本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的轉(zhuǎn)速傳感器。

背景技術(shù)：

例如由DE 10 2009 027 897 A1公開了這種轉(zhuǎn)速傳感器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)速傳感器具有的優(yōu)點(diǎn)是：能夠在相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言小的基底面上實(shí)現(xiàn)多通道的轉(zhuǎn)速傳感器，因?yàn)閷?duì)于轉(zhuǎn)速傳感器的微機(jī)械結(jié)構(gòu)而言僅僅需要相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言小的基底面來(lái)用于探測(cè)圍繞最多三個(gè)彼此垂直地延伸的旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)速。

這通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)，即，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)速傳感器中，第一探測(cè)結(jié)構(gòu)和第二探測(cè)結(jié)構(gòu)借助于耦合結(jié)構(gòu)如此耦合，以至于：

--在圍繞一基本上平行于一垂直于主延伸平面延伸的第三軸線的軸線的第一轉(zhuǎn)速的情況下和/或

--在圍繞一基本上平行于一平行于主延伸平面并且垂直于驅(qū)動(dòng)方向延伸的第四軸線的軸線的第二轉(zhuǎn)速的情況下

能夠基本上垂直于驅(qū)動(dòng)方向地探測(cè)作用到第一探測(cè)結(jié)構(gòu)上的第一力作用和作用到第二探測(cè)結(jié)構(gòu)上的第二力作用，其中，第一力作用和第二力作用是基本上反相的，其中，第三探測(cè)結(jié)構(gòu)和第四探測(cè)結(jié)構(gòu)借助于耦合結(jié)構(gòu)如此耦合，以至于：

--在第二轉(zhuǎn)速的情況下和/或

--在圍繞一基本上平行于一平行于驅(qū)動(dòng)方向延伸的第五軸線的軸線的第三轉(zhuǎn)速的情況下

能夠探測(cè)基本上垂直于主延伸平面作用到第三探測(cè)結(jié)構(gòu)上的第三力作用和基本上垂直于主延伸平面作用到第四探測(cè)結(jié)構(gòu)上的第四力作用。

由此，提供一種具有線性振動(dòng)結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)振動(dòng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速傳感器，其中，各個(gè)結(jié)構(gòu)直接彼此耦合，由此，本發(fā)明的轉(zhuǎn)速傳感器能夠以耦合的探測(cè)模式運(yùn)行。此外，本發(fā)明的轉(zhuǎn)速傳感器具有比現(xiàn)有技術(shù)高的對(duì)稱性，從而可以降低由工藝偏差和/或非線性引起的影響。因此，以簡(jiǎn)單的、機(jī)械上穩(wěn)固并且成本低廉的方式提供對(duì)例如由振動(dòng)引起的干擾影響不敏感的轉(zhuǎn)速傳感器。因此，例如相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)降低了干擾信號(hào)的強(qiáng)度。

由從屬權(quán)利要求以及參考附圖的說(shuō)明書中得出本發(fā)明的有利的構(gòu)型和改進(jìn)方案。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，驅(qū)動(dòng)裝置包括至少一個(gè)靜電式梳狀驅(qū)動(dòng)裝置。因此，提供簡(jiǎn)單、機(jī)械上穩(wěn)固并且成本低廉的驅(qū)動(dòng)裝置。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，耦合結(jié)構(gòu)如此構(gòu)造，以至于第一探測(cè)結(jié)構(gòu)和第二探測(cè)結(jié)構(gòu)由于第一力作用和由于第二力作用基本上只能反相地偏轉(zhuǎn)出。因此，能夠有利地實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)速傳感器能夠以對(duì)于線性加速度穩(wěn)固的耦合探測(cè)模式運(yùn)行。此外，該耦合結(jié)構(gòu)一方面能夠?qū)崿F(xiàn)探測(cè)結(jié)構(gòu)的共同的反平行的探測(cè)模式(質(zhì)量彼此相向振動(dòng))但是另一方面抑制平行的探測(cè)模式(質(zhì)量以相同方向上的相振動(dòng))。此外，該耦合結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)圍繞處于耦合結(jié)構(gòu)中心的中央懸掛的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，該轉(zhuǎn)速傳感器包括用于探測(cè)第一力作用的基本上平行于第四軸線的第一分量的第一探測(cè)單元和用于探測(cè)第二力作用的基本上平行于第四軸線的第二分量的第二探測(cè)單元，其中，該第一探測(cè)單元包括至少一個(gè)第一電極，該第二探測(cè)單元包括至少一個(gè)第二電極，第一電極和第二電極基本上板形地構(gòu)造并且基本上垂直于主延伸平面延伸并且至少部分地設(shè)置在相應(yīng)探測(cè)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)至少一個(gè)凹槽中。因此，能夠有利地實(shí)現(xiàn)，第一轉(zhuǎn)速被該轉(zhuǎn)速傳感器探測(cè)。此外，由此有利地實(shí)現(xiàn)，第一轉(zhuǎn)速被電容地探測(cè)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，該轉(zhuǎn)速傳感器包括探測(cè)第一力作用的用于基本上平行于第三軸線的第三分量的第三探測(cè)單元和用于探測(cè)第二力作用的基本上平行于第三軸線的第四分量的第四探測(cè)單元，其中，第三探測(cè)單元包括至少一個(gè)第三電極，該第四探測(cè)單元包括至少一個(gè)第四電極，其中，第三電極和第四電極基本上板形地構(gòu)造并且基本上平行于主延伸平面延伸并且至少部分地設(shè)置在基底和相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)之間和/或設(shè)置在相應(yīng)探測(cè)結(jié)構(gòu)的背離基底的側(cè)。因此，有利地能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)該轉(zhuǎn)速傳感器探測(cè)第二轉(zhuǎn)速。此外，由此能夠有利地實(shí)現(xiàn)第二轉(zhuǎn)速被電容地探測(cè)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，該轉(zhuǎn)速傳感器包括探測(cè)第三力作用的用于基本上平行于第三軸線的第五分量的第五探測(cè)單元和用于探測(cè)第四力作用的基本上平行于第三軸線的第六分量的第六探測(cè)單元，其中，第五探測(cè)單元包括至少一個(gè)第五電極，第六探測(cè)單元包括至少一個(gè)第六電極，其中，第五電極和第六電極基本上板形地構(gòu)造并且基本上平行于主延伸平面延伸并且至少部分地設(shè)置在基底和相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)之間和/或設(shè)置在相應(yīng)探測(cè)結(jié)構(gòu)的背離基底的側(cè)。因此，能夠有利地實(shí)現(xiàn)第三轉(zhuǎn)速被該轉(zhuǎn)速傳感器探測(cè)。此外，由此有利地實(shí)現(xiàn)，第三轉(zhuǎn)速被電容地探測(cè)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，該轉(zhuǎn)速傳感器包括用于探測(cè)第三力作用的在圍繞一基本上平行于第五軸線的軸線的扭矩方面的第七分量的第七探測(cè)單元和用于探測(cè)第四力作用的在圍繞一基本上平行于第五軸線的軸線的扭矩方面的第八分量的第八探測(cè)單元，其中，第七探測(cè)單元包括至少一個(gè)第七電極，第八探測(cè)單元包括至少一個(gè)第八電極，其中，第七電極和第八電極基本上板形地構(gòu)造并且基本上平行于主延伸平面延伸并且至少部分地設(shè)置在基底和相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)之間和/或設(shè)置在相應(yīng)探測(cè)結(jié)構(gòu)的背離基底的側(cè)。因此，能夠有利地實(shí)現(xiàn)通過(guò)該轉(zhuǎn)速傳感器探測(cè)第二轉(zhuǎn)速。此外，由此能夠有利地實(shí)現(xiàn)第二轉(zhuǎn)速被電容地探測(cè)。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案，第一分量和/或第二分量和/或第三分量和/或第四分量和/或第五分量和/或第六分量和/或第七分量和/或第八分量能夠被電容地和/或壓阻地和/或壓電地探測(cè)。因此，有利地以簡(jiǎn)單、機(jī)械上穩(wěn)固并且成本低廉的方式提供第一轉(zhuǎn)速和/或第二轉(zhuǎn)速和/或第三轉(zhuǎn)速的探測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖1：根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器的示意圖；

圖2：根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器的示意圖；

圖3：根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器的示意圖；

圖4：根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器的示意圖；

圖5：根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器的示意圖；

在不同的附圖中，相同的部件始終設(shè)有相同的附圖標(biāo)記并且因此一般也分別僅僅一次被命名或者述及。

具體實(shí)施方式

在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器1的示意圖，其中，轉(zhuǎn)速傳感器1包括具有主延伸平面100的基底3和能夠相對(duì)于基底3基本上平行于驅(qū)動(dòng)方向5運(yùn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)7和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)9。此外，轉(zhuǎn)速傳感器1包括能夠被第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)7基本上平行于驅(qū)動(dòng)方向5驅(qū)動(dòng)的第一探測(cè)結(jié)構(gòu)11和能夠被第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)9基本上平行于驅(qū)動(dòng)方向5驅(qū)動(dòng)的第二探測(cè)結(jié)構(gòu)13。此外，轉(zhuǎn)速傳感器1包括能夠被第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)7和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)9在圍繞基本上垂直于主延伸平面100延伸的第一軸線擺動(dòng)方面驅(qū)動(dòng)的第三探測(cè)結(jié)構(gòu)17以及能夠被第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)7和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)9在圍繞基本上垂直于主延伸平面100延伸的第二軸線擺動(dòng)方面驅(qū)動(dòng)的第四探測(cè)結(jié)構(gòu)21。此外，轉(zhuǎn)速傳感器1包括在圖1中未示出的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選地包括至少一個(gè)靜電式梳狀驅(qū)動(dòng)裝置，用于使第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)7和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)9從各驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)7、9的各靜止位置偏轉(zhuǎn)出，從而使得第一驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)7和第二驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)9能夠被激勵(lì)成基本上反相的振動(dòng)，所述振動(dòng)分別具有基本上平行于驅(qū)動(dòng)方向5的運(yùn)動(dòng)分量。在此，第一探測(cè)結(jié)構(gòu)11和第二探測(cè)結(jié)構(gòu)13借助于耦合結(jié)構(gòu)23耦合，從而使得：

--在圍繞一基本上平行于第三軸線Z的軸線的第一轉(zhuǎn)速的情況下，和/或

--在圍繞一基本上平行于第四軸線Y的軸線的第二轉(zhuǎn)速的情況下

能夠探測(cè)基本上垂直于驅(qū)動(dòng)方向5作用到第一探測(cè)結(jié)構(gòu)11上的第一力作用和作用到第二探測(cè)結(jié)構(gòu)13上的第二力作用。在此，第一力作用和第二力作用基本上反相地作用。此外，第三探測(cè)結(jié)構(gòu)17和第四探測(cè)結(jié)構(gòu)21借助于耦合結(jié)構(gòu)23耦合，從而使得：

--在所述第二轉(zhuǎn)速的情況下和/或

--在圍繞一基本上平行于第五軸線X的軸線的第三轉(zhuǎn)速的情況下

能夠探測(cè)基本上垂直于主延伸平面100作用到第三探測(cè)結(jié)構(gòu)17上的第三力作用和作用到第四探測(cè)結(jié)構(gòu)21上的第四力作用。

在圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器1的示意圖。在圖2中，耦合結(jié)構(gòu)23示例性地構(gòu)造為使得第一探測(cè)結(jié)構(gòu)11和第二探測(cè)結(jié)構(gòu)13由于第一力作用和由于第二力作用基本上只能反相地偏轉(zhuǎn)出。

在圖3中示出根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器1的示意圖。在圖3中示例性地示出包括例如至少一個(gè)未示出的第一電極的、用于探測(cè)第一力作用的基本上平行于第四軸線Y的第一分量的第一探測(cè)單元25和包括例如至少一個(gè)未示出的第二電極的、用于探測(cè)第二力作用的基本上平行于第四軸線Y的第二分量的第二探測(cè)單元27。在此，第一電極和第二電極基本上板形地構(gòu)造并且基本上垂直于主延伸平面100延伸并且至少部分地設(shè)置在相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)11，13的相應(yīng)三個(gè)凹槽中的相應(yīng)的一個(gè)中。附加地，在圖3中示例性地示出包括至少一個(gè)第五電極49的、用于探測(cè)第三力作用的基本上平行于第三軸線Z的第五分量的第五探測(cè)單元33和包括至少一個(gè)第六電極51的、用于探測(cè)第四力作用的基本上平行于第三軸線Z的第六分量的第六探測(cè)單元35。在此，第五電極49和第六電極51基本上板形地構(gòu)造、基本上平行于主延伸平面100延伸并且至少部分地設(shè)置在基底3和相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)17，21之間和/或設(shè)置在相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)17，21的背離基底的側(cè)。

在圖4中示出根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器1的示意圖。圖4示例性地示出包括至少一個(gè)第七電極53的、用于探測(cè)第三力作用的在圍繞一基本上平行于第五軸線X的軸線的扭矩方面的第七分量的第七探測(cè)單元37和包括至少一個(gè)第八電極55的、用于探測(cè)第四力作用的在圍繞一基本上平行于第五軸線X的軸線的扭矩方面的第八分量的第八探測(cè)單元39。在此，第七電極53和第八電極55基本上板形地構(gòu)造、基本上平行于主延伸平面100延伸并且至少部分地設(shè)置在基底3和相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)17、21之間和/或設(shè)置在相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)17、21的背離基底的側(cè)。

在圖5中示出根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實(shí)施形式的轉(zhuǎn)速傳感器1的示意圖。圖5示例性地示出包括至少一個(gè)第三電極45的、用于探測(cè)第一力作用的基本上平行于第三軸線Z的第三分量的第三探測(cè)單元29和包括至少一個(gè)第四電極47的、用于探測(cè)第二力作用的基本上平行于第三軸線Z的第四分量的第四探測(cè)單元31。在此，第三電極45和第四電極47基本上板形地構(gòu)造、基本上平行于主延伸平面100地延伸并且至少部分地設(shè)置在基底3和相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)11、13之間和/或設(shè)置在相應(yīng)的探測(cè)結(jié)構(gòu)11、13的背離基底的側(cè)。

優(yōu)選地，第一分量和/或第二分量和/或第三分量和/或第四分量和/或第五分量和/或第六分量和/或第七分量和/或第八分量能夠被電容地和/或壓阻地和/或壓電地探測(cè)。此外，轉(zhuǎn)速傳感器1優(yōu)選地設(shè)置有可能的探測(cè)單元25，27，29，31，33，35，37，39的部分?jǐn)?shù)量，其中，每個(gè)探測(cè)單元25，27，29，31，33，35，37，39的缺少和所有探測(cè)單元25，27，29，31，33，35，37，39的存在是允許的。