Das Gieren eines Kraftfahrzeuges ist als (bremsbedingtes) Schwingen des Fahrzeugchassis um die vertikale Fahrzeugachse eine wichtige Information für Systeme dynamischer Kraftfahrzeugregelung. Vorgestellt wird das Prinzip des Gier-Sensors als rotierender Kreisel in Anlehnung an den schwingenden Ring (Bryan, 1890). Dieses Prinzip wurde mikromechanisch umgesetzt als Konstruktion eines in LIGA-Technik gefertigten rotierenden Ringes. Dieser ist im Vakuum elektrostatisch gelagert und wird durch eine Wechselspannung angeregt, auf seiner Resonanzfrequenz zu schwingen. Dadurch werden elliptische Muster erzeugt, deren Überlagerungen Nodallinen erzeugen. An den äußeren kapazitiv gekoppelten Elektroden (node, anti-node) stehen Meßsignale zur Verfügung, die den Rotationswinkel oder die Ausgleichskraft repräsentieren. Der Sensor wurde mittels Opferschichttechnik und Photoresistanwendung kostengünstig im 0,8-Mikrometer-CMOS-Prozeß hergestellt. Er besteht aus zwei ICs, dem eigentlichen Sensor und einem Steuerungs-IC. Als Bandbreite sind 50 Hz angegeben. Das Ausgangssignal beträgt bis +/-3 V für Winkelgeschwindigkeiten von +/- 50 deg/s. Die Abbildungen zeigen das Funktionsprinzip, den mikromechanischen Aufbau, Details des Herstellungsprozesses, das Blockschaltbild sowie die Puffer/Treiber-Stufe der Meßsignalverarbeitung.
Surface micromachined angular rate sensor
Mikromechanisch hergestellter Oberflächen-Mikrokreisel als Gierwinkelsensor für die aktive Fahrzeugregelung. Funktion, Herstellung und Betriebsdaten
Automotive Engineering ; 104 , 9 ; 1-7
1996
7 Seiten, 9 Bilder
(Sonderteil)
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
Winkelgeschwindigkeit , Winkelgeschwindigkeitsmessung , Drehmoment , Mikromesssystem , Schwingungssystem , Kreiselaufnehmer , Messwertverarbeitung , Messgröße , Kraftfahrzeugelektronik , Fahrzeugdynamik , Drehen (Winkeländerung) , Resonanzfrequenz , integrierter Schaltkreis , CMOS-Technik , Gierbewegung , LIGA-Verfahren
Surface micromachined angular rate sensor
Kraftfahrwesen | 1995
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British Library Conference Proceedings | 1995
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SAE Technical Papers | 1995
|A CMOS integrated surface micromachined angular rate sensor for automotive applications
Kraftfahrwesen | 1997
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