检测用可动电极(38，48)，所述第一振动子(3)具有预定结构，其对称于所述第二振动子(4)的结构，每个振动子(3，4)的可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)具有能够通过在所述驱动用固定电极(30，40)和所述驱动用可动电极(31，41)之间施加驱动电压而沿与所述水平方向平行的振动方向振动的一个部分(31，34，41，44)，每个振动子(3，4)的所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)的所述部分(31，34，41，44)能够通过科里奥利力沿垂直于所述振动方向的振荡方向振荡，所述科里奥利力是由施加到所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)的所述部分(31，34，41，44)的角速度来生成的，所述检测用固定电极(37，47)和所述检测用可动电极(38，48)之间的电容是可根据所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)的所述部分(31，34，41，44)的振荡而变化的，所述角速度是基于所述检测用固定电极(37，47)和所述检测用可动电极(38，48)之间的电容变化来检测的，所述第一振动子(3)中的所述驱动用固定电极(30，40)包括第一侧驱动用固定电极(30)和第二侧驱动用固定电极(30)，所述第二振动子(4)中的所述驱动用固定电极(30，40)包括第一侧驱动用固定电极(40)和第二侧驱动用固定电极(40)，施加到所述第一振动子(3)中的所述第一侧驱动用固定电极(30)的驱动电压被定义为第一驱动电压，并且施加到所述第二振动子(4)中的所述第二侧驱动用固定电极(40)的驱动电压是所述第一驱动电压，所述第一驱动电压包括被定义为A伏的直流电压和被定义为B伏的交流电压，从而所述第一驱动电压被描述为A+B伏，施加到所述第一振动子(3)中的所述第二侧驱动用固定电极(30)的驱动电压被定义为第二驱动电压，并且施加到所述第二振动子(4)中的所述第一侧驱动用固定电极(40)的驱动电压是所述第二驱动电压，所述第二驱动电压包括被定义为C伏的直流电压和被定义为D伏的交流电压，从而所述第二驱动电压被描述为C+D伏，所述第一驱动电压的交流电压具有预定相位，其与所述第二驱动电压的交流电压的相位相反，以及所述第一和第二驱动电压中的所述直流电压中的至少一个是依照下述方式控制的，即：所述第一振动子(3)使所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)以预定相位振动，所述预定相位与所述第二振动子(4)中的所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)的相位相反，所述第一和第二驱动电压中的所述交流电压中的至少一个是依照下述方式控制的，即：所述第一振动子(3)使所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)以预定相位振动，所述预定相位与所述第二振动子(4)中的所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)的相位相反，或者被设置为矩形波的所述第一和第二驱动电压的占空比中的至少一个是参照矩形波占空比的中心值依照下述方式来控制的，即：所述第一振动子(3)使所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)以预定相位振动，所述预定相位与所述第二振动子(4)中所述可动部分(31，34，35，36，38，41，44，45，46，48)的相位相反。