INERTIAL SENSORS WITH REDUCED SENSITIVITY TO QUADRATURE ERRORS AND MICROMACHINING INACCURACIES

• Main Authors: GEEN, JOHN, A, KUANG, JINBO
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 10.02.2011
• Subjects: GYROSCOPIC INSTRUMENTS; MEASURING; MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; NAVIGATION; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY; PHYSICS; SURVEYING; TESTING

Inertial sensors with reduced sensitivity to quadrature errors and micromachining inaccuracies include a gyroscope incorporating two specially- configured single-axis gyroscopes for sensing rotations about two orthogonal axes (the axes of sensitivity) in the device plane, where each single-axis gyroscope includes a resonator having two rotationally-dithered shuttles interconnected by a fork and each shuttle is configured to tilt out-of-plane along a tilt axis perpendicular to the axis of sensitivity and includes corresponding Coriolis sensing electrodes positioned along an axis perpendicular to the tilt axis (i.e., parallel to the axis of sensitivity). The two single-axis gyroscopes may be interconnected, e.g., by one or more in-phase or anti-phase couplings interconnecting the forks and/or the shuttles. La présente invention concerne des capteurs inertiels dotés d'une sensibilité réduite aux erreurs de quadrature et aux imprécisions de micro-usinage. Les capteurs comprennent un gyroscope intégrant deux gyroscopes à axe unique spécialement configurés pour détecter des rotations autour de deux axes orthogonaux (les axes de sensibilité) dans le plan du dispositif, chaque gyroscope à axe unique comprenant un résonateur comportant deux navettes superposées en rotation interconnectées par une fourche et chaque navette étant conçue pour s'incliner hors du plan le long d'un axe d'inclinaison perpendiculaire à l'axe de sensibilité et comprenant des électrodes de détection de Coriolis correspondantes positionnées le long d'un axe perpendiculaire à l'axe d'inclinaison (à savoir, parallèle à l'axe de sensibilité). Les deux gyroscopes à axe unique peuvent être interconnectés, par ex. par un ou plusieurs accouplements en phase ou antiphase interconnectant les fourches et/ou les navettes.