Obraz1

62

Czujniki prędkości obrotowej i prędkości jazdy

Mikromechaniczne czujniki kąta obrotu

w korzystny sposób zmierzyć także te obce przyspieszenia).

Precyzyjna mikromechaniczna konstrukcja pomaga wytłumić wpływ dużego przyspieszenia drgań na mniejsze o kilka rzędów przyspieszenie Coriolisa (poprzeczna czułość dużo poniżej 40 dB).

Układy wymuszenia i pomiarowy są tu mechanicznie i elektrycznie ściśle rozprzężone.

Mikromechaniczny czujnik kąta obrotu MM2

Gdy krzemowy czujnik kąta obrotu jest wykonany całkowicie metodami mikromecha-niki powierzchniowej MMP i równocześnie układy magnetycznego wymuszenia oraz regulacji są elektrostatyczne, wówczas rozprzężenie układów pomiarowego i wymuszenia daje się zrealizować mniej konsekwentnie: centralnie położony oscylator skrętny o budowie grzebieniowej (rys. 3 i 4) jest elektrostatycznie pobudzany do drgań. Amplituda jego drgań za pomocą jednakowej zmiany pojemności jest wyregulowana na stałą wartość. Siły Coriolisa wymuszają jednocześnie ruchy pochyłe (wahania wokół osi 3, rys. 3), których amplituda, proporcjonalna do kąta obrotu Q, jest wykrywana dzięki pomiarowi pojemności elektrod umieszczonych pod oscylatorem. Aby ruchów tych zbytnio nie tłumić, czujnik musi pracować w próżni.

Rysunek 2

1    - sprężyna sprzęgająca determinująca częstotliwość drgań

2    - magnes stały

3    - kierunek drgań

4    - masa drgająca

5    - miernik przyspieszenia Coriolisa

6    - kierunek przyspieszenia Coriolisa

7    - wpust prowadząco--mocujący (sprężynujący)

£> - kąt obrotu

v - prędkość drgań B - indukcja pola magnesu stałego

Rysunek 3

1    - struktura grzebieniowa

2    - oscylator obrotowy

3    - oś pomiarowa ^CDrv - elektrody wymuszające

C_Det - pojemnościowe próbkowanie impulsu drgań skrętnych F_c - siła Coriolisa v - prędkość drgań f2 - mierzony kąt obrotu proporcjonalny do AC_Det

Budowa mikromechanicznego czujnika kąta obrotu MM1

>

CD

O

N

o

LU

<

Z>