同步质量块陀螺仪制造技术

本申请涉及同步质量块陀螺仪。微机械惯性装置呈现为具有通过联接器联接在一起的多个线性移动质量块，当耦合的质量块呈现反相运动时，联接器以线性方式移动。联接器沿彼此相反的方向移动，使得可移动的质量块的一侧上的一个联接器沿着第一直线方向运动，并且另一个位于可移动的质量块的相对侧上的联接器与第一线性方向相反的第二线性方向在第一直线方向上运动。联接器确保质量块的正确的反相运动。

Synchro mass gyroscope

This application relates to a synchronous mass block gyroscope. A micromechanical inertial device is presented as a plurality of linear mass moving mass blocks connected together through a coupler. When the coupled mass block presents a reverse phase motion, the connector is moved linearly. The connector moves along the opposite direction so that one of the connector on one side of the movable mass block moves along the first linear direction, and the other connector on the opposite side of the movable mass block moves in the first linear direction opposite to the first linear direction in the first linear direction. The coupler ensures correct reverse movement of the mass block.

【技术实现步骤摘要】
同步质量块陀螺仪
本公开涉及具有多个移动质量块的微机电系统(MEMS)装置。
技术介绍
陀螺仪(有时简称为“gyros”)是对旋转敏感的装置，因此可用于检测旋转。微机电系统(MEMS)陀螺仪通常包括有时被称为“检测质量块”的可移动体，施加电信号以主要沿特定轴线产生运动。这被称为驱动检测质量块，驱动检测质量块的轴有时称为“驱动轴”。当陀螺仪经历旋转时，检测质量块另外沿着不同的轴移动比驱动轴有时被称为感应轴。对于一些MEMS陀螺仪，旋转会使检测质量块沿感应轴线性移动。对于其他人，旋转会导致检测质量块旋转。检测质量块沿传感轴的运动被检测，提供陀螺仪所经历的旋转的指示。一些MEMS陀螺仪包括机械耦合在一起的多个检测质量块。检测质量块可以耦合在一起，试图提供同步运动，同时抑制传感器驱动轴中的不希望的运动。
技术实现思路
微机械惯性装置呈现为具有通过联接器联接在一起的多个线性移动质量块，当耦合的质量块呈现反相运动时，联接器以线性方式移动。联接器沿彼此相反的方向移动，使得可移动的质量块的一侧上的一个联接器沿着第一直线方向运动，并且另一个位于可移动的质量块的相对侧上的联接器与第一线性方向相反的第二线性方向在第一直线方向上运动。联接器确保质量块的正确的反相运动。在某些实施方案中，提供多质量块平衡的微机电系统(MEMS)装置，包括：基板；第一检测质量块，通过第一系链耦合所述基板并被配置为线性移动；和第二检测质量块，通过第二系链耦合所述基板并被配置为线性移动。多质量块平衡的MEMS装置还包括：第一联接器，将所述第一和第二检测质量块耦合在一起，并配置为当所述第一检测质量块沿第一方向移动时线性移动，并且所述第二检测质量块沿与平行于所述第二轴的第一方向相反的第二方向移动沿与第一方向相反的第二方向移动。在某些实施方案中，提供操作多质量块平衡的微机电系统(MEMS)装置的方法，包括：以反相运动线性移动第一检测质量块和第二检测质量块；以及当第一和第二检测质量块以反相运动线性移动时，线性平移耦合第一和第二检测质量块的第一联接器。在某些实施方案中，提供多质量块平衡的微机电系统(MEMS)装置，包括：基板；第一检测质量块，通过第一系链耦合所述基板并被配置为线性移动；和第二检测质量块，通过第二系链耦合所述基板并被配置为线性移动。多质量块平衡的MEMS装置还包括用于抑制第一和第二检测质量块的反相运动的构件。在某些实施方案中，提供同步质量块微机电系统(MEMS)装置，包括：基板；第一检测质量块，通过第一系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第二检测质量块，通过第二系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第三检测质量块，通过第三系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；和第四检测质量块，通过第四系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动。该装置还包括：第一联接器，将所述第一和第二检测质量块耦合在一起，并配置为当所述第一检测质量块沿平行于第二轴的第一方向移动时平行于所述第一轴线性移动，并且所述第二检测质量块沿与平行于所述第二轴的第一方向相反的第二方向移动。在某些实施方案中，提供一种操作具有耦合在一起的四个检测质量块的同步质量块微机电系统(MEMS)装置的方法，所述方法包括：使四个检测质量块平行于第一轴进行线性反相运动；当所述四个检测质量块平行于所述第一轴线性反相运动移动时，使耦合所述四个检测质量块的第一和第二检测质量块的第一联接器线性平移；和当所述四个检测质量块平行于所述第一轴线性反相运动移动时，使耦合所述四个检测质量块的第三和第四检测质量块的第二联接器线性平移。在某些实施方案中，提供同步质量块平衡的微机电系统(MEMS)陀螺仪，包括：基板；第一、第二、第三和第四检测质量块，悬挂在所述基板上方并耦合所述基板，并且每个都配置为平行于第一和第二轴线性平移；和用于强制所述四个检测质量块平行于所述第一轴线性反相运动的构件。附图说明将参考以下附图来描述本申请的各个方面和实施例。应该理解的是，附图不一定按比例绘制。出现在多个图中的项目在它们出现的所有图中用相同的参考数字表示。图1A是根据本申请的实施方案微机电系统(MEMS)装置的框图表示，其具有通过线性移动滑道耦合在一起的多个检测质量块。图1B-1E示出了图1A的MEMS装置的反对称(或“反相”)操作的四种状态。图1F是根据本申请的实施方案具有多个检测质量块通过线性移动滑道耦合在一起的陀螺仪的框图表示，包括在检测质量块的同一侧上的多个相对移动的滑道。图2A示出了图1A所示类型的具有通过线性移动滑道耦合在一起的多个检测质量块的陀螺仪。图2B是图2A的陀螺仪所包括的类型的系链的特写视图，以将检测质量块耦合可移动的梭子。图2C是图2A的陀螺仪所包括的类型的锚点和枢轴点的特写图。图2D是图2A的陀螺仪所包括的类型的铰链的特写图。图2E-1是图2A陀螺仪所包含类型的转换连接的卡通表示。图2E-2示出了图2E-1的结构的第一变形状态，其中枢转联动节段以相反的方向枢转。图2E-3示出了图2E-1的结构的第二变形状态，其中枢转联动节段以彼此相同的方向枢转。图2F-1是图2A陀螺仪中用于连接相邻检测质量块的弹簧连接器的特写图。图2F-2说明了图2F-1结构的允许运动。图2F-3说明了图2F-1结构的阻止运动。图2G是将线性滑道连接到图2A的陀螺仪的枢转连杆的联接器的特写图。图2H示出了具有通过线性移动滑道耦合在一起的多个检测质量块的陀螺仪，其类型如图1F所示。图2I表示图2H的陀螺仪的变形状态，其中检测质量块在y方向上呈现反相运动。图2J是图2I陀螺仪的两个平衡滑道的卡通表示，表示变形状态。图2K示出了图2J的构造的替代方案，其中陀螺仪的平衡滑道s通过基本上垂直于滑道长度的连杆连接在一起。图2L示出了图2H所示的另一种滑道结构，其中多个线性排列的滑道被限制在其内边缘和外边缘上。图2M示出了图2L的配置的替代方案，其中多个线性排列的滑道彼此直接联接。图2N示出了如图2M所示的结构的变形状态。图3A是具有通过线性移动滑道耦合在一起的四个检测质量块的MEMS装置的框图表示。图3B-3E示出了图3A的MEMS装置的反对称操作的四种状态。图4A示出了MEMS陀螺仪的第一变形状态，其具有耦合检测质量块的四个耦合的检测质量块和线性移动滑道的检测质量块布置。图4B示出了图4A的MEMS陀螺仪的第二变形状态。图4C描述根据本申请的非限制性实施方案的同步质量块陀螺仪。图5根据本申请的非限制性实施方案示出了可以采用在此描述的类型的MEMS装置的汽车。具体实施方式本公开的方面提供了通过线性移动机械联接器耦合在一起的微机械或微机电系统(MEMS)装置，所述机械联接器将联接的检测质量块的运动限制为同步、线性反相运动。联检器线性移动，检测质量块呈现线性反相运动，而不是旋转或旋转。因此，在本文中，它们在本文中被称为“滑道”，并且用作联接和运动传递机构。在一些实施方案中，MEMS装置包括多个这样的滑道，这些滑道构造成彼此相反的方向移动，从而使滑道的直线运动提供无网动量的平衡运行。这可以防止检测质量块的不希望的运动，确保拒绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.同步质量块微机电系统(MEMS)装置，包括：基板；第一检测质量块，通过第一系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第二检测质量块，通过第二系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第三检测质量块，通过第三系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第四检测质量块，通过第四系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；和第一联接器，将所述第一和第二检测质量块耦合在一起，并配置为当所述第一检测质量块沿平行于第二轴的第一方向移动时平行于所述第一轴线性移动，并且所述第二检测质量块沿与平行于所述第二轴的第一方向相反的第二方向移动。

【技术特征摘要】
2016.12.19 US 15/383,318;2016.12.19 US 15/383,3661.同步质量块微机电系统(MEMS)装置，包括：基板；第一检测质量块，通过第一系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第二检测质量块，通过第二系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第三检测质量块，通过第三系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；第四检测质量块，通过第四系链耦合所述基板并被配置为平行于第一横向轴和第二横向轴中的每一个线性移动；和第一联接器，将所述第一和第二检测质量块耦合在一起，并配置为当所述第一检测质量块沿平行于第二轴的第一方向移动时平行于所述第一轴线性移动，并且所述第二检测质量块沿与平行于所述第二轴的第一方向相反的第二方向移动。2.权利要求1所述的MEMS装置，还包括：第二联接器，将所述第三和第四检测质量块耦合在一起，并配置为当所述第三检测质量块沿平行于第二轴的第二方向移动时平行于第一轴线性移动，并且所述第四检测质量块沿平行于所述第二轴的第一方向移动。3.权利要求2所述的MEMS装置，其中所述第一联接器和所述第二联接器被配置为以彼此相反的方向线性移动。4.权利要求2所述的MEMS装置，其中所述第一和第二联接器被配置为沿彼此相同的方向线性移动。5.权利要求2所述的MEMS装置，还包括将所述第一检测质量块和第三检测质量块耦合在一起的第三联接器、和将所述第二检测质量块和第四检测质量块耦合在一起的第四连接器，其中所述第三和第四联接器并配置为当四个检测质量块以与所述第一轴平行的反相运动线性移动时，平行于所述第二轴线性移动。6.权利要求2所述的MEMS装置，还包括耦合所述第一和第二检测质量块的第三联接器，其中所述第一和第三联接器相对于彼此线性排列。7.权利要求1所述的MEMS装置，其中所述MEMS装置包括多个包括第一联接器的联接器，并且其中所述多个联接器被组合配置为强制与...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·P·普里霍德科，J·A·吉恩，J·A·格雷戈里，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国,US