具有三个敏感轴的转速传感器以及制造转速传感器的方法技术

技术编号:10909586 阅读:131 留言:0更新日期:2015-01-14 17:21
一种用于探测转速传感器的转动运动的转速传感器,其中,所述转速传感器具有第一传感器结构、第二传感器结构以及驱动结构,所述第一传感器结构具有第一振动质量,所述第二传感器结构具有第二振动质量,所述驱动结构与所述第一振动质量和所述第二振动质量耦合,其中,所述第一传感器结构配置用于探测围绕第一旋转轴的第一转速,并且所述第二传感器结构配置用于探测围绕第二旋转轴的第二转速,其中,能够驱动所述第一振动质量进行沿着第一振动方向的第一驱动振动,其中,能够驱动所述第二振动质量进行沿着不同于所述第一振动方向的第二振动方向的第二驱动振动,其中,所述第一旋转轴垂直于所述第一振动方向地布置,并且所述第二旋转轴垂直于所述第二振动方向地布置,其特征在于,所述第二传感器结构配置用于探测围绕不同于所述第二旋转轴的并且垂直于所述第二振动方向的第三旋转轴的第三转速。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于探测转速传感器的转动运动的转速传感器,其中,所述转速传感器具有第一传感器结构、第二传感器结构以及驱动结构,所述第一传感器结构具有第一振动质量,所述第二传感器结构具有第二振动质量,所述驱动结构与所述第一振动质量和所述第二振动质量耦合,其中,所述第一传感器结构配置用于探测围绕第一旋转轴的第一转速,并且所述第二传感器结构配置用于探测围绕第二旋转轴的第二转速,其中,能够驱动所述第一振动质量进行沿着第一振动方向的第一驱动振动,其中,能够驱动所述第二振动质量进行沿着不同于所述第一振动方向的第二振动方向的第二驱动振动,其中,所述第一旋转轴垂直于所述第一振动方向地布置,并且所述第二旋转轴垂直于所述第二振动方向地布置,其特征在于,所述第二传感器结构配置用于探测围绕不同于所述第二旋转轴的并且垂直于所述第二振动方向的第三旋转轴的第三转速。【专利说明】
本专利技术涉及一种权利要求1的前序部分所述的转速传感器。
技术介绍
众所周知具有多个敏感轴的这种转速传感器。例如在具有三个敏感轴的常规转速传感器中,分别具有一个敏感轴的三个单独的传感器结构分别布置在一个共同的衬底上。由于传感器结构沿着垂直于衬底主延伸平面的投影方向的并排布置,这种转速传感器具有相对大的构造型式,因此形成提高的面积需求。转速传感器的构造空间的减小尤其通过以下方式受到限制:在缩小的传感器结构的情况下可能不能遵守或仅仅在高的耗费的情况下才能遵守对驱动频率、传感器灵敏度和/或制造公差的确定的要求。
技术实现思路
根据本专利技术的转速传感器以及根据本专利技术的根据并列权利要求的用于制造转速传感器的方法相对于现有技术具有以下优点:提供具有三个敏感轴并且具有非常紧凑的构造型式的转速传感器。具有三个敏感轴的转速传感器在此也称作三通道的或者三轴的转速传感器。同时转速传感器如此配置,使得可以驱动第一振动质量和第二振动质量进行耦合的驱动振动或者驱动模式并且可以通过第二传感器结构借助同一个振动质量探测围绕不同旋转轴的第二转速和第三转速。第一或者第二传感器结构尤其具有偏转机构,从而驱动结构沿着某一驱动方向的驱动运动被转化为第一或第二振动质量沿着第一或第二振动方向的驱动振动。在此,尤其所述振动方向垂直于驱动方向地布置。根据本专利技术的具有三个敏感轴的转速传感器基于科里奥利原理并且例如可以用于汽车领域和/或消费电子领域,其中,由于小的结构尺寸和简单的构造型式而能够提供相对成本有利的转速传感器,其可相对多方面地使用。此外,通过与三个单个传感器相比紧凑的耦合的构造型式,可以在转速传感器将中布置比较简单的分析处理电路。通过根据本专利技术的转速传感器,尤其有利地可能的是,借助驱动结构的共同的驱动运动来驱动振动质量以分别探测围绕每一个旋转轴的转速。例如借助具有仅仅一个简单的直线运动的常规转速传感器例如仅仅能够探测围绕两个轴的旋转运动。尤其在此提供在驱动结构和振动质量之间的一种特殊的耦合形式,其中,布置包围第一振动质量和/或第二振动质量的偏转元件或者偏转框架,其将驱动结构的驱动运动转化为沿着第一振动方向的第一驱动振动和/或沿着第二振动方向的第二驱动振动。驱动结构尤其是驱动框架和/或是尤其接片状的驱动梁。第一振动质量尤其包括两个可以相互反相驱动的第一部分振动质量,所述两个第一部分振动质量配置用于探测围绕第一旋转轴的转速。特别优选地,第二振动质量包括可以反相驱动的第二部分振动质量和另一第二部分振动质量,其中,这两个第二部分振动质量中的每一个尤其同时探测围绕第二旋转轴的第二转速以及围绕第三旋转轴的第三转速。 本专利技术的有利的构型和扩展方案由属权利要求以及参照附图的说明书得出。 按照一种优选的扩展方案设置,第一振动质量通过第一偏转元件与驱动结构耦合,和/或,第二振动质量通过第二偏转元件与驱动结构耦合,其中,所述第一偏转元件和/或第二偏转兀件尤其如此配置,使得第一振动方向垂直于第二振动方向。按照另一种优选的扩展方案设置,所述第一偏转元件是包围所述第一振动质量的第一框架,所述第一振动质量与所述第一框架耦合,和/或其中,所述第二偏转元件是包围所述第二振动质量的第二框架,所述第二振动质量与所述第二框架耦合。由此有利地可能的是,提供紧凑的三轴转速传感器,其中,借助同一个驱动结构驱动传感器结构的所有振动质量。 按照另一种优选的扩展方案设置,所述第一框架和/或所述第二框架包括四个角形元件,其中,所述角形元件中的每一个具有至少一个第一侧边和至少一个第二侧边并且借助所述第一侧边和所述第二侧边分别与所述四个角形元件中的另一相邻的角形元件耦合。通过提供多个角形元件有利地可能的是,将驱动结构沿着第二方向的驱动运动精确转化为第一和/或第二振动质量朝向另一方向、尤其沿着第一振动方向的振动运动,抑制不期望的运行形式(所谓的干扰模式)、尤其是抑制部分振动质量的同相运动,并且同时提供具有紧凑的结构并且具有三个敏感轴的转速传感器。 按照另一种优选的扩展方案设置,所述转速传感器具有衬底,所述衬底具有主延伸平面,其中,所述驱动结构平行于所述主延伸平面、尤其直线地可运动地布置,其中,所述第一振动方向和所述第二振动方向平行于所述主延伸平面地布置,其中,所述第一振动质量和所述第二振动质量垂直于所述主延伸平面可偏转地布置,其中,所述第二振动质量平行于所述主延伸平面可偏转地布置。由此,有利地可能的是,将用于探测围绕第一旋转轴的转速的第一传感器结构以及不仅用于探测围绕第二旋转轴的转速而且用于探测围绕第三旋转轴的转速的第二传感器结构在投影方向并排地布置在一个共同的衬底上,并且借助同一个驱动结构驱动两个振动质量进行驱动振动。 按照另一种优选的扩展方案设置,所述第一振动质量具有第一部分振动质量以及与所述第一部分振动质量耦合的另一第一部分振动质量,和/或,所述第二振动质量具有第二部分质量以及与所述第二部分振动质量耦合的另一第二部分振动质量,其中,能够驱动所述第一部分振动质量和所述另一第一部分振动质量进行反相的第一驱动振动,其中,能够驱动所述第二部分振动质量和所述另一第二部分驱动质量进行反相的第二驱动振动。由此有利地可能的是,在相对简单地构造的驱动结构的情况下也保证良好遵守第二部分振动质量的和另一第二部分振动质量的反相的第二驱动振动。 按照另一种优选的扩展方案设置,所述第一传感器结构具有第一电极装置,其中,所述第二传感器结构具有第二电极装置和第三电极装置,其中,所述第一电极装置配置用于探测所述第一振动质量与所述衬底的主延伸平面垂直的偏转并且所述第二电极装置配置用于探测所述第二振动质量与所述衬底的主延伸平面垂直的偏转,其中,所述第三电极装置配置用于探测所述第二振动质量平行于所述主延伸平面的偏转。由此有利地可能的是,将多个电极装置安置在相对小的传感器容积中。 按照另一种优选的扩展方案设置,所述第一电极装置具有与所述衬底的主延伸平面平行地延伸的第一电极表面,和/或,所述第二电极装置具有与所述衬底的主延伸平面平行地延伸的第二电极表面,和/或,所述第三电极装置具有多个接片状的部分电极,其中,尤其所述第三电极装置的多个部分电极布置在所述第二振动质量的凹部中。由此有利地可能的是,将平面延伸的电极布置在衬底的例如包括多晶硅的印制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探测转速传感器(1)的转动运动的转速传感器(1),其中,所述转速传感器(1)具有第一传感器结构(10)、第二传感器结构(20)以及驱动结构(30),所述第一传感器结构具有第一振动质量(11,11′),所述第二传感器结构具有第二振动质量(21,21′),所述驱动结构与所述第一振动质量(11,11′)和所述第二振动质量(21,21′)耦合,其中,所述第一传感器结构(10)配置用于探测围绕第一旋转轴(201)的第一转速,并且所述第二传感器结构(20)配置用于探测围绕第二旋转轴(202)的第二转速,其中,能够驱动所述第一振动质量(11,11′)进行沿着第一振动方向(101′)的第一驱动振动,其中,能够驱动所述第二振动质量(21,21′)进行沿着不同于所述第一振动方向(101′)的第二振动方向(102′)的第二驱动振动,其中,所述第一旋转轴(201)垂直于所述第一振动方向(101′)地布置,并且所述第二旋转轴(202)垂直于所述第二振动方向(102′)地布置,其特征在于,所述第二传感器结构(20)配置用于探测围绕不同于所述第二旋转轴(202)的并且垂直于所述第二振动方向(102′)的第三旋转轴(203)的第三转速。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·巴尔斯林科H·施佩希特J·克拉森
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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