Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Dienel, Marco ; Sorger, Alexander ; Mehner, Jan
Micromechanischer Sensor mit Bandpasscharakteristik
Micromechanical sensor with bandpass characteristics
Kurzfassung
Die Erfindung betrifft einen mikromechanischen Sensor (1,1',1'',2,2',3,3') mit wenigstens zwei Feder-Masse-Dämpfer-Schwingern, die von einer gemeinsamen externen Schwingung anregbar sind, wobei der mikromechanische Sensor (1,1',1'',2,2',3,3') ein erstes Feder-Masse-Schwingungssystem (S 1 ) mit einer ersten Resonanzfrequenz (f 1 ) und ein zweites Feder-Masse-Dämpfer-Schwingungssystem (S 2 ) mit einer zweiten Resonanzfrequenz (f 2 ), die niedriger als die erste Resonanzfrequenz (f 1 ) ist, aufweist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Erfassen und/oder Messen von Schwingungen mit einem solchen Sensor sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen mikromechanischen Sensors (1,1',1'',2,2',3,3'). Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird unter anderem durch einen mikromechanischen Sensor (1,1',1'',2,2',3,3') der oben genannten Gattung gelöst, wobei das erste und das zweite Feder-Masse-Dämpfer-Schwingungssystem (S 1 ,S 2 ) in einem Frequenzbereich unterhalb der zweiten Resonanzfrequenz (f 2 ) im Gleichtakt schwingen; wobei das erste und das zweite Feder-Masse-Dämpfer-Schwingungssystem Elektroden (6) aufweisen, die in einer Messrichtung um Elektrodenruhelagen mit Elektrodenauslenkungen, die gleich oder proportional zu Auslenkungen der Feder-Masse-Dämpfer-Schwinger sind, schwingen; wobei das erste und das zweite Feder-Masse-Dämpfer-Schwingungssystem (S 1 ,S 2 ) durch wenigstens ein auf die Elektroden (6) wirkendes elektrostatisches Feld unter Ausbildung wenigstens einer Kapazität (C) miteinander gekoppelt sind, wobei die Kapazität (C) durch wenigstens eine Elektrodenfläche und durch wenigstens einen Elektrodenabstand und/oder eine Elektrodenüberdeckung bestimmt ist, wobei die Elektrodenauslenkungen den Elektrodenabstand und/oder die Elektrodenüberdeckung und dadurch die Größe der Kapazität (C) beeinflussen und wobei bei einer Gleichtaktschwingung die Einflüsse des ersten und zweiten Feder-Masse-Dämpfer-Schwingungssystems (S 1 ,S 2 ) auf die Größe der Kapazität (C) kompensiert werden.
Kurzfassung in englisch
The sensor (1) has spring-mass vibration systems (S1,S2) having two different resonant frequencies that are oscillated in unison. The vibration electrodes (6) are vibrated in a direction of measurement electrodes, whose deflections are equal or proportional to deflections of spring-mass-damper oscillator. The vibration systems are coupled together to form capacitance (C). The capacitance is determined by electrode area and electrode spacing and/or electrode covering. The electrodes are overlapped, thus the influences on size of capacitance of vibration systems is compensated. An independent claim is included for method for detecting and measuring vibrations with micromechanical sensor.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Mikrosysteme und Medizintechnik | |
| Dokumentart: | Patent (Offenlegungsschrift, Patentschrift, Gebrauchsmusterschrift) | |
| Veröffentlichungsnummer: | EP000002423654A1 | |
| Veröffentlichungsdatum | 05.12.2012 | |
| Internationale Patentklassifikation | G01H 13/00 | |
| Nachanmeldungen in anderen Staaten | EP000002423654B1 ; US020120048022A1 |
