Гиродатчик и способ его изготовления

Авторы патента:


Гиродатчик и способ его изготовления
Гиродатчик и способ его изготовления

Владельцы патента RU 2555201:

САЖЕМ ДЕФАНС СЕКЮРИТЕ (FR)

Настоящее изобретение раскрывает устройство и способ изготовления гиродатчика (2), содержащего: чувствительный элемент (4), предназначенный для вибрирования; держатель (8) электродов, на котором могут быть размещены электроды (20) для возбуждения чувствительного элемента (4) и электроды (20) для обнаружения вибрации чувствительного элемента (4); и опорные стержни (16), предназначенные для поддержки держателя (8) электродов; отличающегося тем, что опорные стержни (16) имеют по меньшей мере один выступающий конец (17). Техническим результатом является улучшение механических и эксплуатационных характеристик гиродатчика, а также усовершенствование технологии изготовления и повышение выхода годной продукции. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к гиродатчику, содержащему:

- чувствительный элемент, предназначенный для вибрирования;

- держатель электродов, на котором могут быть размещены электроды для возбуждения чувствительного элемента и электроды для обнаружения вибрации чувствительного элемента; и

- опорные стержни, предназначенные для поддержки держателя электродов.

Такой гиродатчик, к примеру, описывается в FR 2859017.

В гиродатчике этого типа проводящие стержни, в общем, образованы из цилиндрических элементов, прикрепленных у одного из их концов к держателю электродов.

Однако механические характеристики гироскопа этого типа являются неудовлетворительными.

Задача настоящего изобретения, в частности, состоит в том, чтобы предложить гиродатчик, имеющий улучшенные механические характеристики.

С этой целью одним из предметов изобретения является гиродатчик, в котором опорные стержни имеют по меньшей мере один выступающий конец.

По конкретным вариантам выполнения гиродатчик включает в себя одну или несколько отличительных признаков, указанных ниже:

- выступающий конец опирается на держатель электродов;

- каждый опорный стержень является целиковым;

- каждый опорный стержень не продолжается в держатель электродов и основание;

- держатель электродов содержит одну первую основную поверхность, обращенную к чувствительному элементу, торцевую поверхность и вторую основную поверхность на стороне, противоположной той стороне, на которой находится первая основная поверхность; возбуждающие электроды и обнаруживающие электроды продолжаются по первой основной поверхности, по торцевой поверхности и по второй основной поверхности; выступающий конец крепится по меньшей мере к одной части возбуждающих электродов и обнаруживающих электродов; вышеуказанная часть вышеуказанных электродов продолжается по второй основной поверхности;

- каждый опорный стержень имеет по меньшей мере один второй выступающий конец, который опирается на основание;

- опорные стержни расположены в пространстве между держателем электродов и основанием;

- каждый выступающий конец содержит плоскую торцевую поверхность;

- выступающий конец крепится по меньшей мере к одному электроду держателя электродов;

- гиродатчик включает в себя основание, которое может поддерживать опорные стержни и к которому крепится выступающий конец;

- держатель электродов имеет первую основную поверхность, которая обращена к чувствительному элементу, и вторую основную поверхность на стороне, противоположной той стороне, на которой находится первая основная поверхность;

электроды продолжаются непрерывно по первой основной поверхности, торцевой поверхности и второй основной поверхности держателя электродов.

Другим предметом изобретения является способ изготовления гиродатчика, содержащий: чувствительный элемент, предназначенный для вибрирования; держатель электродов, на котором могут быть размещены электроды для возбуждения чувствительного элемента и электроды для обнаружения вибрации чувствительного элемента; и опорные стержни, предназначенные для поддержки держателя электродов; способ по изобретению включает в себя этап изготовления опорных стержней, имеющих по меньшей мере один выступающий конец.

Как вариант, держатель электродов гиродатчика содержит первую основную поверхность, обращенную к чувствительному элементу, торцевую поверхность и вторую основную поверхность на стороне, противоположной той стороне, на которой находится первая основная поверхность; и способ включает в себя осаждение порции материала электрода посредством распыления на первой основной поверхности и на торцевой поверхности через щелевую маску и этап распыления взаимосвязанной порции материала вышеуказанного электрода посредством распыления на второй основной поверхности и на торцевой поверхности через другую щелевую маску, при этом осажденные пленки накладываются на торцевой поверхности держателя электродов.

Изобретение станет более понятным после ознакомления с представленным ниже описанием, которое приведено в качестве примера со ссылкой на чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид в перспективе гиродатчика по изобретению; и

Фиг.2 - осевой разрез по Фиг.1.

Настоящее изобретение относится к гиродатчику, имеющему резонатор в форме колокола или сферического купола. Однако гиродатчик также может иметь любую другую форму.

В остальной части описания термины «верхний» и «нижний» определяются относительно гиродатчика в положении, показанном на Фиг.1 и 2.

Со ссылкой на Фиг.1 и 2 гиродатчик 2 по изобретению содержит:

- чувствительный элемент, далее именуемый «резонатор 4», который может, в частности, иметь полусферическую форму, как показано на фигуре, и который имеет вал 6 для крепления;

- деталь, на которой расположены электроды, необходимые для приведения в действие резонатора 4, далее именуемая «держатель 8 электродов», в которой закреплен вал 6 резонатора 4;

- основание 10 для крепления гиродатчика к каркасу 11; и

- крышку 12, прикрепленную к основанию 10 и образующую с ней герметичную камеру 14, содержащую держатель 8 электродов и резонатор 4.

Электроды 20 для возбуждения резонатора 4 и для обнаружения вибрации резонатора 4 расположены на держателе 8 электродов. Электроды 20 продолжаются по основной поверхности 22 держателя электродов, обращенной к резонатору, по торцевой поверхности 24 и по другой основной поверхности 26 на стороне, противоположной той стороне, на которой находится основная поверхность 22.

Держатель 8 электродов может иметь различные конфигурации. Он может быть плоским с электродами, обращенными к торцевой поверхности 15 резонатора 4, как показано на Фиг.2. Он также может быть полусферическим с электродами, обращенными к внутренней поверхности резонатора. Эта конфигурация не показана.

Держатель 8 электродов поддерживается, к примеру, девятью проводящими опорными стержнями 16, которые поддерживаются основанием 10. Таким образом, опорные стержни 10 расположены в пространстве между держателем 8 электродов и основанием 10. Опорные стержни имеют два выступающих конца 17 типа «шляпки гвоздей». Верхние выступающие концы 17 опираются на держатель 8 электродов. Нижние выступающие концы 17 опираются на основание 10.

Каждый опорный стержень 16 является целиковым и не продолжается в держатель 8 электродов и основание 10.

Предпочтительно, каждый выступающий конец 17 содержит плоскую торцевую поверхность, которая имеет площадь, превышающую площадь поперечного сечения опорных стержней. Эта площадь равна приблизительно 1-3 мм2. Эта площадь может быть иной в зависимости от требуемой механической характеристики. Верхние выступающие концы 17 опорных стержней 16 крепятся по меньшей мере к одной части электродов 20 держателя электродов, например, с помощью проводящего клея или пайки. В частности, верхние выступающие концы 17 опорных штанг 16 крепятся к части электродов 20, которая продолжается по второй основной поверхности 26. Даже если жидкий проводящий клей выступает между опорными штангами 16 и держателем 8 электродов, участки и объемы клея являются незначительными, поэтому уменьшается выделение газов в камере 14.

Преимущественно, плоская торцевая поверхность обеспечивает то, что электрическое и механическое соединение располагается в одной плоскости с нижней поверхностью держателя 8 электродов.

Преимущественно, торцевые поверхности опорных стержней 16 лежат в одной и той же параллельной плоскости для лучшего контроля длины опорных стержней. Поскольку частота вибрации опорных стержней зависит от положения, в котором закреплены опорные стержни, улучшается контроль частотной плоскости гироскопов.

Основание 10 снабжено четырьмя элементами 33 для крепления опоры 11, образованными, например, с помощью резьбовых отверстий, предназначенных для размещения крепежных винтов.

Основание 10 изготовлено посредством высокотемпературного спекания слоев керамики. Нижние выступающие концы 17 опорных стержней 16 припаяны к основанию 10.

Преимущественно, припаивание нижних концов опорных стержней 16 к основанию 10 обеспечивает улучшенный контроль режимов вибрации опорных стержней.

По варианту (не показан) основание 10 изготовлено из металла. В этом случае основание имеет втулки, в которых опорные стержни 16 запаяны в стекло.

Гиродатчик 2 также включает в себя электронную схему 36, соединенную с опорными стержнями 16, и корпус 58 для защиты электронной схемы 36 с целью поддержания контролируемой атмосферы, в которой находится электронная схема 36.

Изобретение также относится к способу изготовления такого гиродатчика, который включает в себя этап изготовления опорных стержней 16, имеющих по меньшей мере один выступающий конец, который предпочтительно имеет плоскую торцевую поверхность.

В частности, способ включает в себя этап осаждения материала электродов 20 на держателе 8 электродов. Этот этап выполняется посредством распыления порции материала электрода на первой основной поверхности 22 и на торцевой поверхности 24 через щелевую механическую маску и осаждения порции материала взаимосвязанного электрода посредством распыления на другой основной поверхности и на торцевой поверхности 24 через другую щелевую маску, при этом осажденные пленки накладываются на торцевой поверхности 24 держателя электродов.

Другие этапы способа изготовления являются известными этапами, и их описание в настоящем описании не приводится.

Преимущественно, распыление выполняется одновременно на одной из основных поверхностей держателя электродов и на торцевой поверхности.

Преимущественно, пленка, осажденная на верхней поверхности держателя электродов, удовлетворяет требованиям к травлению электродов; то же самый способ используется на нижней поверхности держателя электродов, при этом две осажденные пленки естественным образом соединяются посредством перекрывания на торцевой поверхности.

Преимущественно, распыление разделяет требования к пайке для верхней поверхности и требования к травлению для нижней поверхности.

Преимущественно, распыление позволяет получить тонкие слои электродов, которые не оказывают никакого механического влияния на держатель электродов и, следовательно, на воздушный зазор.

Преимущественно, два этапа осаждения материала электродов и этап ионного травления могут выполняться в одной и той же камере.

Преимущественно, втулки больше не продолжаются в держателе электродов, в результате упрощается его изготовление и очистка.

Преимущественно, больше не требуется обеспечивать электрическое соединение втулок с электродами.

Эти преимущества позволяют снизить производственные расходы, повысить выход продукции и улучшить эксплуатационные характеристики гироскопов.

Преимущественно, электрод/ электрическое соединение через торцевую поверхность устраняет недостатки следующих компонентов:

- сквозных отверстий в держателе электродов (сверление отверстий малого диаметра, точное позиционирование);

- втулок (тепловое расширение, вызывающее разрушение);

- клеев (выделение газов, ограничивающее качество и продолжительность поддержания вакуума, гибкость и приблизительное определение краев, ухудшающих стабильность частотной плоскости, тепловое расширение, вызывающее разрушение, и нестабильность температуры воздушного зазора).

1. Гиродатчик (2), содержащий
- чувствительный элемент (4), предназначенный для вибрирования,
- держатель (8) электродов, на котором установлены электроды (20) для возбуждения чувствительного элемента (4) и электроды (20) для обнаружения вибрации чувствительного элемента (4), и
- опорные стержни (16), предназначенные для поддержки держателя (8) электродов,
отличающийся тем, что опорные стержни (16) имеют по меньшей мере один
выступающий конец (17), при этом
держатель (8) электродов включает в себя
- первую основную поверхность (22), обращенную к чувствительному элементу (4),
- торцевую поверхность (24) и
- вторую основную поверхность (26) на стороне, противоположной первой основной поверхности (22),
- электроды (20) для возбуждения и электроды (20) для обнаружения, расположенные на первой основной поверхности (22), на торцевой поверхности (24) и на второй основной поверхности (26),
- выступающий конец (17), прикрепленный по меньшей мере к одной части электродов (20) для возбуждения и электродов (20) для обнаружения, а вышеуказанная по меньшей мере одна часть электродов (20) расположена на второй основной поверхности (26).

2. Гиродатчик (2) по п. 1, отличающийся тем, что выступающий конец (17) опирается на держатель (8) электродов.

3. Гиродатчик (2) по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что каждый опорный стержень (16) является целиковым.

4. Гиродатчик (2) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что каждый опорный стержень (16) не продолжается в другом элементе.

5. Гиродатчик (2) по любому из пп. 1 - 2, отличающийся тем, что каждый выступающий конец (17) содержит плоскую торцевую поверхность.

6. Гиродатчик (2) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что вышеуказанный выступающий конец (17) крепится по меньшей мере к одному электроду (20) держателя (8) электродов.

7. Гиродатчик (2) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что включает в себя основание (10), предназначенное для поддержки опорных стержней (16), при этом вышеуказанный выступающий конец (17) закреплен на основании (10).

8. Гиродатчик (2) по п. 7, отличающийся тем, что каждый опорный стержень (16) имеет по меньшей мере один второй выступающий конце (17), который опирается на основание (10).

9. Гиродатчик (2) по п. 8, отличающийся тем, что опорные стержни (16) установлены в пространстве между держателем (8) электродов и основанием (10).

10. Гиродатчик (2) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что держатель (8) электродов имеет первую основную поверхность (22), обращенную к чувствительному элементу (4), и вторую основную поверхность (26) на стороне, противоположной первой основной поверхности (22), при этом электроды (20) расположены непрерывно на первой основной поверхности (22), на торцевой поверхности (24) и на второй основной поверхности (26) держателя (8) электродов (8).

11. Способ изготовления гиродатчика (2), содержащего чувствительный элемент (4), предназначенный для вибрирования, держатель (8) электродов, на котором могут быть размещены электроды (20) для возбуждения чувствительного элемента (4) и электроды (20) для обнаружения вибрации чувствительного элемента (4), опорные стержни (16), предназначенные для поддержки держателя (8) электродов,
отличающийся тем, что включает в себя
этап изготовления опорных стержней (16), имеющих по меньшей мере один выступающий конец (17), при этом держатель (8) электродов гиродатчика (2) содержит первую основную поверхность (22), обращенную к чувствительному элементу (4), торцевую поверхность (24) и вторую основную поверхность (26) на стороне, противоположной первой основной поверхности (22),
этап осаждения материала электрода (20) посредством распыления на первой основной поверхности (22) и на торцевой поверхности (24) через щелевую механическую маску и осаждения взаимосвязанной порции материала вышеуказанного электрода (20) посредством распыления на второй основной поверхности (26) и на торцевой поверхности (24) через другую щелевую маску, при этом осажденные пленки накладываются на торцевой поверхности (24) держателя (8) электродов.

12. Гиродатчик (2), содержащий
- чувствительный элемент (4), предназначенный для вибрирования,
- держатель (8) электродов, на котором установлены электроды (20) для возбуждения чувствительного элемента (4) и электроды (20) для обнаружения вибрации чувствительного элемента (4), и
- опорные стержни (16), предназначенные для поддержки держателя (8) электродов,
отличающийся тем, что опорные стержни (16) имеют по меньшей мере один
выступающий конец (17), при этом
держатель (8) электродов включает в себя
- первую основную поверхность (22), обращенную к чувствительному элементу (4),
- торцевую поверхность (24) и
- вторую основную поверхность (26) на стороне, противоположной первой основной поверхности (22),
электроды (20) расположены непрерывно по первой основной поверхности (22), торцевой поверхности (24) и второй основной поверхности (26) держателя электродов (8).



 

Похожие патенты:

Кориолисов гироскоп (1) включает в себя систему масс, в которой могут возбуждаться колебания параллельно первой оси, при этом может регистрироваться отклонение системы масс вследствие кориолисовой силы вдоль второй оси, которая проходит перпендикулярно первой оси, и по меньшей мере один первый корректировочный модуль (30) и по меньшей мере один второй корректировочный модуль (40), которые соответственно содержат множество неподвижных корректировочных электродов (31, 32, 41, 42) и подвижных корректировочных электродов (24, 25, 26, 27), при этом неподвижные корректировочные электроды (31, 32, 41, 42) проходят в направлении первой оси и жестко соединены с подложкой посредством соответствующих анкерных структур (33, 43), а подвижные корректировочные электроды (24, 25, 26, 27) образуют часть системы масс.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано, например, в системах ориентации и навигации летательных аппаратов. Технический результат - повышение надежности.

Изобретение относится к технологии сборки волновых твердотельных гироскопов (ВТГ) и может быть использовано при производстве навигационных приборов и систем для самолетов, катеров, космических аппаратов, бурильных установок.

Изобретение относится к гироскопии и может быть использовано в системах средней точности инерциального управления объектами бескарданного типа. Твердотельный волновой гироскоп содержит цилиндрический резонатор, смонтированный в корпусе, и расположенные на нижней пластине восемь пьезоэлементов, закрепленных с помощью клея.

Предлагаемый способ может быть использован при изготовлении и подготовке к работе волновых твердотельных гироскопов (ВТГ). Определение параметров ВТГ заключается в том, что измеряют амплитуды колебаний резонатора на частотах вблизи резонанса в стационарных режимах, по измеренным значениям амплитуд колебаний и частот формируют вектор и матрицу с линейными относительно амплитуд элементами.

Изобретение относится к акустоэлектронным приборам, предназначенным для преобразования угловой скорости вращения основания в электрический сигнал. Микроакустомеханический гироскоп содержит основание, структуру инерционных масс, размещенных в шахматном порядке, пьезоэлектрические преобразователи и измерительные ВШП суммарного поля ПАВ от регулярной структуры инерционных масс.

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой твердотельный волновой гироскоп. Гироскоп имеет вакуумируемый корпус в виде полусферической оболочки с равномерной толщиной, на внешней стороне которого размещены три установочно-закрепительных элемента, разнесенных относительно друг друга на 120°, а на внутренней - три конусных сегментных элемента, смещенных на 60° относительно установочно-закрепительных элементов, для установки комбинированной информационно-возбудительной платы с использованием кольцевой разрезной пружины.

Изобретение относится к гироскопическому датчику (2), содержащему: чувствительный элемент (4), выполненный с возможностью вибрирования; электрододержатель (8), способный поддерживать электроды (20) возбуждения/обнаружения для возбуждения чувствительного элемента (4) и обнаружения вибрации чувствительного элемента (4); и элементы (10, 16) для установки электрододержателя (8); характеризующийся тем, что поддерживающие элементы (10, 16) содержат основание (10), выполненное из материала, имеющего плотность менее чем 5 кг/дм3, и квадратный корень отношения модуля Юнга, деленного на указанную выше плотность больше чем 9 ГПа1/2дм3/2/кг-1/2.

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа, в которых для повышения точности используется термокомпенсация.

Изобретение относится к вибрационным гироскопам. Гироскопическая система производит измерения при помощи вибрационного гироскопа, который вибрирует в первом положении вибрации и передает сигнал измерений.

Изобретение относится к измерительной технике. Чувствительный элемент микросистемного гироскопа содержит корпусную кремниевую пластину, симметрично расположенные внутри друг друга и разделенные равномерными зазорами внешнюю и внутреннюю подвижные рамки, при этом внешняя рамка соединена с корпусной кремниевой пластиной и с внутренней рамкой посредством упругих торсионов, продольные оси каждой пары торсионов взаимно перпендикулярны, между корпусной кремниевой пластиной и подвижными рамками образован посредством сквозного анизотропного травления зазор, на одну сторону корпусной кремниевой пластины жестко присоединена изоляционная обкладка с нанесенными на нее неподвижными проводящими электродами электростатического силового преобразователя, задающего принудительные колебания внутренней рамки, при этом на обе стороны корпусной кремниевой пластины присоединены изоляционные обкладки, на которые нанесены электроды электростатического силового преобразователя, задающего принудительные колебания внутренней рамки, электроды емкостного преобразователя перемещений и электроды силового электростатического преобразователя обратной связи, внешняя подвижная рамка является подвижным проводящим электродом электростатического силового преобразователя обратной связи, компенсирующего момент от действия кориолисовой силы, и подвижным проводящим электродом емкостного преобразователя перемещений. Технический результат - повышение точности измерений. 2 ил.

Изобретение относится к балансировке металлических резонаторов твердотельных волновых гироскопов (ВТГ) и может быть использовано при производстве навигационных приборов различного назначения. Способ балансировки металлического беззубцового цилиндрического резонатора волнового твердотельного гироскопа включает в себя измерение параметров первых четырех форм массового дефекта резонатора, погружение резонатора в ванну с электролитом и пропускание через его поверхность рассчитанного электрического заряда, регулируемого временем пропускания постоянного тока, величину которого выбирают в зависимости от состава электролита и металла резонатора, при этом цилиндрический резонатор погружают в электролит наклонно, устанавливают величину центрального угла цилиндрического клина погруженной части, равную α, и совмещают угол ориентации обрабатываемой поверхности цилиндрического клина с ориентацией удаляемой формы массового дефекта. Технический результат - уменьшение времени и трудоемкости процесса балансировки беззубцовых металлических цилиндрических резонаторов по первым 4-м формам массового дефекта. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании таких средств измерения угловой скорости движения основания, как вибрационные гироскопы. Микромеханический вибрационный гироскоп содержит основание, инерционный диск, имеющий одинаковую толщину и закрепленный на основании с помощью внутреннего упругого подвеса, систему электростатического возбуждения колебаний диска, состоящую из гребенчатых двигателей возбуждения и датчиков углового положения, систему управления выходными колебаниями, состоящую из электродов емкостного съема и электродов управления, расположенных на основании под инерционным диском и закрепленных на площадке, связанной с основанием с помощью упругого подвеса, что способствует синфазным перемещениям электродов и инерционного диска при действии постоянного ускорения или вибрации. Этим обеспечивается постоянство зазора в системе управления выходными колебаниями и неизменность масштабного коэффициента прибора. Техническим результатом является снижение чувствительности гироскопа к постоянным поступательным ускорениям и вибрации, что обеспечивает уменьшение помехи и повышение эксплуатационных характеристик гироскопа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области навигационной техники, а именно к конструкции микромеханических вибрационных гироскопов. Вибрационный гироскоп содержит дисковый ротор в упругом подвесе в виде пружины, связывающей ротор с неподвижной опорой, и статоры с электродами привода крутильных колебаний ротора и емкостных датчиков для определения его угловых смещений относительно двух взаимно перпендикулярных осей, ортогональных к оси крутильных колебаний ротора. Ротор, пружина и неподвижная опора выполнены из одной пластины диэлектрического материала с электропроводящим покрытием, при этом пружина соединяет внешнюю часть ротора с неподвижной опорой и выполнена в виде четырехзаходной спирали с ограниченным разворотом витков на угол, примерно равный α=π(1±0,2). В центральной части ротора, свободной от электропроводящего покрытия, выполнено отверстие с 2n (n=2, 3, 4…) зубцами для взаимодействия соответственно с 2n электродами привода крутильных колебаний. Технический результат - повышение точности и упрощение изготовления вибрационного гироскопа. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к балансировке кварцевых полусферических резонаторов твердотельных волновых гироскопов (ВТГ) и может быть использовано при производстве навигационных приборов различного назначения. Способ балансировки кварцевого полусферического резонатора волнового твердотельного гироскопа по предварительно определенным величинам параметров первых четырех форм массового дефекта резонатора заключается в том, что кварцевый полусферический резонатор радиуса R устанавливают в положение, при котором ось его симметрии горизонтальна, а единый нуль окружного угла находится в нижнем положении, поворачивают резонатор вокруг оси симметрии на угол Δφ относительно единого нуля окружного угла и в этом положении частично погружают резонатор в травильный раствор, устанавливая удвоенный зенитный угол сферического сегмента обрабатываемой поверхности 2α, а затем проводят химическое травление в течение времени t. Технический результат - уменьшение времени и трудоемкости процесса балансировки кварцевых полусферических резонаторов по первым 4-м формам массового дефекта. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к микросистемным гироскопам камертонного типа. Предложенный камертонный микрогироскоп содержит корпусную монокремниевую пластину и две чувствительные массы, каждая из которых подвешена с помощью упругих растяжек на консолях, которые, в свою очередь, жестко закреплены на центральной балке. На неподвижных обкладках микрогироскопа выполнены проводящие электроды. Поверхности указанных проводящих электродов, а также поверхности чувствительных масс выполнены пористыми. Причем поры заполнены проводящим материалом, значение плотности которого превышает значение плотности пористого материала. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности микромеханического гироскопа. 4 ил.

Изобретение относится к измерениям угловой скорости, а именно к микроэлектромеханической системе (МЭМС) для датчика угловой скорости. МЭМС помещена между первой и второй композитными пластинами типа кремний-изолятор, состоящими из множества структурированных кремниевых элементов, электрически изолированных друг от друга изоляционным материалом. МЭМС содержит монокристаллическую кремниевую подложку, структурированную для формирования детекторной системы и рамки, причем детекторная система полностью отделена от окружающей ее рамки, расположенной между сопряженными с ней поверхностями первой и второй композитных пластин, так что детекторная система герметизирована в полости, сформированной первой и второй композитными пластинами и рамкой. При этом детекторная система содержит две сейсмические массы, каждая из которых имеет переднюю и заднюю поверхности; две приводные перемычки, каждая из которых имеет первый конец, соединенный с сейсмической массой, и второй конец, соединенный с первой и второй композитными пластинами посредством фиксированных пьедесталов, выполненных на кремниевой подложке, и работающую на изгиб пружину, непосредственно соединяющую между собой две сейсмические массы и выполненную с возможностью синхронизации их первичного движения. Каждая сейсмическая масса имеет первую вращательную степень свободы относительно оси, по существу, перпендикулярной плоскости кремниевой подложки, а сейсмические массы и приводные перемычки сформированы с возможностью иметь вторую вращательную степень свободы относительно оси, по существу, совпадающей с продольной осью приводных перемычек. Детекторная система содержит также средство для генерирования и детектирования первичного движения, состоящего в первичных осцилляциях двух сейсмических масс, в противофазе, в соответствии с первой вращательной степенью свободы, и средство для детектирования вторичного движения, состоящего во вторичных осцилляциях двух сейсмических масс, в противофазе, в соответствии со второй вращательной степенью свободы. При этом средство для генерирования и детектирования первичного движения и средство для детектирования вторичного движения сформированы на передней и на задней поверхностях каждой из первой и второй сейсмических масс, а детекторная система выполнена с возможностью возникновения в ней, при придании системе угловой скорости вокруг третьей оси, по существу, лежащей в плоскости кремниевой подложки и перпендикулярной продольной оси перемычек, силы Кориолиса, вызывающей вторичные осцилляции сейсмических масс. Изобретение обеспечивает повышение точности и стабильности измерений. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к акустоэлектронным приборам, предназначенным для преобразования угловой скорости вращения основания в электрический сигнал. Сущность изобретения заключается в том, что на внешней поверхности несущего основания выполнен трапецеидальный выступ, размещенный зеркально трапецеидальному выступу на внутренней поверхности несущего основания и совпадающий с ним по форме и размерам, тонкая пленка из пьезоэлектрика с установленной на ней регулярной структурой инерционных масс и измерительными встречно-штыревыми преобразователями для каждого из направлений вращения несущего основания установлены на поверхности малого основания трапецеидального выступа, выполненного на внешней поверхности несущего основания, на поверхности малого основания трапецеидального выступа, выполненного на внутренней поверхности несущего основания, дополнительно установлены тонкая пленка из пьезоэлектрика с установленной на ней регулярной структурой инерционных масс, размещенных в шахматном порядке, и измерительными встречно-штыревыми преобразователями для каждого из направлений вращения несущего основания, при этом на боковых поверхностях трапецеидального выступа, выполненного на внешней поверхности несущего основания, дополнительно симметрично друг другу установлены активные пьезоэлектрические преобразователи, которые обеспечивают возбуждение продольных акустических волн в материале несущего основания в направлениях, определяемых углом, заданным положением боковых поверхностей трапецеидального выступа относительно внутренней поверхности несущего основания, и в противофазе по отношению к активным пьезоэлектрическим преобразователям, размещенным на боковых поверхностях трапецеидального выступа на внутренней поверхности несущего основания, выходы измерительных встречно-штыревых преобразователей, размещенных на поверхности малых оснований трапецеидальных выступов, расположенных по обе стороны несущего основания, попарно электрически соединены со входами сумматоров, а выходы последних электрически соединены со входами сумматоров, соответственно для каждого из направлений вращения несущего основания. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение уровня полезного сигнала по сравнению с уровнем шумовых сигналов. 5 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при построении одноосных и трехосных измерителей параметров движения - угловых скоростей и линейных ускорений для инерциальных навигационных систем и пилотажных систем управления подвижных объектов. Заявлен способ компенсации температурной зависимости систематических составляющих дрейфа гироскопических датчиков, включающий измерение в заводских условиях, в процессе отладки чувствительных элементов, значения систематических составляющих в виде нулевых сигналов и масштабных коэффициентов при фиксированных значениях ряда температур в рабочем диапазоне, описание кусочно-линейной или полиномной аппроксимацией зависимости нулевого сигнала и масштабного коэффициента от температуры. При этом измерение систематических составляющих в виде нулевых сигналов и масштабных коэффициентов при фиксированных значениях ряда температур в рабочем диапазоне осуществляют в процессе по меньшей мере двух запусков чувствительных элементов. Рассчитывают средние значения нулевых сигналов и масштабных коэффициентов при фиксированных значениях ряда температур в рабочем диапазоне, полученных в запусках. По полученным средним значениям определяют коэффициенты кусочно-линейной или полиномной аппроксимации температурной зависимости. Затем эти коэффициенты записывают в микроконтроллер для возможности осуществления алгоритмической компенсации температурной зависимости нулевых сигналов и масштабных коэффициентов в процессе эксплуатации. Технический результат - повышение точностных характеристик гироскопических датчиков. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к измерительной технике, и предназначено для измерения угловой скорости, например, в системах управления, навигации, стабилизации и наведения. Инерционные массы (1, 2), на поверхности которых напылены токопроводящие дорожки (19, 20), размещены на упругих элементах подвеса (3, 4) в зазоре между двумя постоянными магнитами (6). Датчики положения состоят из пар излучателей (11, 12, 15, 16) и фотоприемников (17, 18) или двухсегментных фотоприемников (13, 14). Инерционные массы (1, 2) совершают автоколебания под действием знакопеременного сигнала, формируемого в цепи обратной связи, состоящей из триггеров Шмидта (28, 32), амплитудных детекторов (29, 33) и сумматоров (27, 31). Наличие входного воздействия приводит к смещению центра колебаний инерционных масс и возникновению временной модуляции выходного сигнала, получаемого после обработки на микроконтроллере (30). Технический результат заключается в большей помехозащищенности и измерении угловых скоростей с большей точностью и расширенным частотным диапазоном. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-07-10 2015-07-10T11:45:25
Наверх