專利名稱：具有兩個(gè)按順序啟用的通道的振動(dòng)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振動(dòng)傳感器，如，適于用于構(gòu)成陀螺儀。
背景技術(shù)：
振動(dòng)式陀螺儀已知包括底座和安裝在該底座上的共振器。該底座和共振器與電極相關(guān)聯(lián)，電極被組織為兩組，這兩組經(jīng)由第一連接通道、然后第二連接通道交替地連接到檢測(cè)和控制電路，電極的每一組連接至相應(yīng)的一個(gè)通道?？刂齐娐钒ぐl(fā)電子電路和檢測(cè)電子電路，且被設(shè)置為在每一個(gè)連接通道上控制激發(fā)階段和檢測(cè)階段，該激發(fā)階段和檢測(cè)階段具有基本相同的各自持續(xù)時(shí)間(如，激發(fā)階段為60微秒(μ S)而檢測(cè)階段為140 μ S)。檢測(cè)和激發(fā)階段的持續(xù)時(shí)間可作為所討論的傳感器的函數(shù)而改變。一般將控制電路設(shè)置為執(zhí)行以下順序在第一連接通道上的激發(fā)階段；在第二連接通道上的激發(fā)階段；在第一連接通道上的檢測(cè)階段；在第二連接通道上的檢測(cè)階段。這樣的順序使得有可能使用同一個(gè)激發(fā)電子電路來(lái)激發(fā)電極的兩個(gè)組、且用同一個(gè)檢測(cè)電路來(lái)檢測(cè)由電極的兩個(gè)組所提供的信號(hào)。這用于限制在兩個(gè)通道上的增益和相位差異的影響，這些差異可能會(huì)引起設(shè)定角度誤差和陀螺儀的漂移。不論如何，這樣的順序?qū)е略诓煌A段之間出現(xiàn)耦合。這些耦合相關(guān)聯(lián)于例如由在其上形成電路的印刷電路板的雜散電容產(chǎn)生的數(shù)模轉(zhuǎn)換器中的記憶效應(yīng)，這電容與電子電路中呈現(xiàn)的較高值的電阻串聯(lián)， 在大于階段的持續(xù)時(shí)間的一段時(shí)間長(zhǎng)度上引起干擾。耦合可出現(xiàn)在兩個(gè)相繼檢測(cè)階段之間、兩個(gè)相繼激發(fā)階段之間、檢測(cè)階段和緊隨在所述檢測(cè)階段之后的激發(fā)階段之間、或者激發(fā)階段和緊隨在所述激發(fā)階段之后的檢測(cè)階段之間。耦合在之后的階段中引起了偏壓，該偏壓成比例于在之前階段中所處理的控制信號(hào)。這最后的兩個(gè)耦合，特別是由于在電極上累積的電荷，對(duì)陀螺儀的平均漂移提供了主要貢獻(xiàn)，且難以通過(guò)電補(bǔ)償來(lái)限制該漂移。這些缺陷的不穩(wěn)定對(duì)于傳感器的性能具有重大影響，特別是在潮濕的環(huán)境中。已經(jīng)提出一些建議來(lái)降低控制或進(jìn)動(dòng)(precession)動(dòng)態(tài)范圍以改善上述缺陷。 已經(jīng)提出建議來(lái)引入附加馳豫時(shí)間(relaxation time)來(lái)限制這些缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于不同的方法并尋求在不修改該控制電路的情況下限制上述缺陷的影響。為此，本發(fā)明提供一種振動(dòng)傳感器，包括底座和安裝在該底座上的軸對(duì)稱的共振器，該底座和共振器與經(jīng)由至少第一連接通道和第二連接通道連接到控制電路上的電極相關(guān)聯(lián)，其中這些電極與通道中的一個(gè)或另一個(gè)相連接，該控制電路包括激發(fā)電子電路和檢測(cè)電子電路，且被設(shè)置為控制每個(gè)連接通道上的激發(fā)階段和檢測(cè)階段，激發(fā)階段和檢測(cè)階段具有基本相同的各自的持續(xù)時(shí)間，傳感器的特征在于所述控制電路被設(shè)置為執(zhí)行以下順序第二連接通道上的激發(fā)階段；第一連接通道上的檢測(cè)階段；第一連接通道上的激發(fā)階段；第二連接通道上的檢測(cè)階段。這個(gè)順序用于最大化使用同一個(gè)通道的檢測(cè)階段和激發(fā)階段之間的間隔，藉此用于減少在給定通道中的強(qiáng)大的激發(fā)-檢測(cè)或者檢測(cè)-激發(fā)的耦合。另外，在兩個(gè)通道之間的較弱的激發(fā)-檢測(cè)或者檢測(cè)-激發(fā)耦合呈現(xiàn)為對(duì)稱。進(jìn)一步，每一個(gè)激發(fā)階段緊接在使用同一通道的檢測(cè)階段之后。在先的檢測(cè)階段所產(chǎn)生的干擾因此在與后繼激發(fā)命令一樣的方向中起作用。在閱讀本發(fā)明的特定、非限制性實(shí)施例的以下描述時(shí)，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)顯現(xiàn)。


僅對(duì)唯一附圖進(jìn)行參考，該圖是根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)傳感器的示圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)傳感器是例如在陀螺羅盤(pán)類型的系統(tǒng)中適于用在目標(biāo)定位系統(tǒng)中的陀螺儀，該目標(biāo)定位系統(tǒng)是便攜式的且具有較高準(zhǔn)確度。參考該附圖，該振動(dòng)傳感器包括底座1和軸對(duì)稱的共振器2，此處該共振器被制為具有緊固至所述底座ι的中心芯柱(Stem)的鐘形物的形式。電極3用已知方式與鐘形物2的周邊邊緣相關(guān)聯(lián)。電極4用已知方式與底座1相關(guān)聯(lián)，面向電極3。電極3、4經(jīng)由至少第一連接通道6. 1和第二連接通道6. 2連接至控制電路5，電極3、4的每一個(gè)連接至兩個(gè)通道中的一個(gè)或另一個(gè)，因此取決于電極所連接至的連接通道而形成兩組電極?？刂齐娐?包括激發(fā)電子電路7和檢測(cè)電子電路8?？刂齐娐?被設(shè)置為執(zhí)行實(shí)現(xiàn)激發(fā)階段和檢測(cè)階段的程序。在激發(fā)階段，控制電路5經(jīng)由激發(fā)電子電路6起作用以將命令信號(hào)發(fā)送給電極，從而將所述鐘形物設(shè)置為在給定角度振動(dòng)，從而保持振動(dòng)的幅值恒定， 且保持與給定角度正交的零幅值。在檢測(cè)階段，控制電路5經(jīng)由檢測(cè)電子電路8起作用以恢復(fù)代表振動(dòng)角度的信號(hào)。激發(fā)和檢測(cè)階段分別持續(xù)基本相同的時(shí)間，具體地激發(fā)階段為 60 μ s，檢測(cè)階段為140 μ m?？刂茊卧?被設(shè)置為在連接通道6. 1,6. 2的每一個(gè)上執(zhí)行激發(fā)階段和檢測(cè)階段， 且更精確地是操作所述階段來(lái)執(zhí)行如下順序第二連接通道6. 2上的激發(fā)階段；第一連接通道6. 1上的檢測(cè)階段；第一連接通道6. 1上的激發(fā)階段；第二連接通道6. 2上的檢測(cè)階段。這個(gè)順序用于將檢測(cè)階段與使用同一通道的激發(fā)階段盡可能遠(yuǎn)地間隔開(kāi)，藉此能使給定通道中的最強(qiáng)烈的激發(fā)-檢測(cè)或檢測(cè)-激發(fā)耦合降低。進(jìn)一步，兩個(gè)通道之間的激發(fā)-檢測(cè)或檢測(cè)-激發(fā)耦合是對(duì)稱的，藉此限制了它們對(duì)傳感器的漂移的影響。另外，每一個(gè)激發(fā)階段緊接在使用同一通道的檢測(cè)階段之后在先的檢測(cè)階段所產(chǎn)生的干擾因此在與后繼激發(fā)命令一樣的方向中起作用，因此限制了對(duì)傳感器誤差的影響。自然，本發(fā)明不限于所述實(shí)施例，且覆蓋如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何變形。
本發(fā)明應(yīng)用于與在兩個(gè)連接通道上分時(shí)操作的數(shù)字控制電子電路相關(guān)聯(lián)的任何類型的軸對(duì)稱的共振器。本發(fā)明更具體地適用于那些呈現(xiàn)較大控制動(dòng)態(tài)范圍或較高級(jí)別衰減和較大剛度各向異性(stiffness anisotropies)的傳感器。
權(quán)利要求
1.振動(dòng)傳感器，包括底座(1)和安裝在所述底座上的軸對(duì)稱的共振器O)，所述底座和所述共振器與經(jīng)由至少第一連接通道(6. 1)和第二連接通道(6. 2)連接到控制電路(5)的電極(3，4)相關(guān)聯(lián)，其中所述電極與所述通道中的一個(gè)或另一個(gè)相連接，所述控制電路包括激發(fā)電子電路(7)和檢測(cè)電子電路(8)，且被設(shè)置為控制每個(gè)連接通道上的激發(fā)階段和檢測(cè)階段，所述激發(fā)階段和所述檢測(cè)階段具有基本相同的各自的持續(xù)時(shí)間，所述傳感器的特征在于所述控制電路被設(shè)置為執(zhí)行以下順序所述第二連接通道上的激發(fā)階段；所述第一連接通道上的檢測(cè)階段；所述第一連接通道上的激發(fā)階段；所述第二連接通道上的檢測(cè)階段。
全文摘要
振動(dòng)傳感器，包括底座(1)和安裝在該底座上的軸對(duì)稱的共振器(2)，該底座和共振器與經(jīng)由至少第一連接通道(6.1)和第二連接通道(6.2)連接到控制電路(5)的電極(3，4)相關(guān)聯(lián)，其中這些電極與通道中的一個(gè)或另一個(gè)相連接，該控制電路包括激發(fā)電子電路(7)和檢測(cè)電子電路(8)，且被設(shè)置為控制每個(gè)連接通道上的激發(fā)階段和檢測(cè)階段，激發(fā)階段和檢測(cè)階段具有基本相同的各自的持續(xù)時(shí)間，傳感器的特征在于所述控制電路被設(shè)置為執(zhí)行以下順序第二連接通道上的激發(fā)階段；第一連接通道上的檢測(cè)階段；第一連接通道上的激發(fā)階段；第二連接通道上的檢測(cè)階段。
文檔編號(hào)G01C19/5642GK102422126SQ201080019540
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者L·羅塞利尼 申請(qǐng)人:薩甘安全防護(hù)公司