公开(公告)号：EP0604519A1

公开(公告)日：1994-07-06

申请号：EP92919849.0

申请日：1992-09-11

申请人： THE CHARLES STARK DRAPER LABORATORY, INC.

发明人： GREIFF, Paul ,  BOXENHORN, Burton

IPC分类号： G01C19 ,  G01P9

CPC分类号： G01C19/5719 ,  G01P2015/0831

摘要： L'invention se rapporte à un gyroscope à diapason micromécanique, qui comprend une structure suspendue (14) constituée d'au moins une première et une seconde structure vibrable (38, 40). Chaque structure vibrable peut être énergisée pour vibrer latéralement, à l'intérieur d'un premier plan, le long d'un axe (42) perpendiculaire à l'axe sensible de rotation (44). Les vibrations latérales ou en plan des première et seconde structures vibrables entraînent un mouvement simultané vertical ou rotationnel d'au moins une partie de la structure suspendue au moment de la rotation angulaire du gyroscope autour de l'axe sensible de rotation. Ce mouvement vertical ou rotationnel de la sturcture suspendue est détecté par les électrodes (70, 72) et une tension proportionnelle à ce mouvement est générée pour fournir une indication de la vitesse angulaire de rotation détectée par le gyroscope.

摘要翻译： 本发明涉及一种微机械音叉陀螺仪，其包括由至少第一和第二可振动结构（38,40）组成的悬挂结构（14）。 每个可振动结构可以被激励以在第一平面内沿着垂直于旋转旋转轴线（44）的轴线（42）侧向地振动。 第一和第二振动结构的横向或平面振动在陀螺仪围绕敏感旋转轴的角旋转时引起悬置结构的至少一部分的同时垂直或旋转运动。 悬浮结构的这种垂直或旋转运动由电极（70,72）检测，并且产生与该运动成比例的电压，以提供由陀螺仪检测的旋转角速度的指示。

公开(公告)号：EP0472717B1

公开(公告)日：1997-06-04

申请号：EP91906925.2

申请日：1991-03-14

申请人： THE CHARLES STARK DRAPER LABORATORY, INC.

发明人： GREIFF, Paul

IPC分类号： H01L29/00 ,  G01P9/00 ,  G01P15/00

CPC分类号： G01C19/5719

摘要： A semiconductor chip gyroscopic transducer (10) is disclosed in which a semiconductor element (47) is supported in an outer element by a flexible linkage system which is in turn supported in a frame of semiconductor material (16) by another flexible linkage system which permits the element to vibrate about two axes relative to the frame. Balanced torque forces are provided by a system of buried (50, 52, 54, 56) and bridge (58, 60, 62, 64) electrodes. The stress and tension resulting from doping of these elements are released by a flexure beam (20, 22, 36, 38). The inertial mass of the inner element is balanced by formation in a central pit and on-chip electronics avoids the capacitive loading effects of long runs from high impedance sources. Flexure footings are integrated with the structure adding stability to flexures connecting the supported gyroscopic resonator element to the supporting structure, offsetting a rippling effect inherent in the oxide structure. Flexure grooves provide selective stiffness in the flexure. The bridge electrodes (58, 60, 62, 64) are additionally electrically isolated for electrical compatibility with gyroscope electronics.

公开(公告)号：EP0824702B1

公开(公告)日：2003-02-05

申请号：EP96920146.6

申请日：1996-05-08

申请人： THE CHARLES STARK DRAPER LABORATORY, INC.

发明人： GREIFF, Paul ,  ANTKOWIAK, Bernard, M.

IPC分类号： G01P9/04 ,  G01P15/125 ,  G01C19/56 ,  G01P15/08

CPC分类号： G01C19/5712 ,  B81B3/0051 ,  B81B2201/0242 ,  B81B2203/056 ,  B81B2203/058 ,  G01P15/0802 ,  G01P15/125

摘要： A gimballed vibrating wheel gyroscope (10) for detecting rotational rates in inertial space. The gyroscope (10) includes a support (20) oriented in a first plane and a wheel assembly (12) disposed over the support (20) parallel to the first plane. The wheel assembly (12) is adapted for vibrating rotationally at a predetermined frequency in the first plane and is responsive to rotational rates about a coplanar input axis (32) for providing an output torque about a coplanar output axis (34). The gyroscope (10) also includes a post assembly (18a, 18b) extending between the support (20) and the wheel assembly (12) for supporting the wheel assembly (12). The wheel assembly (12) has an inner hub (24), an outer wheel (26), and spoke flexures (28a-28d) extending between the inner hub (24) and the outer wheel (26) and being stiff along both the input and output axes (32, 34). A flexure (22a, 22b) is incorporated in the post assembly (18a, 18b) between the support (20) and the wheel assembly inner hub (24) and is relatively flexible along the output axis (34) and relatively stiff along the input axis (32).

公开(公告)号：EP0824702A1

公开(公告)日：1998-02-25

申请号：EP96920146.0

申请日：1996-05-08

申请人： THE CHARLES STARK DRAPER LABORATORY, INC.

发明人： GREIFF, Paul ,  ANTKOWIAK, Bernard, M.

IPC分类号： B81B3 ,  G01C19 ,  G01P9 ,  G01P15

CPC分类号： G01C19/5712 ,  B81B3/0051 ,  B81B2201/0242 ,  B81B2203/056 ,  B81B2203/058 ,  G01P15/0802 ,  G01P15/125

摘要： A gimballed vibrating wheel gyroscope (10) for detecting rotational rates in inertial space. The gyroscope (10) includes a support (20) oriented in a first plane and a wheel assembly (12) disposed over the support (20) parallel to the first plane. The wheel assembly (12) is adapted for vibrating rotationally at a predetermined frequency in the first plane and is responsive to rotational rates about a coplanar input axis (32) for providing an output torque about a coplanar output axis (34). The gyroscope (10) also includes a post assembly (18a, 18b) extending between the support (20) and the wheel assembly (12) for supporting the wheel assembly (12). The wheel assembly (12) has an inner hub (24), an outer wheel (26), and spoke flexures (28a-28d) extending between the inner hub (24) and the outer wheel (26) and being stiff along both the input and output axes (32, 34). A flexure (22a, 22b) is incorporated in the post assembly (18a, 18b) between the support (20) and the wheel assembly inner hub (24) and is relatively flexible along the output axis (34) and relatively stiff along the input axis (32).

公开(公告)号：EP0472717A1

公开(公告)日：1992-03-04

申请号：EP91906925.0

申请日：1991-03-14

申请人： THE CHARLES STARK DRAPER LABORATORY, INC.

发明人： GREIFF, Paul

IPC分类号： G01C19 ,  G01P9

CPC分类号： G01C19/5719

摘要： Dans un transducteur gyroscopique (10) à microplaquette semi-conductrice, un élément semi-conducteur (47) est soutenu dans un élément extérieur par un système flexible de liaison soutenu à son tour dans un cadre en matériau semi-conducteur (16) par un autre système flexible de liaison qui permet à l'élément de vibrer autour de deux axes par rapport au cadre. Des forces équilibrées de couple sont fournies par un système d'électrodes noyées (50, 52, 54, 56) et d'électrodes à pont (58, 60, 61, 64). Les contraintes et les tensions qui résultent du dopage de ces éléments sont libérées par une poutre de flexion (20, 22, 36, 38). La masse d'inertie de l'élément intérieur est équilibrée par agencement dans un puits central et des éléments électroniques sur microplaquette évitent les effets de charge capacitive dus aux longs tracés depuis des sources de haute impédance. Des bases de flexion sont intégrées dans la structure, ce qui augmente la stabilité des éléments flexibles de connexion du résonateur gyroscopique soutenu par la structure de support, compensant un effet d'ondulation inhérent à la structure en oxyde. Des rainures de flexion assurent une rigidité sélective des systèmes flexibles. Les électrodes à pont (58, 60, 62, 64) sont pourvues d'une isolation électrique additionnelle afin de les rendre électriquement compatibles avec les éléments électroniques du gyroscope.