MICROMECHANICAL ROTATION RATE SENSOR ASSEMBLY, ROTATION RATE SENSOR ARRAY, AND CORRESPONDING PRODUCTION METHOD

• Main Authors: NEUL, Reinhard, KUHLMANN, Burkhard, BODE, Niels, KUEHNEL, Matthias, LASSL, Andreas, KUHLMANN, Nils Felix, PRUETZ, Odd-Axel, DEGENFELD-SCHONBURG, Peter, LIEWALD, Jan-Timo
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 26.08.2021
• Subjects: GYROSCOPIC INSTRUMENTS; MEASURING; MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; NAVIGATION; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY; PHYSICS; SURVEYING; TESTING

Die Erfindung schafft eine mikromechanische Drehraten-Sensoranordnung, ein Drehraten-Sensorarray und ein entsprechendes Herstellungsverfahren. Die mikromechanische Drehraten-Sensoranordnung umfasst eine rotatorisch um eine erste Achse (z) oszillierend durch eine Antriebseinrichtung (AT1, AT2) über eine Antriebsrahmeneinrichtung (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b) antreibbare erste Drehratensensoreinrichtung (100) zum Erfassen einer ersten äußeren Drehrate um eine zweite Achse (y) und einer zweiten äußeren Drehrate um eine dritte Achse (x), wobei die erste, zweite und dritte Achse (z, y, x) senkrecht zueinander angeordnet sind; und eine linear oszillierend entlang der zweiten Achse (y) durch die Antriebseinrichtung (AT1, AT2) über die Antriebsrahmeneinrichtung (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b) antreibbare zweite Drehratensensoreinrichtung (200) zum Erfassen einer dritten äußeren Drehrate um die erste Achse (z). Die erste Drehratensensoreinrichtung (100) ist über die Antriebsrahmeneinrichtung (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b) mit der zweiten Drehratensensoreinrichtung (200) verbunden. Die Antriebsrahmeneinrichtung (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b) weist einen ersten Antriebsrahmen (RA1a, RA1b) und einen zweiten Antriebsrahmen (RA2a, RA2b) auf, welche durch die Antriebseinrichtung (AT1, AT2) gegenphasig entlang der dritten Achse (x) oszillierend antreibbar sind. Wippen verbinden erste und zweite Rotoreinrichtungen und die ersten und zweiten Antriebsrahmen. The invention relates to a micromechanical rotation rate sensor assembly, a rotation rate sensor array, and a corresponding production method. The micromechanical rotation rate sensor assembly comprises a first rotation rate sensor device (100), which can be rotatably driven in an oscillating manner about a first axis (z) by means of a drive device (AT1, AT2) via a drive frame device (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b), in order to detect a first outer rotation rate about a second axis (y) and a second outer rotation rate about a third axis (x), wherein the first, second and third axis (z, y, x) are arranged perpendicularly to one another, and a second rotation rate sensor device (200), which can be driven in a linearly oscillating manner along the second axis (y) by means of the drive device (AT1, AT2) via the drive frame device (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b), in order to detect a third outer rotation rate about the first axis (z). The first rotation rate sensor device (100) is connected to the second rotation rate sensor device (200) via the drive frame device (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b), and the drive frame device (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b) has a first drive frame (RA1a, RA1b) and a second drive frame (RA2a, RA2b), which can be driven in an oscillating manner in phase opposition along the third axis (x) by means of the drive device (AT1, AT2). Rockers connect first and second rotor devices and the first and second drive frames. L'invention concerne un ensemble de capteurs micromécaniques de vitesses de rotation, un réseau de capteurs de vitesses de rotation et un procédé correspondant de production. L'ensemble de capteurs micromécaniques de vitesses de rotation comprend un premier dispositif capteur de vitesses de rotation (100), susceptible d'être entraîné en rotation de manière oscillante autour d'un premier axe (z) au moyen d'un dispositif d'entraînement (AT1, AT2) par l'intermédiaire d'un dispositif à cadres d'entraînement (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b), afin de détecter une première vitesse de rotation externe autour d'un deuxième axe (y) et une deuxième vitesse de rotation externe autour d'un troisième axe (x), les premier, deuxième et troisième axes (z, y, x) étant mutuellement perpendiculaires ; et un second dispositif capteur de vitesse de rotation (200), susceptible d'être entraîné linéairement et de manière oscillante le long du deuxième axe (y) au moyen du dispositif d'entraînement (AT1, AT2) par l'intermédiaire du dispositif à cadres d'entraînement (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b), afin de détecter une troisième vitesse de rotation externe autour du premier axe (z). Le premier dispositif capteur de vitesses de rotation (100) est relié au second dispositif capteur de vitesse de rotation (200) par l'intermédiaire du dispositif à cadres d'entraînement (RA1a, RA1b, RA2a, RA2b) qui comporte un premier cadre d'entraînement (RA1a, RA1b) et un second cadre d'entraînement (RA2a, RA2b), susceptibles d'être entraînés de manière oscillante et en opposition de phase le long du troisième axe (x) au moyen du dispositif d'entraînement (AT1, AT2). Des bras relient des premier et second dispositifs rotors et les premier et second cadres d'entraînement.