(57)【要約】【課題】加速度計を提供すること。【解決手段】本明細書で開示されているような加速度計は、プルーフマスアッセンブリおよび加速度計サポートを含む。いくつかの例では、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられた熱膨張係数（ＣＴＥ）は、加速度計サポートの組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されている。いくつかの例では、加速度計サポートは、プルーフマスアッセンブリの中央の隆起パッドに接続するように、および、プルーフマスアッセンブリのプルーフマスの上のキャパシタンスプレートと非可動部材の一部分との間のキャパシタンスギャップを維持するように構成されている。【選択図】図１
2017102106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プルーフマスと、
前記プルーフマスを取り囲む内側フープと、
前記内側フープを取り囲む外側フープと、
１つまたは複数のフープフレクシャーであって、前記１つまたは複数のフープフレクシャーは、前記内側フープを前記外側フープにフレキシブルに接続している、１つまたは複数のフープフレクシャーと、
前記中央パッドフレクシャーの遠位端部において、中央の隆起パッドを含む中央パッドフレクシャーであって、前記中央の隆起パッドを前記内側フープにフレキシブルに接続している、中央パッドフレクシャーと、
２つ以上のプルーフマスフレクシャーであって、前記２つ以上のプルーフマスフレクシャーは、前記プルーフマスを前記内側フープにフレキシブルに接続し、前記プルーフマスが前記内側フープによって画定される平面から移動することを可能にする、２つ以上のプルーフマスフレクシャーと
を含む、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記プルーフマスおよび前記中央パッドフレクシャーに取り付けられているコイルをさらに含み、前記プルーフマスは、キャパシタープレートを含み、前記キャパシタープレートのキャパシタンス中心は、前記プルーフマスアッセンブリの傾き中心に位置付けされている、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項３】
請求項１に記載のプルーフマスアッセンブリであって、複数のパッドフレクシャーをさらに含み、前記複数のパッドフレクシャーは、複数の隆起パッドを前記外側フープにフレキシブルに接続するように構成されている、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項４】
請求項３に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記複数のパッドフレクシャーは、非可動部材の材料と前記外側フープの材料との間の熱膨張係数（ＣＴＥ）ミスマッチによって引き起こされる熱的な力およびひずみを隔離する、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項５】
請求項３に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記複数のパッドフレクシャーのそれぞれのパッドフレクシャーの寸法および設置は、２キロヘルツ（ｋＨｚ）を超える前記プルーフマスアッセンブリの共振モードを維持する、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項６】
請求項３に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記外側フープは、円形形状を含み、前記複数のパッドフレクシャーのそれぞれのパッドフレクシャーは、前記外側フープの半径方向に可撓性であり、かつ、円周方向に、および、前記外側フープの前記平面に対して垂直の方向に、硬くなっている、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項７】
請求項１に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記１つまたは複数のフープフレクシャーのそれぞれのフープフレクシャーの寸法および設置は、２キロヘルツ（ｋＨｚ）を超える前記プルーフマスアッセンブリの共振モードを維持する、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項８】
請求項１に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記中央パッドフレクシャーは、加速度計サポートの材料と前記内側フープの材料との間のＣＴＥミスマッチによって引き起こされる熱的な力およびひずみを隔離する、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項９】
請求項１に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記１つまたは複数のフープフレクシャーは、前記プルーフマスおよび前記内側フープを、前記外側フープの力および熱ひずみから隔離するように構成されており、前記２つ以上のプルーフマスフレクシャーは、前記プルーフマスを、前記内側フープの力および熱ひずみから隔離するように構成されている、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項１０】
請求項１に記載のプルーフマスアッセンブリであって、前記プルーフマスの質量の中心は、前記プルーフマスアッセンブリの幾何学的中心の実質的に近くに位置付けされている、プルーフマスアッセンブリ。
【請求項１１】
加速度計サポートデバイスであって、
非可動部材と、
凹部を含む磁石であって、前記磁石は、前記非可動部材の一部分の第１の側部に位置決めされている、磁石と、
アパーチャーを含むポールピースであって、前記磁石の第１の側部に位置決めされており、前記ポールピースの前記アパーチャーおよび前記磁石の前記凹部は、整合させられている、ポールピースと、
前記磁石の前記凹部および前記ポールピースの前記アパーチャーの中に位置決めされているピンであって、前記ピンは、前記磁石の前記凹部から前記ポールピースの第１の側部の上方へ延在している、ピンと
を含み、
前記加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられた熱膨張係数（ＣＴＥ）は、前記加速度計サポートの前記組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、前記非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されている、加速度計サポートデバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記加速度計サポートの前記材料の前記組み合わせられた高さおよび前記組み合わせられたＣＴＥは、前記非可動部材の前記一部分、前記磁石、および前記ピンの高さおよびＣＴＥを含む、デバイス。
【請求項１３】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記磁石の前記凹部は、アパーチャーであり、前記加速度計サポートは、
第２の磁石と、
接着剤層であって、前記接着剤層は、前記磁石の第２の側部に、前記第２の磁石を取り付け、前記非可動部材の前記一部分の前記第１の側部に、前記第２の磁石を取り付けている、接着剤層と
をさらに含む、デバイス。
【請求項１４】
請求項１３に記載のデバイスであって、前記加速度計サポートの前記材料の前記組み合わせられた高さおよび前記組み合わせられたＣＴＥは、前記非可動部材の前記一部分、前記接着剤層、前記第２の磁石、および前記ピンの高さおよびＣＴＥを含む、デバイス。
【請求項１５】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記非可動部材の前記一部分は、インバーまたはスーパーインバーのうちの少なくとも１つを含む、デバイス。
【請求項１６】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記ピンの前記材料は、水晶（ＳｉＯ２）を含む、デバイス。
【請求項１７】
請求項１１に記載のデバイスであって、前記ピンの前記材料は、戻り経路の最低のＣＴＥよりも低いＣＴＥを有している、デバイス。
【請求項１８】
加速度計であって、
プルーフマスと、
中央の隆起パッドを含む複数の隆起パッドと
を含み、
前記プルーフマスは、前記プルーフマスアッセンブリに加えられる加速度に応答して変位するように構成されているプルーフマスアッセンブリと、
非可動部材と、
凹部を含む磁石であって、前記磁石は、前記非可動部材の一部分の第１の側部に位置決めされている、磁石と、
アパーチャーを含むポールピースであって、前記ポールピースは、前記磁石の第１の側部に位置決めされており、前記ポールピースの前記アパーチャーおよび前記磁石の前記凹部は、整合させられている、ポールピースと、
前記磁石の前記凹部および前記ポールピースの前記アパーチャーの中に位置決めされているピンであって、前記ピンは、前記磁石の前記凹部から延在し、前記中央の隆起パッドに接続している、ピンと
を含む加速度計サポートと
を含み、
前記加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられた熱膨張係数（ＣＴＥ）は、前記加速度計サポートの前記組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、前記非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されており、前記加速度計サポートの前記材料の前記組み合わせられた高さおよび前記組み合わせられたＣＴＥは、前記プルーフマスの前記キャパシタンスプレートと前記非可動部材の第２の部分との間のキャパシタンスギャップを維持するように構成されている、加速度計。
【請求項１９】
請求項１８に記載の加速度計であって、前記磁石の前記凹部は、アパーチャーであり、前記加速度計サポートは、
第２の磁石と、
接着剤層であって、前記接着剤層は、前記磁石の第２の側部に、前記第２の磁石を取り付け、前記非可動部材の前記一部分の前記第１の側部に、前記第２の磁石を取り付けている、接着剤層と
をさらに含む、加速度計。
【請求項２０】
請求項１９に記載の加速度計であって、前記加速度計サポートの前記材料の前記組み合わせられた高さおよび前記組み合わせられたＣＴＥは、前記非可動部材の前記一部分、前記接着剤層、前記第２の磁石、および前記ピンの高さおよびＣＴＥを含む、加速度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示は、加速度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]加速度計は、キャパシティブピックオフシステムを含む。たとえば、導電性の材料（たとえば、キャパシタープレート）が、プルーフマスの上側表面の上に堆積させられ得り、同様の導電性の材料が、プルーフマスの下側表面の上に堆積させられ得る。加速度計の感度軸線に沿って加えられる加速度または力は、プルーフマスが上向きまたは下向きのいずれかに偏位することを引き起こし、ピックオフキャパシタンスプレートと上側および下側の非可動部材との間の距離（たとえば、キャパシティブギャップ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｇａｐ））が変化することを引き起こす。このキャパシティブギャップの変化は、キャパシティブエレメントのキャパシタンスの変化を引き起こし、それは、感度軸線に沿ったプルーフマスの変位を表す。キャパシタンスの変化は、変位信号として使用され得り、それは、サーボシステムに適用され得り、サーボシステムは、１つまたは複数の電磁石（たとえば、フォースリバランシングコイル（ｆｏｒｃｅ−ｒｅｂａｌａｎｃｉｎｇ  ｃｏｉｌ））を含み、ヌル位置または静止位置へプルーフマスを戻す。
【０００３】
[0003]加速度計の表面の上の薄膜リード（たとえば、ワイヤーボンド接続）は、導電性の材料および電磁石に電気的な接続を提供する。加速度計に加えられる加速度は、キャパシタープレートに関するキャパシタンスの変化に基づいて電子機器によって決定され得り、または、駆動電流が、電磁石の中で増加し、プルーフマスをヌル位置に維持する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]本開示は、加速度計の中の偏りおよび偏り不安定性（ｂｉａｓ  ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｉｅｓ）を低減させることを助けることができる技法、デバイス、およびシステムを説明しており、ここで、偏りは、入力の力（たとえば、入力加速度または他の力）がないときの加速度計出力である。加速度計システムの上のプロセッサーは、加速度計出力および偏りに基づいて、加速度値を決定することが可能である。いくつかのケースでは、加速度計の性能のモデルは、偏りを決定するために使用され得る。本明細書で説明されているように、いくつかの例では、熱的効果に起因するモデルの中の誤差（本明細書で「熱的モデル誤差」と称される）は、加速度計の構成に少なくとも部分的に起因して低減され得る。たとえば、ヒステリシス（すなわち、プルーフマスのヌル位置の変化）は、熱的モデル誤差の１つのコンポーネントであることが可能であり、ヒステリシスは低減され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]１つの例では、プルーフマスアッセンブリは、プルーフマスと、プルーフマスを取り囲む内側フープと、内側フープを取り囲む外側フープと、１つまたは複数のフープフレクシャーであって、１つまたは複数のフープフレクシャーは、内側フープを外側フープにフレキシブルに接続している、１つまたは複数のフープフレクシャーと、中央パッドフレクシャーの遠位端部において、中央の隆起パッドを含む中央パッドフレクシャーであって、中央の隆起パッドを内側フープにフレキシブルに接続している、中央パッドフレクシャーと、２つ以上のプルーフマスフレクシャーであって、２つ以上のプルーフマスフレクシャーは、プルーフマスを内側フープにフレキシブルに接続し、プルーフマスが内側フープによって画定される平面から移動することを可能にする、２つ以上のプルーフマスフレクシャーとを含む。
【０００６】
[0006]別の例では、加速度計サポートデバイスは、非可動部材と、凹部を含む磁石であって、磁石は、非可動部材の一部分の第１の側部に位置決めされている、磁石と、アパーチャーを含むポールピースであって、磁石の第１の側部に位置決めされており、ポールピースのアパーチャーおよび磁石の凹部は、整合させられている、ポールピースと、磁石の凹部およびポールピースのアパーチャーの中に位置決めされているピンとを含み、ピンは、磁石の凹部からポールピースの第１の側部の上方へ延在しており、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられた熱膨張係数（ＣＴＥ）は、加速度計サポートの組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されている。
【０００７】
[0007]別の例では、加速度計は、プルーフマスアッセンブリと、加速度計サポートとを含み、プルーフマスアッセンブリは、プルーフマスと、中央の隆起パッドを含む複数の隆起パッドとを含み、プルーフマスは、プルーフマスアッセンブリに加えられる加速度に応答して変位するように構成されており、加速度計サポートは、非可動部材と、凹部を含む磁石であって、磁石は、非可動部材の一部分の第１の側部に位置決めされている、磁石と、アパーチャーを含むポールピースであって、ポールピースは、磁石の第１の側部に位置決めされており、ポールピースのアパーチャーおよび磁石の凹部は、整合させられている、ポールピースと、磁石の凹部およびポールピースのアパーチャーの中に位置決めされているピンであって、ピンは、磁石の凹部から延在し、中央の隆起パッドに接続している、ピンとを含み、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられた熱膨張係数（ＣＴＥ）は、加速度計サポートの組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されており、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥは、プルーフマスのキャパシタンスプレートと非可動部材の第２の部分との間のキャパシタンスギャップを維持するように構成されている。
【０００８】
[0008]本開示の１つまたは複数の例の詳細は、添付の図面および下記の説明の中に述べられている。本開示の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに、特許請求の範囲から、明らかになることとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]本明細書で説明されている技法によるプルーフマスアッセンブリの上面図を図示する概念図である。
【図２】[0010]本明細書で説明されている技法によるプルーフマスアッセンブリの別の上面図を図示するブロック図である。
【図３】[0011]本明細書で説明されている技法によるプルーフマスアッセンブリの別の上面図を図示するブロック図である。
【図４】[0012]構築の間に引き起こされる力および／またはひずみを伴う、例示的な加速度計の切り欠き図を図示する概念図である。
【図５】[0013]構築の間に引き起こされる力および／またはひずみを伴う、別の例示的な加速度計の切り欠き図を図示する概念図である。
【図６】[0014]本明細書で説明されている技法による、非可動部材および加速度計サポートの例示的な底面図を図示するブロック図である。
【図７】[0015]本明細書で説明されている技法による、加速度計サポートの磁石のマッチした高さを計算するための例示的な動作を図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0016]たとえば、航空機、自律車両（たとえば、「無線操縦機」）、衛星、ミサイル、または他の精密誘導システムの中で使用されるナビゲーションシステムおよび位置決めシステムは、場所決定、ナビゲーション、高度決定、機首方位決定、フライト表面のアクティブ制御、およびオートパイロット機能などのような、動作を実施するために、加速度計の精度に依存する。より詳細に下記に議論されることとなる要因に起因して、加速度計は、偏りを示し、それは、入力の力（たとえば、入力加速度または他の力）がないときの加速度計出力を表している。加速度計の偏りは、オフセットされた誤差を表しており、それは、加速度計の感度軸線に沿って加速度が加えられていないケースにおいて、観察された加速度計出力によって表される。換言すれば、偏りは、真の加速度がゼロであるときの、指示される加速度と真の加速度との間の差を表している。加速度値決定の精度を向上させるために、この偏りは、製造のときにモデル化され得り、加速度計の読み値が、偏りを考慮するように補正され得るようになっている。モデルの中の誤差は、潜在的に、偏り決定の精度に影響を及ぼす可能性があり、それは、加速度計を使用する加速度値決定の精度を低減させる可能性がある。
【００１１】
[0017]偏り決定の精度に影響を及ぼし得るモデル化誤差の１つのタイプは、熱的モデル誤差であり、それは、温度変化によって影響を及ぼされている加速度計の材料の結果として、モデルの中へ導入される誤差を表している。熱的モデル誤差は、偏り決定の中に誤差を引き起こす可能性があり、それは、加速度計の読み値の中に誤差を引き起こす可能性がある。航空宇宙用途において、これらの誤差は、たとえば、ペイロードの不正確な送達、または、所望のフライト経路からのドリフティングにつながる可能性がある。
【００１２】
[0018]加速度計は、慣性座標規準系に関して、プルーフマスアッセンブリの加速度を測定する。いくつかの例では、加速度計は、プルーフマスアッセンブリの上に上側非可動部材を含むことが可能である。上側非可動部材およびプルーフマスアッセンブリは、上側キャパシティブピックオフシステム（たとえば、第１の可変キャパシター）の一部を集合的に形成することが可能である。たとえば、プルーフマスが、加速度計の加速度によって変位させられるときに、上側非可動部材とプルーフマスの上部にあるキャパシタープレートとの間のキャパシタンスギャップのキャパシタンスの変化が、プルーフマスの変位の量の指示として使用され得る。電気的なヌル位置からのプルーフマスの変位の量は、加速度計の上の加速度インシデントの大きさに比例している。したがって、上側非可動部材とキャパシタープレートとの間のキャパシタンスの変化を測定することによって、加速度計は、プルーフマスによって経験される加速度を決定することが可能である。
【００１３】
[0019]追加的にまたは代替的に、いくつかの例では、加速度計は、プルーフマスアッセンブリの下方に下側非可動部材を含むことが可能である。下側非可動部材およびプルーフマスアッセンブリは、下側キャパシティブピックオフシステム（たとえば、第２の可変キャパシター）の一部を集合的に形成することが可能である。プルーフマスが、加速度計の加速度によって変位させられるときに、下側非可動部材とプルーフマスの底部にあるキャパシタープレートとの間のキャパシタンスギャップのキャパシタンスの変化が、上側キャパシティブピックオフシステムに関して上記に説明されているような同様の様式で、加速度を決定するために使用され得る。電気的なヌル位置からのプルーフマスの変位の量は、加速度計の上の加速度インシデントの大きさに比例していることが可能である。したがって、下側非可動部材とキャパシタープレートとの間のキャパシタンスの変化を測定することによって、加速度計は、プルーフマスによって経験される加速度を決定することが可能である。
【００１４】
[0020]いくつかの例では、上側および下側キャパシティブピックオフシステムは、組み合わせられたキャパシティブピックオフシステムとして使用され得る。これらの例では、組み合わせられたピックオフシステムは、加速度値の決定に線形化（たとえば、加速度計の加速度を決定するために使用されるアルゴリズムの単純化）を提供することが可能である。キャパシティブピックオフシステムは、「上側」および「下側」として説明されてきたが、これらの用語は、キャパシティブピックオフシステム同士の間を差別化することだけを意味しており、別段の記載がなければ、物理的な関係を定義するためには使用されていない。
【００１５】
[0021]いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリの上方および／または下方の非可動部材、ならびに、プルーフマスの第１のおよび／または第２の側部に位置付けされているフォースリバランスコイルは、フォースリバランシングシステムの一部を形成することが可能である。加速度計の加速度は、力がプルーフマスに加えられることを引き起こすので、プルーフマス位置を維持することを助ける（たとえば、この力の結果としてのプルーフマスの変位を防止する）ために、サーボは、フォースリバランスコイルの中の電流を増加させ、組み合わせられたキャパシティブピックオフシステムからの微分容量をゼロにし、したがって、プルーフマスの電気的なヌル位置を維持する。フォースリバランスコイルの中の電流の増加は、加速度によって生成される力に対して反対方向の力を提供する。この反対方向の力は、プルーフマスの電気的なヌル位置を維持する。電流の増加は、加えられる加速度に比例しており、したがって、プルーフマスの電気的なヌル位置を維持するために必要とされる電流の量は、加速度計によって経験される加速度を計算するために使用され得る。この例は、組み合わせられたキャパシティブピックオフシステムからの微分容量を使用して説明しているが、上側または下側のいずれかのキャパシティブピックオフシステムからのキャパシタンスは、また、プルーフマスのヌル位置を維持するために、サーボによって個別に使用され得るということが理解される。
【００１６】
[0022]プルーフマスは、機械的なヌル位置および電気的なヌル位置の両方を有している。プルーフマスの機械的なヌル位置は、加速度がプルーフマスまたはサーボシステムなどのような他の影響に加えられていないときのプルーフマスの物理的な場所である。プルーフマスの電気的なヌル位置は、加速度がプルーフマスに加えられていないときのプルーフマスの物理的な場所であるが、それは、サーボシステムによって影響を与えられる。理想的なシステムでは、機械的なヌル位置は、電気的なヌル位置に等しい。しかし、現実の世界のシステムでは、電気的なヌル位置は、サーボシステムの影響に起因して、機械的なヌル位置とは異なっている可能性がある。換言すれば、サーボシステムはプルーフマスを電気的なヌル位置へ移動させるので、電気的なヌル位置は、機械的なヌル位置になくてもよい。プルーフマスの電気的なヌル位置と機械的なヌル位置との間のこの場所の差は、プルーフマスフレクシャーがプルーフマスに力を加えることを引き起こすことが可能であり、それは、加速度計の偏りの部分的な発生源である可能性がある。
【００１７】
[0023]たとえば、プルーフマスの上のキャパシターが、キャパシタンスに関して変化する場合には、異なる電気的なヌル位置がサーボシステムによって確立されることとなる。この新しい電気的なヌル位置は、新しい偏りであり、それは、加速度計システムのプロセッサーによる加速度値の決定において、新しい偏り誤差を結果として生じさせる。同様に、別の例では、プルーフマスのフレクシャーが、熱膨張に起因して変化する場合には、異なる機械的なヌル位置が確立されることとなる。この新しい機械的なヌル位置は、新しい偏りであり、それは、新しい偏り誤差を結果として生じさせる。本明細書で説明されている技法およびデバイスは、プルーフマスの電気的なヌル位置および機械的なヌル位置の変化を防止または最小化することによって、新しい偏り誤差を低減させる。
【００１８】
[0024]本明細書で説明されているように、ヒステリシスは、一般的に、力および／またはひずみがプルーフマスに加えられて除去された後の、以前のヌル位置（たとえば、機械的なヌル位置および／または電気的なヌル位置）に戻らないという、プルーフマスの傾向を表している。プルーフマスの機械的なヌル位置および／または電気的なヌル位置は、使用変化および温度変化の両方の結果としての加速度計コンポーネントの物理的特性の変化に起因して、経時的に変化する可能性がある。たとえば、力および／または熱ひずみが加速度計に加えられ、次いで除去された後に、プルーフマスの機械的なヌル位置および／または電気的なヌル位置は、変化する可能性がある。
【００１９】
[0025]追加的に、加速度計の構築の間の非理想的な条件は、偏りモデルの中に誤差を引き起こす可能性もある。たとえば、理想的な条件下において、加速度計の中のプルーフマスアッセンブリの材料（たとえば、水晶またはシリコン）、および、非可動部材の材料（たとえば、インバーまたはスーパーインバー）は、完全に平面的であり、非可動部材およびプルーフマスアッセンブリが組み立ての間に一緒に圧縮されているときに、ひずみが発生させられることを結果として生じさせる。しかし、通常の製造条件下では、プルーフマスアッセンブリおよび非可動部材の材料は、表面変化を画定する可能性がある。結果として、非可動部材は、加速度計の構築の間に、プルーフマスアッセンブリを圧縮することが可能であり、それは、プルーフマスアッセンブリにひずみを掛ける可能性がある。さらに、ベリーバンド（ｂｅｌｌｙｂａｎｄ）がプルーフマスアッセンブリおよび非可動部材を圧縮して加速度計を形成するので、これらの圧縮力は、ベリーバンドが非可動部材に加えられるときに、プルーフマスアッセンブリの上に残っている。
【００２０】
[0026]製造のときに、加速度計は、加速度計の読み値の中に存在する偏りを決定することを助けるために、加速度計の熱的挙動の熱的モデルを開発するための較正手順を経る可能性がある。この熱的モデルは、製造のときに相対的に正確であることが可能であるが、熱的モデルの精度、ひいては、加速度計の精度は、使用とともに劣化する可能性がある。たとえば、熱的モデルの中の誤差は、較正プロセスの後に出現し始める可能性がある。熱的モデルの決定後の加速度計の加熱および冷却は、プルーフマスアッセンブリの中のプルーフマス位置の位置変化を引き起こし、および／または、加速度計のプルーフマスと非可動部材との間のキャパシティブギャップに対する変化を引き起こす可能性がある。たとえば、加速度計の非可動部材、磁石、ポールピース、ベリーバンド、およびエポキシは、プルーフマスアッセンブリの材料とは異なる熱膨張係数（ＣＴＥ）を有することが可能であり、非可動部材、磁石、ポールピース、ベリーバンド、およびエポキシが、加熱および／または冷却された後に、プルーフマスアッセンブリの材料に対して、それらの物理的な構造体を変化させることを引き起こす。
【００２１】
[0027]追加的にまたは代替的に、構築の間に加速度計に掛けられる力および／またはひずみは、加速度計の物理的な構造体の追加的な変化が経時的に起こることを引き起こす可能性がある。構築の間に加速度計に掛けられる応力は、経時的にゆっくりと解放する可能性がある。したがって、製造のときに加速度計に関して決定される最初の熱的モデルは、これらの応力が解放するにつれて、経時的に精度が低くなる可能性がある。熱的モデル誤差を低減させるために、技法およびデバイスが本明細書で開示されており、それは、構築の間におよび使用の間に加速度計に掛けられる力および／またはひずみを防止または最小化することが可能であり、それは、プルーフマス位置およびキャパシティブギャップに対して、加速度に依存しない変化を結果として生じさせることが可能である。換言すれば、本明細書で開示されている技法、デバイス、およびシステムは、温度上昇時におよび経時的に、加速度計の熱的モデルの安定性を増加させることが可能である。
【００２２】
[0028]本開示の技法にしたがって構成されているプルーフマスアッセンブリは、加速度計の幾何学的中心に位置付けされている中央の隆起パッドを含む、複数の隆起パッドを含むことが可能である。下記により詳細に説明されることとなるように、複数の隆起パッドは、（たとえば、可変キャパシターの「ステーター」と同様の）非可動部材およびベリーバンドのひずみをプルーフマスアッセンブリから隔離するように構成され得る。
【００２３】
[0029]本開示の技法およびデバイスのいくつかの例では、外側フープの複数の隆起パッドは、加熱および冷却に起因して非可動部材の曲りによって引き起こされる力および／またはひずみから、プルーフマスを支持する内側フープを、機械的に隔離することが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッドおよび加速度計サポートは、ゼロゲージ長さの構成（ｚｅｒｏ  ｇａｕｇｅ  ｌｅｎｇｔｈ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）で、非可動部材の加熱および冷却に起因する非可動部材の曲りによって引き起こされる力および／またはひずみから、プルーフマスを支持する内側フープを、機械的に隔離することが可能である。いくつかの例では、加速度計サポートは、寸法的に補償されたサスペンション（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を可能にすることが可能である。たとえば、寸法的に補償されたサスペンションは、非可動部材の材料の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチする加速度計サポートの異なる材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥであることが可能である。
【００２４】
[0030]図１は、本明細書で説明されている技法にしたがって構成されているプルーフマスアッセンブリの上面図を図示する概念図である。図１の例では、プルーフマスアッセンブリ１は、外側フープ２、隆起パッド４Ａ〜４Ｃ（集合的に、「隆起パッド４」）、フープフレクシャー６、内側フープ８、中央パッドフレクシャー１０、プルーフマス１２、プルーフマスフレクシャー１４Ａおよび１４Ｂ（集合的に、「プルーフマスフレクシャー１４」）、コイル１６、中央の隆起パッド１８、およびキャパシタープレート２０を含む。
【００２５】
[0031]いくつかの例では、外側フープ２、隆起パッド４、フープフレクシャー６、内側フープ８、中央パッドフレクシャー１０、プルーフマス１２、プルーフマスフレクシャー１４、および、中央の隆起パッド１８は、すべて同じ材料から作製され得る（たとえば、モノリシックの材料から作製され得る）。いくつかの例では、モノリシックの材料は、非晶質ガラス（たとえば、溶融石英、Ｐｙｒｅｘ（登録商標）、またはＺｅｒｏｄｏｒ（登録商標））であることが可能である。いくつかの例では、モノリシックの材料は、結晶性固体（たとえば、シリコン、チタン、またはエルジロイ）であることが可能である。他の例では、外側フープ２、隆起パッド４、フープフレクシャー６、内側フープ８、中央パッドフレクシャー１０、プルーフマス１２、プルーフマスフレクシャー１４、および、中央の隆起パッド１８のうちの一部分だけが、同じ材料から作製され得る（たとえば、モノリシックの材料から作製され得る）。さらなる他の例では、外側フープ２、隆起パッド４、フープフレクシャー６、内側フープ８、中央パッドフレクシャー１０、プルーフマス１２、プルーフマスフレクシャー１４、および、中央の隆起パッド１８は、異なる材料から作製され得る。
【００２６】
[0032]外側フープ２は、フープフレクシャー６を通して内側フープ８に対して可撓性の支持を提供し、隆起パッド４に対して支持を提供し、また、ひずみを含有することが可能であり、ひずみは、プルーフマス１２を変位させることが可能である。いくつかの例では、外側フープ２は、プルーフマス１２、隆起パッド４、およびフープフレクシャー６も位置付けされる平面を画定することが可能である。いくつかの例では、外側フープ２は、プルーフマスアッセンブリ１を形成するためにエッチング加工された複数の特徴を備えるモノリシックの材料のピースであることが可能である。いくつかの例では、外側フープ２は、水晶またはシリコンから作製され得る。図１に示されているような外側フープ２は、円形形状であるが、外側フープ２は、任意の形状（たとえば、正方形、長方形、または楕円形など）であり得るということが企図される。
【００２７】
[0033]隆起パッド４は、図４および図５において下記に説明されているように、プルーフマス１２を非可動部材から分離している。いくつかの例では、隆起パッド４の高さは、非可動部材とプルーフマス１２との間にキャパシティブギャップ（図示せず）を画定することが可能である。いくつかの例では、隆起パッド４の高さは、０．０１２７ｍｍ（１０００分の０．５インチ）から０．０２５４ｍｍ（１０００分の１インチ）の間にあることが可能である。いくつかの例では、隆起パッド４は、外側フープ２の両側にあることが可能である。いくつかの例では、隆起パッド４は、加速度計の構築または環境によって引き起こされる力および／またはひずみを非可動部材から受け入れることが可能である。
【００２８】
[0034]いくつかの例では、隆起パッド４は、構築の間に引き起こされる伝達力および／または熱ひずみからプルーフマス１２が機械的に隔離されることを可能にすることができる。いくつかの例では、隆起パッド４は、摩擦力を非可動部材（図示せず）に提供し、図４および図５において説明されているように、非可動部材が加速度計の構築の間にシフトまたはスリップすることを防止することが可能である。
【００２９】
[0035]フープフレクシャー６は、外側フープ２を内側フープ８にフレキシブルに接続する。いくつかの例では、フープフレクシャー６は、円周方向に、および、外側フープ２によって画定される平面に対して垂直の方向に、硬くなっていることが可能であり、それは、フープフレクシャー６が、内側フープ８およびプルーフマス１２を、外側フープ２の隆起パッド４に掛けられているひずみから機械的に隔離することを可能にすることができる。いくつかの例では、フープフレクシャー６の高さは、おおよそ０．７６２ｍｍ（１０００分の３０インチ）（たとえば、０．０３０インチ）であることが可能である。
【００３０】
[0036]内側フープ８は、プルーフマスフレクシャー１４を通してプルーフマス１２に対して支持を提供し、中央パッドフレクシャー１０を通して中央の隆起パッド１８に対して支持を提供し、また、ひずみを含有することが可能であり、ひずみは、また、プルーフマス１２を変位させることが可能である。いくつかの例では、内側フープ８は、プルーフマス１２、プルーフマスフレクシャー１４、および中央パッドフレクシャー１０も位置付けされる平面を画定することが可能である。いくつかの例では、内側フープ８は、プルーフマスアッセンブリ１を形成するためにエッチング加工された複数の特徴を備えるモノリシックの材料のピースであることが可能である。いくつかの例では、内側フープ８は、水晶またはシリコンから本質的に構成されている。図１に示されているような内側フープ８は、円形形状であるが、内側フープ８は、任意の形状（たとえば、正方形、長方形、または楕円形など）であり得るということが企図される。
【００３１】
[0037]中央パッドフレクシャー１０は、中央の隆起パッド１８を内側フープ８にフレキシブルに接続し、中央の隆起パッド１８を内側フープ８の中に支持している。いくつかの例では、中央パッドフレクシャー１０は、円周方向に、および、外側フープ２によって画定される平面に対して垂直の方向に、硬くなっていることが可能であり、それは、中央パッドフレクシャー１０が、内側フープ８およびプルーフマス１２を、中央の隆起パッド１８に掛けられているひずみから機械的に隔離することを可能にすることができる。いくつかの例では、中央パッドフレクシャー１０の高さは、おおよそ０．７６２ｍｍ（１０００分の３０インチ）（たとえば、．０３０インチ）であることが可能である。
【００３２】
[0038]プルーフマス１２は、プルーフマスフレクシャー１４によって内側フープ８にフレキシブルに接続されており、また、プルーフマスアッセンブリ１の加速度に応答して、内側フープ８によって画定される平面から移動させられるように構成されている。いくつかの例では、プルーフマス１２は、プルーフマス１２の上部および底部に、Ｃ字形状のキャパシタープレート（図示せず）を含有することが可能であり、それは、キャパシタンスの中心を提供することが可能であり、また、プルーフマス１２が変位させられるときに、非可動部材（図示せず）とのキャパシティブギャップにおけるキャパシタンスの増加および減少を提供することが可能である。
【００３３】
[0039]プルーフマスフレクシャー１４は、プルーフマス１２を内側フープ８にフレキシブルに接続し、内側フープ８の中でプルーフマス１２を支持している。いくつかの例では、プルーフマスフレクシャー１４は、プルーフマス１２が、プルーフマスアッセンブリ１の加速度に起因して、内側フープ８によって画定される平面を移動し回ることを可能にすることができる。たとえば、プルーフマスフレクシャー１４は、半径方向および円周方向に硬くなっていることが可能であり、外側フープ２によって画定される平面に対して垂直の方向に可撓性であることが可能であり、プルーフマスフレクシャー１４は、プルーフマス１２が内側フープ８および／または外側フープ２によって画定される平面から変位させられることを可能にすることができる。換言すれば、プルーフマスフレクシャー１４は、内側フープ８の力および／または熱ひずみからプルーフマス１２を実質的に隔離するように構成され得る。いくつかの例では、プルーフマスフレクシャー１４は、ミリメートルのオーダーの厚さであることが可能である。
【００３４】
[0040]コイル１６は、プルーフマスアッセンブリ１の側部に取り付けられているフォースリバランシングコイルであることが可能である。いくつかの例では、コイル１６は、電子機器（図示せず）に接続され得り、電子機器は、磁気アッセンブリの中のヌル位置にプルーフマス１２を位置決めするように役割を果たすことが可能である。いくつかの例では、電子機器は、１つまたは複数のデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサー、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、または、他の同等の集積回路もしくは個別論理回路などのような、１つまたは複数のプロセッサーを含むことが可能である。
【００３５】
[0041]プルーフマスアッセンブリ１および磁気アッセンブリを含む加速度計に加速度が加えられると、電子機器は、コイル１６の中の電流を増加させ、プルーフマス１２をヌル位置に維持することが可能である。電流の増加は、加速度計に加えられる加速度の量に比例することが可能である。いくつかの例では、コイル１６の中の電流は、電子機器（たとえば、サーボ）によって増加させられ、プルーフマス１２のキャパシタープレートと磁気アッセンブリとの間の微分容量をゼロにすることによって、プルーフマス１２のヌル位置を維持することが可能である。これらの例では、コイル１６の中の電流増加は、プルーフマス１２のヌル位置を維持するために必要とされる反対方向の力を提供することが可能である。電流の増加は、加速度計に加えられる加速度に比例しており、したがって、加速度計の電子機器は、電流の測定を使用し、加速度の量を決定することが可能である。
【００３６】
[0042]中央パッドフレクシャー１０の遠位端部において、中央の隆起パッド１８は、図４および図５において下記に説明されているように、加速度計サポートに接続している。いくつかの例では、中央の隆起パッド１８の高さは、非可動部材とプルーフマス１２のキャパシタープレート（図示せず）との間にキャパシティブギャップ（図示せず）を画定することが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッド１８の高さは、０．０１２７ｍｍ（１０００分の０．５インチ）から０．０２５４ｍｍ（１０００分の１インチ）の間にあることが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッド１８は、中央パッドフレクシャー１０の遠位端部において、両側にあることが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッド１８は、図４および図５において下記に説明されているように、加速度計の構築または環境によって引き起こされる力および／またはひずみを加速度計サポートから受け入れることが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッド１８は、加速度計のゼロゲージ構成を可能にすることができる。
【００３７】
[0043]いくつかの例では、中央の隆起パッド１８は、構築の間に引き起こされる力および／またはひずみから、または、加速度計の環境から、プルーフマス１２が機械的に隔離されることを可能にすることができる。いくつかの例では、中央の隆起パッド１８は、摩擦力を加速度計サポートに提供し、図４および図５において下記に説明されているように、非可動部材が加速度計の構築の間にシフトまたはスリップすることを防止することが可能である。
【００３８】
[0044]いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１の特徴は、レーザー（たとえば、二酸化炭素レーザー）がモノリシックの材料の中にギャップをカットすることによって、形成され得る。これらの例では、ギャップは、おおよそ０．０５０８ｍｍ（１０００分の２インチ）の厚さであることが可能である。たとえば、外側フープ２と内側フープ８との間のギャップは、０．０５０８ｍｍ（１０００分の２インチ）の厚さで、レーザーによってカットされ得る。
【００３９】
[0045]キャパシタープレート２０は、プルーフマス１２の１つまたは複数の側部に位置付けされている導電性の材料である。いくつかの例では、キャパシタープレート２０は、プルーフマス１２の上に蒸着され得る。また、いくつかの例では、キャパシタープレート２０は、加速度計の中のピックオフシステムの一部分であることが可能であり、キャパシタープレート２０は、加速度計の非可動部材とともにキャパシティブギャップを形成している。これらの例では、キャパシタープレート２０は、信号を電子機器に提供することが可能であり、電流を増加または減少させることによって電子機器がコイル１６をサーボ制御することを可能にし、それは、プルーフマス１２をヌル位置に維持することが可能であり、増加または減少された電流は、プルーフマスアッセンブリ１に加えられる加速度に比例している。いくつかの例では、キャパシタープレートの中心線は、中央の隆起パッドの中心を通過することが可能であり、それは、傾くことに対する加速度計の感度を低減させることが可能である。いくつかの例では、キャパシタープレート２０は、可変キャパシターのローターと同様であることが可能である。
【００４０】
[0046]図１の例では、隆起パッド４は、内側フープ８と外側フープ２の外部との間で、外側フープ２の上に位置付けされている。図１には示されていないが、いくつかの例では、非可動部材が、プルーフマスアッセンブリ１を取り囲むことが可能であり、隆起パッド４を通して外側フープ２に取り付けられ得る。いくつかの例では、外側フープ２は、内側フープ８よりも可撓性となるように構成され得り、隆起パッド４を通して外側フープ２に加えられる力および熱ひずみが低減され、および／または、内側フープ８およびプルーフマス１２から隔離され得るようになっている。
【００４１】
[0047]外側フープ２は、たとえば、フープフレクシャー６を有することによって、プルーフマスアッセンブリ１の力および熱ひずみを隔離することが可能であり、フープフレクシャー６は、半径方向に薄く（たとえば、可撓性であり）、円周方向に、および、外側フープ２によって画定される平面に対して垂直の方向に、硬くなっていることが可能である。いくつかの例では、フープフレクシャー６は、隆起パッド４から内側フープ８を隔離することが可能であり、温度上昇時に、非可動部材が、より少ないひずみを内側フープ８に伝達しながら、半径方向に膨張することを可能にし、ここで、ひずみは、プルーフマス１２のキャパシタープレートが移動して偏りを生成させることを引き起こすこととなる。いくつかの例では、隆起パッド４は、加速度計の構築の間に、非可動部材を支持することが可能であり、それは、図４および図５において説明されているようにベリーバンドによって加えられる圧縮力から、非可動部材が互いに近くに曲がることを防止する。いくつかの例では、圧縮力は、ベリーバンドが取り付けられている水晶／インバースタックのＣＴＥよりも高い、ベリーバンドのＣＴＥによって引き起こされ得る。たとえば、ベリーバンドが、上昇したエポキシの硬化温度から冷却するときに、ベリーバンドは、水晶／インバースタックよりも大きく収縮し、水晶／インバースタックを圧縮の状態にする。
【００４２】
[0048]プルーフマスアッセンブリ１は、本開示の技法にしたがって構成され、熱的モデル誤差を低減させることが可能であり、それは、電子機器がプルーフマスアッセンブリ１の加速度をより良好に決定することを可能にすることができる。一般に、加速度計は、力および／またはひずみ、異なるＣＴＥ、ならびにエポキシを含み、それは、経時的におよび温度上昇時に加速度計の状態を変化させることとなり、加速度計の構築および／または環境の加熱および冷却の間に、ヒステリシス（すなわち、プルーフマスの機械的なおよび／または電気的なヌル位置の変化）を引き起こす。しかし、加速度計の状態が変化するときに、隆起パッド４は、加速度計の構築の間に引き起こされるヒステリシスを含む熱的モデル誤差を低減させることを助けることが可能である。隆起パッド４を備える外側フープ２がフープフレクシャー６によって内側フープ８にフレキシブルに接続されており、内側フープ８がプルーフマスフレクシャー１４によってプルーフマス１２にフレキシブルに接続されていることを提供することによって、構築の後におよび経時的に加速度計を較正しなければならないことによる影響が低減されることとなる。そのうえ、隆起パッド４は、非可動部材が加速度計サポートとプルーフマス１２のキャパシティブプレートとの間のキャパシティブギャップを変更することを防止することが可能であり、それは、より正確なキャパシティブギャップ、および、実際の加速度のより良好な決定を提供することが可能である。換言すれば、フープフレクシャー６によって内側フープ８に接続されている、隆起パッド４を備える外側フープ２、および、プルーフマスフレクシャー１４によってプルーフマス１２にフレキシブルに接続されている内側フープ８は、加速度計に加えられる力および熱ひずみによって引き起こされる加速度計のキャパシティブギャップの変化を補償する必要性を低減させることが可能である。
【００４３】
[0049]図１の例では、中央の隆起パッド１８は、中央パッドフレクシャー１０の遠位端部において、プルーフマス１２の中心の実質的に近くに位置付けされている。中央の隆起パッド１８は、たとえば、コイル１６によって画定される周囲部の中に、および／または、プルーフマス１２の外側縁部によって画定される周囲部の中にあることが可能である。図１には示されていないが、いくつかの例では、加速度計サポートは、プルーフマスアッセンブリ１の上方および下方にあることが可能であり、また、中央の隆起パッド１８を通して内側フープ８に接続され得る。いくつかの例では、中央パッドフレクシャー１０は、可撓性となるように構成され得り、中央の隆起パッド１８を通して内側フープ８に加えられる力および熱ひずみが低減され、かつ／または、内側フープ８およびプルーフマス１２から隔離され得るようになっている。
【００４４】
[0050]内側フープ８は、たとえば、中央パッドフレクシャー１０を有することによって、プルーフマスアッセンブリ１の力および熱ひずみを隔離することが可能であり、中央パッドフレクシャー１０は、半径方向に薄く（たとえば、可撓性であり）、円周方向に、および、内側フープ８によって画定される平面に対して垂直の方向に、硬くなっていることが可能である。いくつかの例では、中央パッドフレクシャー１０は、中央の隆起パッド１８から内側フープ８を隔離することが可能であり、温度上昇時に、加速度計サポートが、より少ないひずみを内側フープ８に伝達しながら、膨張することを可能にし、ここで、ひずみは、プルーフマス１２のキャパシタープレートが移動して偏りを生成させることを引き起こすこととなる。いくつかの例では、中央の隆起パッド１８は、加速度計サポートを支持することが可能である。これらの例では、加速度計サポートは、非可動部材を支持することが可能であり、それは、図４および図５において説明されているようにベリーバンドによって加えられる圧縮力から、非可動部材が互いに近くに曲がることを防止することが可能である。いくつかの例では、圧縮力は、加速度計サポートスタックのＣＴＥよりも高い、ベリーバンドのＣＴＥによって引き起こされ得る。たとえば、ベリーバンドおよび／または非可動部材が、上昇したエポキシの硬化温度から冷却するときに、ベリーバンドおよび／または非可動部材は、加速度計サポートスタックよりも大きく収縮し、加速度計サポートスタックを圧縮の状態にすることが可能である。非可動部材が加速度計サポートを有していない、いくつかの例では、非可動部材は、差動キャパシターのグランドプレーンを構成することが可能であり、非可動部材は、曲がることが可能であり、偏りを作り出す。
【００４５】
[0051]プルーフマスアッセンブリ１は、本開示の技法にしたがって構成され、熱的モデル誤差を低減させることが可能であり、それは、電子機器がプルーフマスアッセンブリ１の加速度をより良好に決定することを可能にすることができる。一般に、加速度計は、力および／またはひずみ、異なるＣＴＥ、ならびにエポキシを含み、それは、経時的におよび温度上昇時に加速度計の状態を変化させることとなり、加速度計の構築および／または環境の加熱および冷却の間に、ヒステリシス（すなわち、プルーフマスの機械的なおよび／または電気的なヌル位置の変化）を引き起こす。しかし、加速度計の状態が変化するときに、中央の隆起パッド１８は、プルーフマスアッセンブリ１の構築の間に、および／または、プルーフマスアッセンブリ１の環境によって引き起こされるヒステリシスを含む熱的モデル誤差を低減させることを助けることが可能である。中央の隆起パッド１８が中央パッドフレクシャー１０の遠位端部において内側フープ８にフレキシブルに接続されており、内側フープ８がプルーフマスフレクシャー１４によってプルーフマス１２にフレキシブルに接続されていることを提供することによって、構築の後におよび経時的に加速度計を較正しなければならないことによる影響が低減されることとなる。そのうえ、中央の隆起パッド１８および加速度計サポートは、非可動部材が非可動部材とプルーフマス１２のキャパシティブプレートとの間のキャパシティブギャップを変更することを防止することが可能であり、それは、より正確なキャパシティブギャップ、および、実際の加速度のより良好な決定を提供することが可能である。換言すれば、中央パッドフレクシャー１０によって内側フープ８に接続されている、中央の隆起パッド１８、および、プルーフマスフレクシャー１４によってプルーフマス１２にフレキシブルに接続されている内側フープ８は、加速度計に加えられる力および熱ひずみによって引き起こされる加速度計のキャパシティブギャップの変化を補償する必要性を低減させることが可能である。本開示では、隆起パッド４および中央の隆起パッド１８が、ひずみの隔離が望まれるプルーフマスアッセンブリ１の上のどこにでも位置付けおよび／または配向され得るということが企図される。
【００４６】
[0052]いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１は、ワイヤーボンド接続を含むことが可能である。これらの例では、２つのワイヤーボンド接続が、電流をコイル１６に提供することが可能である。これらの例では、３つの追加的なワイヤーボンド接続が、プルーフマスアッセンブリ１をサーボ制御するために使用され得り、この場合には、３つの追加的なワイヤーボンド接続のうちの２つが、キャパシタンスの測定を可能にする信号を提供するピックオフであることが可能であり、第３の追加的なワイヤーボンド接続は、グランドであることが可能である。
【００４７】
[0053]図２は、本明細書で説明されている技法による、プルーフマスアッセンブリ４１の別の例示的な上面図を図示する概念図である。図２の例では、プルーフマスアッセンブリ４１は、外側フープ４２、隆起パッド４４Ａ〜４４Ｄ（集合的に、「隆起パッド４４」）、フープフレクシャー４６Ａ〜４６Ｃ（集合的に、「フープフレクシャー４６」）、内側フープ４８、中央パッドフレクシャー５０、プルーフマス５２、プルーフマスフレクシャー５４Ａおよび５４Ｂ（集合的に、「プルーフマスフレクシャー５４」）、コイル５６、中央の隆起パッド５８、ならびにキャパシタープレート６０を含み、それらは、図１において説明されているように、外側フープ２、隆起パッド４Ａ〜４Ｃ（集合的に、「隆起パッド４」）、フープフレクシャー６、内側フープ８、中央パッドフレクシャー１０、プルーフマス１２、プルーフマスフレクシャー１４Ａおよび１４Ｂ（集合的に、「プルーフマスフレクシャー１４」）、コイル１６、中央の隆起パッド１８、およびキャパシタープレート２０にそれぞれ対応することが可能である。
【００４８】
[0054]フープフレクシャー４６は、それぞれ、外側フープ４２を内側フープ４８にフレキシブルに接続することが可能である。いくつかの例では、フープフレクシャー４６は、円周方向に、および、外側フープ４２によって画定される平面に対して垂直の方向に、硬くなっていることが可能であり、それは、フープフレクシャー４６が、内側フープ４８およびプルーフマス５２を、外側フープ４２の隆起パッド４４に掛けられているひずみから機械的に隔離することを可能にすることができる。いくつかの例では、フープフレクシャー４６は、フープフレクシャー６および内側フープ８と比較したときに、内側フープ４８に対して追加的な支持を提供することが可能である。いくつかの例では、フープフレクシャー４６は、フープフレクシャー６および内側フープ８と比較したときに、より対称的な支持を内側フープ４８に提供することが可能である。これらの例では、フープフレクシャー４６の対称的な支持は、内側フープ４８に対する力および／または熱ひずみの伝達を低減させることが可能である。
【００４９】
[0055]キャパシタープレート６０は、プルーフマス５２の１つまたは複数の側部に位置付けされている導電性の材料である。いくつかの例では、キャパシタープレート６０は、プルーフマス５２の上に蒸着され得る。これらの例では、キャパシタープレート６０は、キャパシタンス中心が重心またはプルーフマスアッセンブリ４１の傾き中心に位置付けされるように構成され得る。換言すれば、キャパシタープレート６０は、プルーフマスアッセンブリ４１の重心にキャパシタープレート６０のキャパシタンス中心を提供する特定の場所において、より多くのまたはより少ない導電性の材料とともに形成され得る。たとえば、図１のキャパシタープレート２０と比較したときに、キャパシタープレート６０は、プルーフマスフレクシャー５４のそばの追加的な導電性の材料とともに形成されており、それは、キャパシタープレート６０がプルーフマスアッセンブリ４１の重心に対してより近くにキャパシタンス中心を有することを可能にする。いくつかの例では、キャパシタープレート６０は、可変キャパシターのローターと同様であることが可能である。
【００５０】
[0056]図２の例では、図１のプルーフマス１２と比較したときに、プルーフマス５２は、プルーフマスフレクシャー５４の近くに追加的な材料を有することが可能であり、それは、プルーフマス５２の質量の中心が、プルーフマスアッセンブリ４１の中心の実質的に近くになることを可能にすることができる。換言すれば、プルーフマス５２は、プルーフマスアッセンブリ４１の中心の実質的に近くに位置付けされている質量の中心を有するように構成され得る。いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ４１の中心の実質的に近くに位置付けされている質量の中心を有するプルーフマス５２は、プルーフマス５２の上のキャパシタープレートのキャパシタンス中心がプルーフマスアッセンブリ４１の傾き中心に位置付けされることを可能にすることができる。いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ４１の中心の実質的に近くに位置付けされている質量の中心を有するプルーフマス５２は、非可動部材が対称的であることおよび平坦にラップ加工するためにより容易であることを可能にすることができる。換言すれば、プルーフマスフレクシャー５４の近くに位置付けされている追加の材料が、プルーフマス５２のキャパシタンス中心を磁気回路（図示せず）の磁気的中心に一致させることが可能である。
【００５１】
[0057]いくつかの例では、プルーフマス５２のキャパシタンス中心が磁気回路の磁気的中心に一致していなければ、磁石回路の一部分は、磁気的中心をキャパシタンス中心に整合させるために切り取られなければならない可能性がある。いくつかの例では、プルーフマス５２のキャパシタンス中心が、プルーフマスフレクシャー５４の近くの追加的な材料によって提供される磁気回路の磁気的中心に一致しているときには、磁気回路は、切り取りを必要としなくてもよく、また、対称的にされることができる。いくつかの例では、プルーフマス５２のキャパシタンス中心が対称的な磁気回路の磁気的中心に一致していることは、プルーフマスアッセンブリ４１の精度、および、プルーフマスアッセンブリ４１を備える加速度計の精度を向上させることが可能である。
【００５２】
[0058]図３は、本明細書で説明されている技法による、プルーフマスアッセンブリ７１の別の例示的な上面図を図示する概念図である。図３の例では、プルーフマスアッセンブリ７１は、外側フープ７２、隆起パッド７４Ａ〜７４Ｃ（集合的に、「隆起パッド７４」）、フープフレクシャー７６Ａ〜７６Ｃ（集合的に、「フープフレクシャー７６」）、内側フープ７８、中央パッドフレクシャー８０、プルーフマス８２、プルーフマスフレクシャー８４Ａおよび８４Ｂ（集合的に、「プルーフマスフレクシャー８４」）、コイル８６、中央の隆起パッド８８、ならびにキャパシタープレート９０を含み、それらは、図１において説明されているように、外側フープ２、隆起パッド４Ａ〜４Ｃ（集合的に、「隆起パッド４」）、フープフレクシャー６、内側フープ８、中央パッドフレクシャー１０、プルーフマス１２、プルーフマスフレクシャー１４Ａおよび１４Ｂ（集合的に、「プルーフマスフレクシャー１４」）、コイル１６、中央の隆起パッド１８、およびキャパシタープレート２０にそれぞれ対応することが可能である。図３の例では、プルーフマスアッセンブリ７１は、パッドフレクシャー７５Ａ〜７５Ｆ（集合的に、「パッドフレクシャー７５」）をさらに含むことが可能である。
【００５３】
[0059]パッドフレクシャー７５は、それぞれ、隆起パッド７４の縁部の近くに位置付けされている、水晶材料の薄い部分であり、それは、隆起パッド７４を外側フープ７２にフレキシブルに接続することが可能である。いくつかの例では、パッドフレクシャー７５は、半径方向に可撓性であることが可能であり、円周方向に、および、外側フープ７２によって画定される平面に対して垂直の方向に、硬くなっていることが可能である。いくつかの例では、パッドフレクシャー７５は、許容可能な性能に必要とされる隔離の程度に応じて、１ミリメートルのオーダーの厚さを有することが可能である。いくつかの例では、パッドフレクシャー７５は、隆起パッド７４の周りのレーザーカットフレクシャーであることが可能であり、図４および図５において下記に説明されているように、プルーフマスアッセンブリ７１と加速度計の非可動部材との間の熱膨張係数のミスマッチを可能にする。
【００５４】
[0060]フープフレクシャー７６は、それぞれ、外側フープ７２を内側フープ７８にフレキシブルに接続することが可能である。いくつかの例では、フープフレクシャー７６は、円周方向に、および、外側フープ７２によって画定される平面に対して垂直の方向に、硬くなっていることが可能であり、それは、フープフレクシャー７６が、内側フープ７８およびプルーフマス８２を、外側フープ７２の隆起パッド７４に掛けられているひずみから機械的に隔離することを可能にすることができる。いくつかの例では、フープフレクシャー７６は、フープフレクシャー６および内側フープ８と比較したときに、内側フープ７８に対して追加的な支持を提供することが可能である。いくつかの例では、フープフレクシャー７６は、フープフレクシャー６および内側フープ８と比較したときに、より対称的な支持を内側フープ７８に提供することが可能である。これらの例では、フープフレクシャー７６の対称的な支持は、内側フープ７８に対する力および／または熱ひずみの伝達を低減させることが可能である。いくつかの例では、フープフレクシャー７６は、外側フープ７２と内側フープ７８との間のレーザーカットフレクシャーであることが可能であり、それは、非可動部材を固定することによって外側フープ７２に引き起こされる力および／またはひずみを、内側フープ７８およびプルーフマス８２から隔離することが可能である。
【００５５】
[0061]図４は、構築の間に引き起こされる力および／またはひずみを伴う例示的な加速度計の切り欠き図を図示する概念図である。図４の例では、加速度計１００は、プルーフマスアッセンブリ１０１、隆起パッド１０４Ａ〜１０４Ｄ（集合的に、「隆起パッド１０４」）、フォースリバランシングコイル１１６Ａ〜１１６Ｂ（集合的に、「フォースリバランシングコイル１１６」）、ならびに、中央の隆起パッド１１８Ａおよび１１８Ｂ（集合的に、「中央の隆起パッド１１８」）を含み、それらは、図１〜図３に説明されているように、プルーフマスアッセンブリ１、４１、および７１、隆起パッド４、４４、および７４、コイル１６、ならびに、中央の隆起パッド１８にそれぞれ対応することが可能である。図４の例では、加速度計１００は、非可動部材１０６Ａおよび１０６Ｂ（集合的に、「非可動部材１０６」）、ベリーバンド１０８、キャパシティブギャップ１１０、磁石１１２Ａおよび１１２Ｂ（集合的に、「磁石１１２」）、ポールピース１１４Ａおよび１１４Ｂ（集合的に、「ポールピース１１４」）、およびピン１２０Ａおよび１２０Ｂ（集合的に、「ピン１２０」）をさらに含む。図４の例では、加速度計１００は、加速度計サポート１２２Ａおよび１２２Ｂ（集合的に、「加速度計サポート１２２」）を含むことが可能であり、それは、非可動部材１０６、磁石１１２、ポールピース１１４、およびピン１２０の組み合わせによって形成され得る。たとえば、加速度計サポート１２２Ａは、非可動部材１０６Ａのベース、磁石１１２Ａ、ポールピース１１４Ａ、およびピン１２０Ａの組み合わせであることが可能である。別の例では、加速度計サポート１２２Ｂは、非可動部材１０６Ｂのベース、磁石１１２Ｂ、ポールピース１１４Ｂ、およびピン１２０Ｂの組み合わせであることが可能である。
【００５６】
[0062]非可動部材１０６は、プルーフマスアッセンブリの隆起パッド１０４および中央の隆起パッド１１８に取り付けられ得る（たとえば、固定される）、非可動部材である。いくつかの例では、非可動部材１０６は、デュアル金属パーツであり、それは、磁気的な戻り経路を提供することが可能である。いくつかの例では、非可動部材１０６は、可変キャパシターのステーターと同様であることが可能である。
【００５７】
[0063]ベリーバンド１０８は、単一の金属ピースであり、それは、その中にスロットを備えるフープ状の構造体であり、非可動部材１０６の外部を取り囲んでいる。いくつかの例では、ベリーバンド１０８は、非可動部材１０６がプルーフマスアッセンブリに対して固定されているときに、非可動部材１０６に取り付けられ得る（たとえば、エポキシによって結合される）。
【００５８】
[0064]キャパシティブギャップ１１０は、プルーフマス（たとえば、図１〜図３において説明されているような、プルーフマス１２、５２、または８２）の上のキャパシタープレート（たとえば、図１〜図３において説明されているような、キャパシタープレート２０、６０、または９０）と、隆起パッド１０４および中央の隆起パッド１１８によって画定される非可動部材１０６との間のギャップであり、それは、隆起パッド１０４および中央の隆起パッド１１８の高さである（たとえば、プルーフマスのそれぞれの側において、おおよそ０．０２５４ｍｍ（１０００分の１インチ））。いくつかの例では、キャパシティブギャップ１１０は、キャパシタンス値を有することが可能である。これらの例では、プルーフマスと非可動部材１０６との間の他のキャパシティブギャップが、キャパシタンス値を有することが可能である。電子機器（図示せず）は、キャパシティブギャップ１１０および／または他のキャパシティブギャップのキャパシタンス値を検出することが可能であり、それは、閉ループの微分容量構成において、電子機器（図示せず）によって検出および使用され、加速度計１００の加速度を決定することが可能である。たとえば、キャパシティブギャップ１１０の増加、および、キャパシティブギャップ１１０とは反対側の他のキャパシティブギャップの減少は、加速度計１００に加えられる加速度を示すことが可能である。逆に、キャパシティブギャップ１１０の減少、および、キャパシティブギャップ１１０とは反対側の他のキャパシティブギャップの増加は、加速度計１００に加えられる加速度を示すことが可能である。
【００５９】
[0065]磁石１１２は、磁石１１２、ポールピース１１４、フォースリバランシングコイル１１６、および非可動部材１０６の磁気回路を駆動する磁界を提供するための磁石である。いくつかの例では、磁石１１２は、アルニコ、サマリウム−コバルト、ネオジム−鉄−ホウ素、または、他のそのような材料から作製され得る。いくつかの例では、磁石１１２は、加速度計１００の構築によって引き起こされる、非可動部材１０６から伝達される力および／またはひずみを受け入れることが可能である。いくつかの例では、磁石１１２は、加速度計１００のゼロゲージ構成の一部分であることが可能である。
【００６０】
[0066]ポールピース１１４は、磁石１１２の磁界が集束させられること、ならびに、磁石１１２、ポールピース１１４、フォースリバランシングコイル１１６、および非可動部材１０６の磁気回路を駆動することを可能にする、磁気的な構造体である。たとえば、ポールピース１１４は、磁石の磁界が角を曲がりフォースリバランシングコイル１１６を通って流れることを可能にする、磁気的な構造体である。これらの例では、磁石１１２の磁界がフォースリバランシングコイル１１６を通り抜けることを可能にすることによって、磁石１１２の磁界は、非可動部材１０６に進入し、非可動部材１０６を通って磁石の反対側まで流れて回り、磁石を通ってポールピースまで流れて戻り、磁気回路を完成させることが可能である。
【００６１】
[0067]いくつかの例では、ポールピース１１４は、加速度計１００の構築によって引き起こされる、非可動部材１０６および磁石１１２から伝達される力および／またはひずみを受け入れることが可能である。いくつかの例では、ポールピース１１４は、加速度計１００のゼロゲージ構成の一部分であることが可能である。いくつかの例では、ポールピース１１４は、インバー、ミューメタル、パーマロイ、または、他のそのような材料などのような、透磁性の材料から作製され得る。
【００６２】
[0068]ピン１２０は、磁石１１２の凹部の中に位置付けされており、プルーフマスアッセンブリ１０１の中央の隆起パッド１１８に磁石１１２を接続する。いくつかの例では、ピン１２０は、加速度計１００の構築によって引き起こされる、非可動部材１０６から磁石１１２を通して伝達される力および／またはひずみを受け入れることが可能である。いくつかの例では、ピン１２０は、加速度計１００のゼロゲージ構成の一部分であることが可能である。
【００６３】
[0069]いくつかの例では、ピン１２０は、非可動部材１０６のものと同様のＣＴＥを有する材料から作製され得る。戻り経路のために選ばれる材料は、ピン１２０のために選ばれる材料に影響を及ぼし得る。いくつかの例では、ピン１２０は、プルーフマスアッセンブリ１０１が、ゼロゲージ長さの構成において、構築の間に引き起こされる力および／またはひずみから、または、加速度計１００の環境から、機械的に隔離されることを可能にすることができる。いくつかの例では、ピン１２０は、中央の隆起パッド１１８に摩擦力を提供し、非可動部材１０６が加速度計１００の構築の間にシフトまたはスリップすることを防止することが可能である。中心におけるサポートスタックの温度上昇時の膨張は、溶融石英部の外側のフープがその上に固定されている、磁気的な戻り経路に関して使用される材料のものと本質的に同じとなるように選択され得る。たとえば、中央スタックの一部が、磁気的な戻り経路を構成する材料よりも高いＣＴＥを有する磁石材料から構成されている場合には、中央スタックの残部は、磁気的な戻り経路を構成する材料よりも低いＣＴＥを有する材料から作製され得り、磁気的な戻り経路と同じ様式で温度上昇時に高さを変化させる中央サポートスタックを結果として生じさせる。
【００６４】
[0070]いくつかの例では、加速度計１００は、プルーフマスのそれぞれの側に取り付けられているフォースリバランシングコイル１１６を含むことが可能である。いくつかの例では、加速度計１００は、電子機器（図示せず）を含むことが可能であり、電子機器は、フォースリバランシングコイル１１６をサーボ制御し、プルーフマスをヌル位置に位置決めする。いくつかの例では、加速度が加速度計１００に加えられるときには、電子機器は、フォースリバランシングコイル１１６の中の電流を増加させ、プルーフマスをヌル位置に維持することが可能である。この例では、電流の増加は、加速度計１００に加えられる加速度の量に比例している。
【００６５】
[0071]図４の例では、片矢印によって示されているような、力および／またはひずみ（たとえば、固定力および／または熱ひずみ）が、加速度計１００の構築の間に作り出される。たとえば、非可動部材１０６は、プルーフマスアッセンブリ１０１の上に固定され得り、それは、隆起パッド１０４および中央の隆起パッド１１８に力を掛けることが可能であり、隆起パッド１０４および中央の隆起パッド１１８は、両矢印によって示されているような力を支持することが可能である。この例では、プルーフマスアッセンブリ１０１に対して非可動部材１０６を固定した後に、ベリーバンド１０８が、非可動部材１０６を適切な場所に保持するために、非可動部材１０６に取り付けられ得る（たとえば、エポキシによって結合される）。
【００６６】
[0072]図４の例では、プルーフマスアッセンブリ１０１は、外径において、非可動部材１０６によって固定されており、それは、より高い半径方向の応力が温度変化時に起こることを可能にし、それは、性能を変化させる可能性がある。その理由は、プルーフマスアッセンブリ１０１および非可動部材１０６の材料が、異なる熱膨張係数を有しているからである。しかし、いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１０１の中央の隆起パッド１１８および加速度計サポート１２２は、ゼロゲージ長さの構成で接続され得る。このように、ゼロゲージ長さの構成は、加速度計１００の中心からの長さ変化の差を低減させることによって、より高い半径方向の応力を最小化する。いくつかの例では、ゼロゲージ構成は、等式１として表現され得る。
【００６７】
ΔＬ＝ＬαΔＴ  （１）
[0073]長さの変化（ΔＬ）が、長さ（Ｌ）に熱膨張係数（α）および温度の変化（ΔＴ）を掛けたものに等しいものとして、等式１が定義され得る。溶融水晶（たとえば、プルーフマスの材料）およびインバー（たとえば、非可動部材の材料）に関して、熱膨張係数が異なっているので、プルーフマスと非可動部材１０６との間で、長さの変化は異なることとなる。このように、応力は、システムの長さ（Ｌ）が増加するにつれて、温度の増加とともに増加することとなる。いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１０１の中央の隆起パッド１１８および加速度計サポート１２２は、システムの長さ（たとえば、隆起パッド同士の間の長さ）を減少させることが可能であり、それは、次いで、非可動部材１０６からプルーフマスアッセンブリ１０１に加えられるひずみを減少させることが可能である。換言すれば、中央の隆起パッド１１８および加速度計サポート１２２は、加速度計１００の中心に位置決めされることによって、および、ゼロゲージ構成を作り出すことによって、非可動部材１０６からプルーフマスアッセンブリ１０１に伝達される熱ひずみを低減させるように構成され得る。このように、隆起パッド１０４に加えて、中央の隆起パッド１１８および加速度計サポート１２２を加速度計１００の中心に位置付けることは、等式１の長さを最小化し、したがって、長さの変化が最小化される。しかし、中央の隆起パッド１１８および／または加速度計サポート１２２がなければ、プルーフマスアッセンブリ１０１の外側フープに位置付けされている隆起パッド１０４だけが、非可動部材１０６に取り付けられることとなり、それは、等式の長さを最大化し得り、したがって、長さの変化も最大化されることとなる。
【００６８】
[0074]いくつかの例では、加速度計１００は、非可動部材１０６とベリーバンド１０８との間のエポキシを硬化させる温度まで加熱され得る。これらの例では、ＣＴＥは、ベリーバンド１０８、非可動部材１０６、エポキシ、および、加速度計１００の中の他の材料の間で異なる。ＣＴＥのミスマッチは、異なる材料が異なる速度で膨張および縮小することを引き起こす。いくつかの例では、加速度計１００を加熱することからの熱ひずみは、非可動部材１０６が半径方向に膨張することを引き起こす可能性がある。非可動部材１０６の半径方向の膨張は、非可動部材１０６が半径方向に膨張するにつれて、隆起パッド１０４に力を掛ける。いくつかの例では、隆起パッド１０４は、プルーフマスアッセンブリ１０１と非可動部材１０６との間のキャパシティブギャップ１１０を維持しながら、図１において説明されているようなフープフレクシャーを撓ませることによって、力を隔離および／または低減させることが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッド１１８は、プルーフマスアッセンブリ１０１と非可動部材１０６との間のキャパシティブギャップ１１０を維持しながら、図１において説明されているような中央パッドフレクシャーを撓ませることによって、力を隔離および／または低減させることが可能である。
【００６９】
[0075]いくつかの例では、加速度計１００は、エポキシを硬化させる温度まで加熱された後に冷却することが可能である。これらの例では、ベリーバンド１０８、非可動部材１０６、エポキシ、および、加速度計１００の中の他の材料の間の異なるＣＴＥは、加速度計１００の異なるコンポーネントが異なる速度で圧縮することを引き起こし得る。いくつかの例では、加速度計１００を冷却することによって引き起こされるひずみは、非可動部材１０６を圧縮し得る。これらの例では、ベリーバンド１０８において片矢印によって図示されているように、とりわけ、ベリーバンド１０８は、隆起パッド１０４の上へ非可動部材１０６を圧縮することが可能である。また、これらの例では、加速度計サポート１２２において片矢印によって図示されているように、ベリーバンド１０８は、中央の隆起パッド１１８の上へ加速度計サポート１２２を圧縮することが可能である。非可動部材１０６が一緒に圧縮されているときに、冷却の間の圧縮は、隆起パッド１０４および中央の隆起パッド１１８に力を掛け、それは、非可動部材１０６および加速度計サポート１２２の中の片矢印によって示され得る。いくつかの例では、隆起パッド１０４は、プルーフマスアッセンブリ１０１と非可動部材１０６との間のキャパシティブギャップ１１０を維持しながら、圧縮力を支持することが可能であり、それは、両矢印によって示され得る。いくつかの例では、中央の隆起パッド１１８は、プルーフマスアッセンブリ１０１と非可動部材１０６との間のキャパシティブギャップ１１０を維持しながら、圧縮力を支持することが可能であり、それは、両矢印によって示され得る。
【００７０】
[0076]いくつかの例では、中央の隆起パッド１１８および加速度計サポート１２２がないときには、隆起パッド１０４は、非可動部材１０６の上の片持ち梁として作用することが可能であり、非可動部材１０６がプルーフマスに向けて内向きに曲がることを可能にする。これらの例では、中央の隆起パッド１１８および加速度計サポート１２２がないときには、構築の間に非可動部材１０６に掛けられる力および／またはひずみは、加速度計１００が冷却するときに、非可動部材１０６がわずかに曲げられることを引き起こすことが可能である。いくつかの例では、非可動部材１０６の中の曲りは、キャパシティブギャップ１１０を変更することが可能であり、加速度計１００の加速度の決定において誤差を引き起こす。いくつかの例では、非可動部材１０６の中の曲りは、構築の後に、加速度計１００の較正を必要とする可能性がある。
【００７１】
[0077]いくつかの例では、非可動部材１０６およびベリーバンド１０８は、インバーから構成され得り、インバーは、摂氏１度当たり２パーツパーミリオン（ｐｐｍ）のＣＴＥを有する。しかし、プルーフマスアッセンブリ１０１は、水晶から構成され得り、摂氏１度当たり．５５のＣＴＥを有する。インバーと水晶との間のＣＴＥの差は、温度が上昇するときに加速度計１００に影響を及ぼし、磁気的な戻り経路を構成する金属パーツ（たとえば、非可動部材１０６、キャパシタープレートなど）が、水晶よりも速く膨張することを引き起こし、隆起パッド１０４を通してプルーフマスアッセンブリ１０１の外側フープにひずみを与える。いくつかの例では、隆起パッド１０４は、ひずみが加えられるときにスリップする可能性があり、プルーフマスアッセンブリ１０１が再整合されない場合には、ヒステリシス（すなわち、プルーフマスの機械的なおよび／または電気的なヌル位置の変化）を引き起こす。いくつかの例では、隆起パッド１０４は、非可動部材１０６に対して撓むことが可能であり、したがって、隆起パッド１０４は、非可動部材１０６とともに動いていくことが可能であり、隆起パッド１０４をプルーフマスアッセンブリ１０１の外側フープに取り付けるパッドフレクシャーに偏位が起こっている間に、プルーフマスアッセンブリ１０１の外側フープは残っているままである。いくつかの例では、隆起パッド１０４を使用することは、非可動部材１０６の膨張がプルーフマスアッセンブリ１０１の上により小さい応力を引き起こすことを可能にすることができ、ＣＴＥの差に起因するキャパシティブギャップ１１０の変化を防止することが可能である。
【００７２】
[0078]いくつかの例では、加速度計サポート１２２に対して、非可動部材１０６は、インバーから構成され得り、インバーは、摂氏１度当たり２パーツパーミリオン（ＰＰＭ／Ｃ）のＣＴＥを有する。また、非可動部材は、スーパーインバーから構成され得る。いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１０１およびピン１２０は、水晶から構成され得り、水晶は、０．５５ＰＰＭ／ＣのＣＴＥを有する。いくつかの例では、磁石１１２は、アルニコから構成され得り、アルニコは、１１ＰＰＭ／ＣのＣＴＥを有する。材料（たとえば、インバーおよび水晶）の間のＣＴＥの差は、温度が上昇するときに加速度計１００に潜在的に影響を及ぼし、磁気的な戻り経路を構成する金属パーツ（たとえば、非可動部材１０６、キャパシタープレート、磁石１１２など）が、水晶よりも速く膨張することを引き起こし、中央の隆起パッド１１８を通してプルーフマスアッセンブリ１０１の内側フープにひずみを与える。いくつかの例では、中央の隆起パッド１１８は、加速度計サポート１２２に対して撓むことが可能であり、したがって、中央の隆起パッド１１８は、加速度計サポート１２２とともに動いていくことが可能であり、中央の隆起パッド１１８をプルーフマスアッセンブリ１０１の内側フープに取り付ける中央パッドフレクシャーに偏位が起こっている間に、プルーフマスアッセンブリ１０１の内側フープは残っているままである。いくつかの例では、中央の隆起パッド１１８を使用することは、加速度計サポート１２２の膨張がプルーフマスアッセンブリ１０１の上により小さい応力を引き起こすことを可能にすることができ、ＣＴＥの差に起因するキャパシティブギャップ１１０の変化を防止することが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッド１１８を使用することは、構築の後に、構築の間に隆起パッド１０４だけを使用することよりも安定したキャパシタンス測定を提供することが可能である。いくつかの例では、中央の隆起パッド１１８および加速度計サポート１２２は、追加的なサポートおよび摩擦を追加し、プルーフマスアッセンブリ１０１の外側フープの上の、隆起パッド１０４だけに関連付けられる滑りを防止する。
【００７３】
[0079]いくつかの例では、加速度計サポート１２２は、隆起パッド１０４の上方および下方の非可動部材１０６のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されているに、中央の隆起パッド１１８に加えられる力および／またはひずみが、隆起パッド１０４に加えられる力および／またはひずみに実質的にマッチするようになっている。換言すれば、中央の隆起パッド１１８に追加的なサポートおよび摩擦を機械的に提供することに加えて、加速度計サポート１２２は、磁気的な材料のピースのＣＴＥおよび高さに実質的にマッチするように構成され得る。たとえば、非可動部材１０６のベースのＣＴＥを有する加速度計サポート１２２のＣＴＥ、磁石１１２のＣＴＥ、および、ピン１２０のＣＴＥの高さおよび組み合わせは、隆起パッド１０４の上方および下方の非可動部材１０６の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチすることが可能である。いくつかの例では、磁石１１２およびピン１２０の高さは、隆起パッド１０４の上方および下方の非可動部材１０６の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチするために選択され得る。図４では、加速度計サポート１２２が、関連の高さ、および、加速度計サポート１２２の他の材料のＣＴＥとは異なるＣＴＥを有する、接着剤または他の結合材料の層をさらに含むことが可能であり、それは、隆起パッド１０４の上方および下方の非可動部材１０６の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチするように組み込まれ得るということが企図されている。
【００７４】
[0080]いくつかの例では、キャパシタープレート（図示せず）は、Ｃ字形状であり、また、プルーフマスアッセンブリ１０１のプルーフマスの上部および底部に蒸着を介して堆積され得り、電子機器（図示せず）は、キャパシタンスプレート（図示せず）とともにループを閉じる。いくつかの例では、キャパシタープレートのＣ字形状の幾何学形状は、キャパシタンスの中心を提供し、したがって、キャパシタープレートが傾けられる場合に、キャパシタンスが、Ｃ字形状の第１の端部において増加し、Ｃ字形状の第２の端部において減少するので、キャパシタープレートは、感度が低くなる。いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１０１の幾何学形状は、キャパシタープレートのキャパシタンスの中心をプルーフマスアッセンブリ１０１の傾き中心に提供することが可能であり、したがって、加速度計が傾けられる場合に、キャパシタンスが、Ｃ字形状の第１の端部において増加し、Ｃ字形状の第２の端部において減少するので、キャパシタープレートは、感度が低くなる。いくつかの例では、プルーフマスの変位は、上部キャパシタープレートと底部キャパシタープレートとの間のキャパシタンスの変化を引き起こす。いくつかの例では、上部キャパシタープレートと底部キャパシタープレートとの間のキャパシタンスの変化は、加速度計１００の加速度を決定するために、電子機器によって使用され得る。
【００７５】
[0081]追加的に、フォースリバランスコイル１１６を備えるコイル形態が、プルーフマスアッセンブリ１０１のプルーフマスのいずれかの側部に装着され得る。いくつかの例では、電子機器は、フォースリバランスコイルの中の電流を修正し、プルーフマスをサーボ制御し、ヌル位置を維持することが可能である。加速度計１００の任意の加速度が、プルーフマスアッセンブリ１０１のプルーフマスを、内側フープによって画定される平面から移動させることとなり、プルーフマスをヌル位置に維持するために必要とされる電流の増加は、加速度計１００が経験する加速度の量に比例している。
【００７６】
[0082]いくつかの例では、加速度計は、プルーフマスアッセンブリおよび加速度計サポートを含むことが可能である。これらの例では、プルーフマスアッセンブリは、キャパシタープレートを含むプルーフマスと、中央の隆起パッドを含む複数の隆起パッドとを含むことが可能であり、プルーフマスは、プルーフマスアッセンブリに加えられる加速度に応答して、変位するように構成されている。これらの例では、加速度計サポートは、非可動部材の一部分と、凹部を有しており、非可動部材の一部分の第１の側部に位置決めされている磁石と、アパーチャーを含み、磁石の第１の側部に位置決めされているポールピースとを含むことが可能であり、ポールピースのアパーチャーおよび磁石の凹部は、整合させられており、ピンが、磁石の凹部およびポールピースのアパーチャーの中に位置決めされており、ピンは、磁石の凹部から延在し、中央の隆起パッドに接続しており、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥは、加速度計サポートの組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されており、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥは、プルーフマスのキャパシタンスプレートと非可動部材の第２の部分との間のキャパシタンスギャップを維持するように構成されている。たとえば、加速度計サポート１２２の材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥは、加速度計サポート１２２の組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、非可動部材１０６の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されている。この文脈において、実質的にマッチするということは、エレメント（たとえば、溶融水晶エレメント）がその中に固定されている金属パーツの典型的な表面曲率の中にマッチすることを表すことが可能であり、それは、たとえば、所望の温度範囲にわたり１．９０５マイクロメートル（７５マイクロインチ）以内であることが可能である。
【００７７】
[0083]いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１０１のカットスルー特徴部は、（溶融石英基板のケースでは）二酸化炭素レーザーを使用して作り出され得る。いくつかの例では、固定部位を形成する隆起パッド１０４、および、フレクシャーは、適切なマスクを適用することによって、および、化学エッチングを実施することによって形成される。いくつかの例では、磁気回路（たとえば、非可動部材１０６、磁石１１２、ポールピース１１４、およびフォースリバランシングコイル１１６の組み合わせ）は、特定の深さ寸法の凹部を備える磁石１１２を構築することによって組み立てられ、ピン１２０（たとえば、溶融水晶ピン）のＣＴＥに磁石１１２からのＣＴＥをプラスしたものが、温度上昇時に、外側の固定表面の上の、磁石１１２が取り付けられている非可動部材１０６のベースまでの非可動部材膨張のものと同じ変位を結果として生じさせるようになっている。いくつかの例では、ポールピース１１４は、中央孔部（たとえば、アパーチャー）を有することが可能であり、磁石１１２は、非可動部材１０６の中心に結合され得り、非可動部材１０６は、磁気回路のベースとなる。いくつかの例では、ピン１２０は、次いで、磁石／ポールピーススタックの中に形成された凹部の中へ結合され、加速度計サポート１２２を完成させることが可能である。いくつかの例では、加速度計サポート１２２は、次いで、ツーリングを介して整合させられ得り、ピン１２０の上部が、非可動部材１０６の一部分の上部表面と公称的に同一面内になり得るように、そして、結合され得るようになっている。いくつかの例では、加速度計サポート１２２の表面、および、非可動部材１０６の一部分の表面は、適当な材料除去プロセスを介して、互いと平面同一になる状態にさせられ得る。いくつかの例では、プルーフマスアッセンブリ１０１は、次いで、任意の追加的な構造体を追加および／または取り付けることによって形成され、プルーフマスに対するピックオフコンポーネントおよび作動コンポーネントを完成させることが可能である。いくつかの例では、次いで、磁気回路およびプルーフマスアッセンブリ１０１が組み立てられ、電気的なおよび構造的な取り付けが、加速度計１００を形成するために行われる。いくつかの例では、加速度計１００は、結合ジョイントをさらに含み、プルーフマスアッセンブリ１０１をピン１２０によりしっかりと取り付けることが可能である。
【００７８】
[0084]図４は、組み合わせられたキャパシティブピックオフシステムを形成するために、プルーフマスアッセンブリ１０１の両側にキャパシティブプレートを備える加速度計１００を図示しているが、加速度計１００は、プルーフマスアッセンブリ１０１の一方の側だけにあるキャパシタープレートによって機能することが可能であるということが理解される。同様に、図４は、組み合わせられたキャパシティブピックオフシステムを形成するために、プルーフマスアッセンブリ１０１の両側に非可動部材を備える加速度計１００を図示しているが、加速度計１００は、プルーフマスアッセンブリ１０１の同じ側にある非可動部材およびキャパシタープレートを機能させることが可能であるということが理解される。
【００７９】
[0085]図５は、構築の間に引き起こされる力および／またはひずみを伴う別の例示的な加速度計の切り欠き図を図示する概念図である。図５の例では、加速度計２００は、プルーフマスアッセンブリ２０１、隆起パッド２０４Ａ〜２０４Ｄ（集合的に、「隆起パッド２０４」）、非可動部材２０６Ａおよび２０６Ｂ（集合的に、「非可動部材２０６」）、ベリーバンド２０８、キャパシティブギャップ２１０、磁石２１２Ａおよび２１２Ｂ（集合的に、「磁石２１２」）、ポールピース２１４Ａおよび２１４Ｂ（集合的に、「ポールピース２１４」）、コイル２１６、ならびに、ピン２２０Ａおよび２２０Ｂ（集合的に、「ピン２２０」）を含み、それらは、図４において説明されているように、プルーフマスアッセンブリ１０１、隆起パッド１０４、非可動部材１０６、ベリーバンド１０８、キャパシティブギャップ１１０、磁石１１２、ポールピース１１４、フォースリバランシングコイル１１６、およびピン１２０にそれぞれ対応することが可能である。図５の例では、加速度計２００は、接着剤層２２４Ａおよび２２４Ｂ（集合的に、「接着剤層２２４」）、ならびに、第２の磁石２２６Ａおよび２２６Ｂ（集合的に、「第２の磁石２２６」）をさらに含むことが可能である。図５の例では、加速度計２００は、加速度計サポート２２２Ａおよび２２２Ｂ（集合的に、「加速度計サポート２２２」）を含むことが可能であり、それは、非可動部材２０６、磁石２１２、ポールピース２１４、ピン２２０、接着剤層２２４、および第２の磁石２２６の組み合わせによって形成され得る。たとえば、加速度計サポート２２２Ａは、非可動部材２０６Ａのベース、磁石２１２Ａ、ポールピース２１４Ａ、ピン２２０Ａ、接着剤層２２４Ａ、および第２の磁石２２６Ａであることが可能である。別の例では、加速度計サポート２２２Ｂは、非可動部材２０６Ｂのベース、磁石２１２Ｂ、ポールピース２１４Ｂ、ピン２２０Ｂ、接着剤層２２４Ａ、および第２の磁石２２６Ａの組み合わせであることが可能である。
【００８０】
[0086]図５の例では、磁石２１２は、図４において説明されているような凹部を有する磁石１１２の代わりに、アパーチャーを有している。いくつかの例では、凹部の代わりにアパーチャーを備える磁石２１２は、より容易なピン２２０の据え付けを提供することが可能である。いくつかの例では、磁石２１２は、隆起パッド２０４の上方および下方の非可動部材２０６に対する加速度計サポート２２２のさらにより正確なマッチングを提供することが可能である。たとえば、非可動部材１０６のベースのＣＴＥを有する加速度計サポート２２２のＣＴＥ、第２の磁石２２６のＣＴＥ、接着剤層２２４のＣＴＥ、磁石２１２のＣＴＥ、および、ピン２２０のＣＴＥの高さおよび組み合わせは、隆起パッド２０４の上方および下方の非可動部材２０６の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチすることが可能である。いくつかの例では、磁石２１２、ピン２２０、接着剤層２２４、および第２の磁石２２６の高さは、隆起パッド２０４の上方および下方の非可動部材１０６の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチするために選択され得る。図５では、加速度計サポート２２２が、関連の高さ、および、加速度計サポート２２２の他の材料のＣＴＥとは異なるＣＴＥを有する、接着剤または他の結合材料の層をさらに含むことが可能であり、それは、隆起パッド２０４の上方および下方の非可動部材２０６の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチするように組み込まれ得るということが企図されている。
【００８１】
[0087]いくつかの例では、加速度計は、プルーフマスアッセンブリおよび加速度計サポートを含むことが可能である。これらの例では、プルーフマスアッセンブリは、キャパシタープレートを含むプルーフマスと、中央の隆起パッドを含む複数の隆起パッドとを含むことが可能であり、プルーフマスは、プルーフマスアッセンブリに加えられる加速度に応答して、変位するように構成されている。これらの例では、加速度計サポートは、非可動部材の一部分と、凹部を有しており、非可動部材の一部分の第１の側部に位置決めされている磁石と、アパーチャーを含み、磁石の第１の側部に位置決めされているポールピースとを含むことが可能であり、ポールピースのアパーチャーおよび磁石の凹部は、整合させられており、ピンが、磁石の凹部およびポールピースのアパーチャーの中に位置決めされており、ピンは、磁石の凹部から延在し、中央の隆起パッドに接続しており、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥは、加速度計サポートの組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されており、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥは、プルーフマスのキャパシタンスプレートと非可動部材の第２の部分との間のキャパシタンスギャップを維持するように構成されている。
【００８２】
[0088]いくつかの例では、磁石の凹部がアパーチャーであり得る場合には、加速度計サポートは、第２の磁石と接着剤層とをさらに含むことが可能であり、接着剤層は、磁石の第２の側部に、第２の磁石を取り付け、非可動部材の一部分の第１の側部に、第２の磁石を取り付けている。これらの例では、加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥは、非可動部材の一部分、接着剤層、第２の磁石、およびピンの高さおよびＣＴＥを含む。
【００８３】
[0089]図５は、組み合わせられたキャパシティブピックオフシステムを形成するために、プルーフマスアッセンブリ２０１の両側にキャパシティブプレートを備える加速度計２００を図示しているが、加速度計２００は、プルーフマスアッセンブリ２０１の一方の側だけにあるキャパシタープレートによって機能することが可能であるということが理解される。同様に、図５は、組み合わせられたキャパシティブピックオフシステムを形成するために、プルーフマスアッセンブリ２０１の両側に非可動部材を備える加速度計２００を図示しているが、加速度計２００は、プルーフマスアッセンブリ２０１の同じ側にある非可動部材およびキャパシタープレートを機能させることが可能であるということが理解される。
【００８４】
[0090]図６は、本明細書で説明されている技法による、非可動部材２０６および加速度計サポート２２２の例示的な底面図を図示するブロック図である。図６は、図５に関して説明されている。図６の例では、加速度計サポート２２２は、非可動部材２０６の幾何学的中心に位置付けされており、ゼロゲージ長さの構成を提供する。図６の例では、加速度計サポート２２２は、ピン２２０、ポールピース２１４、第１の磁石、接着剤層、第２の磁石、および、非可動部材１０６のベースを含む。いくつかの例では、第１の磁石、接着剤層、および、第２の磁石は、磁石２１２Ａまたは２１２Ｂ、接着剤層２２４Ａまたは２２４Ｂ、および、第２の磁石２２６Ａまたは２２６Ｂにそれぞれ対応することが可能である。図６の例では、ピン２２０は、プルーフマスアッセンブリ２０１の中央の隆起パッド２１８に接続され得る。図６の例では、加速度計サポート２２２の組み合わせられた高さおよびＣＴＥは、非可動部材２０６の外径の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチするように構成されている。
【００８５】
[0091]いくつかの例では、水晶ピンの下方の磁石の高さは、磁石、インバー、および溶融水晶のＣＴＥを決定することによって；磁石、ポールピース、結合ジョイントの寸法、および、ポールピースの上部からラップ加工された表面への距離を決定することによって；特定の高さにわたるインバーの膨張を決定することによって；同じ特定の高さの磁石材料および水晶のスタックの膨張を決定することによって、決定され得り、ここで、変数は、磁石高さであり、水晶高さは、インバー寸法と磁石寸法との間の高さ差として与えられる。
【００８６】
[0092]関心の温度範囲にわたる膨張係数のマッチを実現するために、寸法を決定するための計算を実施するためのパラメーターの例は、たとえば、加速度計サポート１２２のＣＴＥ、磁石１１２のＣＴＥ、および、キャパシティブギャップ１１０のＣＴＥを含む。また、パラメーターは、磁石１１２の高さ、中央の隆起パッド１１８の高さ、非可動部材１０６から磁石１１２への結合線の長さ、ポールピース１１４から非可動部材１０６の上部への距離、および、非可動部材１０６の内部ベースから非可動部材１０６の上部への高さを含むことが可能である。また、パラメーターは、非可動部材１０６の内部ベースから非可動部材１０６の上部への、磁石１１２およびピン１２０のスタックの膨張を含むことが可能である。また、計算は、非可動部材１０６の最小の予測される膨張ミスマッチ、および、非可動部材１０６の最大の予測される膨張ミスマッチの両方を考慮するために、非可動部材１０６の最高および最低のＣＴＥを考慮することが可能である。また、計算は、デバイスが動作することとなる温度範囲を考慮することが可能である。
【００８７】
[0093]異なる用途は、デバイスの異なるサイズ、異なる材料、異なる動作温度、および、他のそのようなバリエーションを可能にし、または必要とすることが可能であるということが理解されるべきである。したがって、本開示に説明されている寸法、材料、温度、および他のパラメーターは、いくつかの実装形態の単なる例であるが、本開示の技法は、本明細書で明示的に説明されている特定の例を超える適用性を有するということが理解されるべきである。
【００８８】
[0094]図７は、本明細書で説明されている技法による、加速度計サポートの磁石のマッチした高さを計算するための例示的な動作３５０を図示するフローチャートである。図７の例では、処理デバイスは、非可動部材の一部分に関連付けされるＣＴＥおよび高さを決定することが可能である（３５２）。図７の例では、処理デバイスは、非可動部材とピンとの間の磁石のＣＴＥおよび複数の高さを決定することが可能である（３５４）。いくつかの例では、処理デバイスは、非可動部材とピンとの間の第１および第２の磁石のＣＴＥおよび複数の高さを決定することが可能である。また、これらの例では、処理デバイスは、第１磁石と第２の磁石との間の接着剤層のＣＴＥおよび高さを決定することが可能である。図７の例では、処理デバイスは、ピンのＣＴＥ、および、磁石の複数の高さに対応するピンの複数の高さを決定することが可能である（３５６）。図７の例では、非可動部材、磁石、およびピンの組み合わせられた高さと、組み合わせられた高さと実質的に同様の非可動部材の材料の高さとの間の実質的にマッチさせられたＣＴＥに基づいて、処理デバイスは、磁石の複数の高さからマッチした高さを計算することが可能である（３５８）。
【００８９】
[0095]いくつかの例では、処理デバイスは、１つまたは複数の結合材料のＣＴＥおよび高さをさらに決定することが可能である。これらの例では、１つまたは複数の結合材料は、非可動部材の一部分を磁石に取り付け、磁石をピンに取り付けることが可能である。いくつかの例では、非可動部材、磁石、ピン、および、１つまたは複数の結合材料の組み合わせられた高さと、組み合わせられた高さと実質的に同様の非可動部材の材料の高さとの間の実質的にマッチさせられたＣＴＥに基づいて、処理デバイスは、磁石の複数の高さからマッチした高さを計算することが可能である。
【００９０】
[0096]本開示の技法にしたがって構成されているプルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１は、プルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１の上の複数の隆起パッド４、４４、７４、１０４、および２０４を有する外側フープ２、４２、および７２を含み、内側フープ８、４８、および８８を隔離することが可能である。いくつかの例では、内側フープ８、４８、および８８は、外側フープ２、４２、および７２および非可動部材１０６および２０６からプルーフマス１２、５２、および８２を隔離するように構成され得る。いくつかの例では、外側フープ２、４２、および７２は、内側フープ８、４８、および８８よりも可撓性であるように構成され得り、それは、外側フープ２、４２、および７２が内側フープ８、４８、および８８を隔離することを可能にし、プルーフマス１２、５２、および８２のプルーフマスフレクシャー１４、５４、および８４へのひずみ伝達を低減させることが可能である。
【００９１】
[0097]いくつかの例では、外側フープ２、４２、および７２の隆起パッド４、４４、７４、１０４、および２０４は、パッドフレクシャー７５とともに構成され得る。これらの例では、パッドフレクシャー７５の寸法および設置は、２キロヘルツ（ｋＨｚ）を超える共振モードを維持することが可能であり、また、量、サイズ、および設置に関して調節可能であり得る。いくつかの例では、パッドフレクシャー７５は、非可動部材１０６および２０６の材料と外側フープ２、４２、および７２の材料との間の熱膨張ミスマッチを補償するためにレーザーカットされ得る。いくつかの例では、外側フープ２、４２、および７２の４、４４、７４、１０４、および２０４は、温度上昇時に曲がることを低減させるために対称的となるように構成され得る。構築の間に外側フープ２、４２、および７２の上の複数の４、４４、７４、１０４、および２０４を使用するプルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１は、熱的モデル誤差の低減に起因して、構築の後に、より正確な加速度測定を提供することが可能である。
【００９２】
[0098]いくつかの例では、内側フープ８、４８、および７８は、１つまたは複数のフープフレクシャー６、４６、および７６によって、外側フープ２、４２、および７２から懸架させられるように構成され得る。これらの例では、１つまたは複数のフープフレクシャー６、４６、および７６の寸法および設置は、２ｋＨｚを超える共振モードを維持することが可能であり、また、量、サイズ、および設置に関して調節可能であり得る。いくつかの例では、１つまたは複数のフープフレクシャー６、４６、および７６は、外側フープ２、４２、および７２の材料からのひずみを、内側フープ８、４８、および７８ならびにプルーフマス１２、５２、および８２から隔離するためにレーザーカットされ得る。内側フープ８、４８、および７８を外側フープ２、４２、および７２から懸架させるために、１つまたは複数のフープフレクシャー６、４６、および７６を使用するプルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１は、プルーフマス１２、５２、および８２のフレクシャー１４、５４、および８４に伝達される熱ひずみを低減させることに起因して、構築の後に、より正確な加速度測定を提供することが可能である。
【００９３】
[0099]いくつかの例では、プルーフマス１２、５２、および８２の寸法は、プルーフマス１２、５２、および８２の質量の中心が、加速度計サポート１２２および２２２の幾何学的中心に整合させられるように構成され得る。これらの例では、プルーフマス１２、５２、および８２の質量の中心と加速度計サポート１２２および２２２の幾何学的中心との間の整合は、加速度計１００および２００の磁気回路が対称的となることを可能にすることができ、それは、また、加速度計サポート１２２および２２２が実質的に平坦に構築されることを可能にする。
【００９４】
[0100]いくつかの例では、内側フープ８、４８、および７８にフレキシブルに接続されている中央の隆起パッド１８、５８、８８、１１８、および２１８は、加速度計サポート１２２または２２２に接続されているときに、ゼロゲージ長さの構成を提供するように構成され得る。換言すれば、中央の隆起パッド１８、５８、８８、１１８、および２１８および加速度計サポート１２２または２２２は、ゼロゲージ長さの構成となるように構成され得り、中央の隆起パッド１８、５８、８８、１１８、および２１８ならびに加速度計サポート１２２または２２２が、加速度計１００または２００の中心に位置付けされ、プルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１に伝達される全体的な力および／または熱ひずみが、低減されることとなるようになっている。
【００９５】
[0101]また、いくつかの例では、加速度計１００および２００は、寸法的に補償されたサスペンションを有することが可能である。たとえば、寸法的に補償されたサスペンションは、非可動部材の材料の高さおよびＣＴＥに実質的にマッチする、加速度計サポート（たとえば、加速度計サポート１２２または２２２）の異なる材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられたＣＴＥであることが可能である。たとえば、加速度計１００および２００の真ん中にある加速度計サポート１２２または２２２は、磁石１１２または２１２の中心の中へ据え付けられたピン１２０または２２０を含む。いくつかの例では、温度が変化すると、プルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１の平面は、寸法的に補償されたサスペンションに起因して変形しない。加速度計サポート１２２および２２２の材料は、同じ熱膨張係数でないので、寸法は、加速度計サポート１２２および２２２によって作り出される膨張が、プルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１の外径の上の非可動部材１０６および２０６の膨張に等しくなるように、決定されなければならない。加速度計サポート１２２または２２２、ならびに、プルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１の外径の上の非可動部材１０６または２０６の両方が、温度上昇時に、歩調を合わせて膨張する場合には、加速度計１００および２００の中の応力は最小化され、加速度計１００および２００は、より正確な加速度測定を提供する。
【００９６】
[0102]本開示の技法にしたがって構成されているプルーフマスアッセンブリ１、４１、７１、１０１、および２０１の外側フープ２、４２、および７２、内側フープ８、４８、７８、ならびにプルーフマス１２、５２、および８２は、単一の材料から生成され得り、それは、モノリシックの（たとえば、単一の材料）構造体は１つのＣＴＥを有するので、構築の間の加熱および冷却プロセスの影響を低減させることが可能である。すなわち、外側フープ２、４２、および７２、内側フープ８、４８、７８、ならびにプルーフマス１２、５２、および８２は、偏り不安定性になりにくいことが可能であり、従来の加速度計の同等のコンポーネントと比較したときに、より安定していることが可能である。そのうえ、本開示の技法は、構築および他の材料からの力および／またはひずみを防止するための必要性が著しく低下させられるので、より小さいプロファイルおよび低減されたコストを備えるより正確な加速度計を可能にすることができる。
【００９７】
[0103]１つまたは複数の例では、説明されている機能のうちのいくつかは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、それらの任意の組み合わせの中に実装され得る。ソフトウェアの中に実装される場合には、機能は、１つまたは複数のインストラクションまたはコードとして、コンピューター可読の媒体の上に記憶され、またはコンピューター可読の媒体の上を伝達され、ハードウェアベースの処理ユニットによって実行され得る。コンピューター可読の媒体は、コンピューター可読の記憶媒体（それは、データ記憶媒体などのような有形の媒体に対応している）、または、通信プロトコルにしたがって、ある場所から別の場所へのコンピュータープログラムの伝送を促進させる任意の媒体を含む通信媒体を含むことが可能である。このように、コンピューター可読の媒体は、一般的に、（１）非一時的である有形のコンピューター可読の記憶媒体、または、（２）信号または搬送波などのような、通信媒体に対応することが可能である。データ記憶媒体は、本開示で説明されている技法の実装形態のためのインストラクション、コードおよび／またはデータ構造を取り出すために、１つまたは複数のコンピューターまたは１つまたは複数のプロセッサーによってアクセスされ得る、任意の利用可能な媒体であることが可能である。コンピュータープログラム製品は、コンピューター可読の媒体を含むことが可能である。
【００９８】
[0104]例として、および、限定としてではなく、そのようなコンピューター可読の記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、もしくは、他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、もしくは、他の磁気的な記憶デバイス、フラッシュメモリー、または、インストラクションもしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを記憶するために使用され得り、かつ、コンピューターによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を含むことが可能である。また、任意の接続が、コンピューター可読の媒体と適正に呼ばれる。たとえば、インストラクションが、同軸のケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタルサブスクライバーライン（ＤＳＬ）、または、赤外線、ラジオ、およびマイクロ波などのような、ワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバー、または他のリモートソースから伝達される場合には、同軸のケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または、赤外線、ラジオ、およびマイクロ波などのような、ワイヤレス技術が、媒体の定義の中に含まれている。しかし、そのコンピューター可読の記憶媒体およびデータ記憶媒体は、接続、搬送波、信号、または、他の一時的な媒体を含まないが、その代わりに、非一時的な有形の記憶媒体に導かれているということが理解されるべきである。ディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、本明細書で使用されているように、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光学的なディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、およびブルーレイディスクを含み、ここで、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、データを磁気的に再生し、一方、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザーによってデータを光学的に再生する。上記の組み合わせは、コンピューター可読の媒体の範囲の中に含まれるべきである。
【００９９】
[0105]インストラクションは、１つまたは複数のデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサー、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、または、他の同等の集積回路もしくは個別論理回路などのような、１つまたは複数のプロセッサー（たとえば、「処理デバイス」）によって実行され得る。したがって、「プロセッサー」および／または「処理デバイス」という用語は、本明細書で使用されているように、先述の構造体、または、本明細書で説明されている技法の実装形態に適切な任意の他の構造体のいずれかを表すことが可能である。加えて、いくつかの態様では、本明細書で説明されている機能性は、専用のハードウェアおよび／またはソフトウェアモジュールの中に提供され得り、専用のハードウェアおよび／またはソフトウェアモジュールは、エンコーディングおよびデコーディングのために構成され、または、組み合わせられたコーデックの中に組み込まれている。また、技法は、１つまたは複数の回路または論理エレメントの中に完全に実装され得る。
【０１００】
[0106]本開示の技法は、多種多様なデバイスまたは装置、集積回路（ＩＣ）、または、ＩＣのセット（たとえば、チップセット）の中に実装され得る。さまざまなコンポーネント、モジュール、またはユニットは、開示されている技法を実施するように構成されているデバイスの機能的態様を強調するように、本開示の中で説明されているが、異なるハードウェアユニットによる実現化を必ずしも必要としない。むしろ、上記に説明されているように、さまざまなユニットは、適切なソフトウェアおよび／またはファームウェアと併用して、上記に説明されているような１つまたは複数のプロセッサーを含む、インターオペレーティブ（ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｔｉｖｅ）ハードウェアユニットの収集によって提供され得る。
【０１０１】
[0107]本開示のさまざまな例が説明されてきた。これらの例および他の例は、以下の特許請求の範囲の中にある。
【符号の説明】
【０１０２】
１  プルーフマスアッセンブリ
２  外側フープ
４  隆起パッド
４Ａ〜４Ｃ  隆起パッド
６  フープフレクシャー
８  内側フープ
１０  中央パッドフレクシャー
１２  プルーフマス
１４  プルーフマスフレクシャー
１４Ａ、１４Ｂ  プルーフマスフレクシャー
１６  コイル
１８  中央の隆起パッド
２０  キャパシタープレート
４１  プルーフマスアッセンブリ
４２  外側フープ
４４  隆起パッド
４４Ａ〜４４Ｄ  隆起パッド
４６  フープフレクシャー
４６Ａ〜４６Ｃ  フープフレクシャー
４８  内側フープ
５０  中央パッドフレクシャー
５２  プルーフマス
５４  プルーフマスフレクシャー
５４Ａ、５４Ｂ  プルーフマスフレクシャー
５６  コイル
５８  中央の隆起パッド
６０  キャパシタープレート
７１  プルーフマスアッセンブリ
７２  外側フープ
７４  隆起パッド
７４Ａ〜７４Ｃ  隆起パッド
７５  パッドフレクシャー
７５Ａ〜７５Ｆ  パッドフレクシャー
７６  フープフレクシャー
７６Ａ〜７６Ｃ  フープフレクシャー
７８  内側フープ
８０  中央パッドフレクシャー
８２  プルーフマス
８４  プルーフマスフレクシャー
８４Ａ、８４Ｂ  プルーフマスフレクシャー
８６  コイル
８８  中央の隆起パッド
９０  キャパシタープレート
１００  加速度計
１０１  プルーフマスアッセンブリ
１０４  隆起パッド
１０４Ａ〜１０４Ｄ  隆起パッド
１０６  非可動部材
１０６Ａ、１０６Ｂ  非可動部材
１０８  ベリーバンド
１１０  キャパシティブギャップ
１１２  磁石
１１２Ａ、１１２Ｂ  磁石
１１４  ポールピース
１１４Ａ、１１４Ｂ  ポールピース
１１６  フォースリバランシングコイル
１１６Ａ〜１１６Ｂ  フォースリバランシングコイル
１１８  中央の隆起パッド
１１８Ａ、１１８Ｂ  中央の隆起パッド
１２０  ピン
１２０Ａ、１２０Ｂ  ピン
１２２  加速度計サポート
１２２Ａ、１２２Ｂ  加速度計サポート
２００  加速度計
２０１  プルーフマスアッセンブリ
２０４  隆起パッド
２０４Ａ〜２０４Ｄ  隆起パッド
２０６  非可動部材
２０６Ａ、２０６Ｂ  非可動部材
２０８  ベリーバンド
２１０  キャパシティブギャップ
２１２  磁石
２１２Ａ、２１２Ｂ  磁石
２１４  ポールピース
２１４Ａ、２１４Ｂ  ポールピース
２１６  コイル
２１８  中央の隆起パッド
２２０  ピン
２２０Ａ、２２０Ｂ  ピン
２２２  加速度計サポート
２２２Ａ、２２２Ｂ  加速度計サポート
２２４  接着剤層
２２４Ａ、２２４Ｂ  接着剤層
２２６  第２の磁石
２２６Ａ、２２６Ｂ  第２の磁石
【図１】
2017102106.tif 000003
【図２】
2017102106.tif 000004
【図３】
2017102106.tif 000005
【図４】
2017102106.tif 000006
【図５】
2017102106.tif 000007
【図６】
2017102106.tif 000008
【図７】
2017102106.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月21日(2016.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度計であって、
プルーフマスと、
中央の隆起パッドを含む複数の隆起パッドと
を含み、
前記プルーフマスは、前記プルーフマスアッセンブリに加えられる加速度に応答して変位するように構成されているプルーフマスアッセンブリと、
非可動部材と、
凹部を含む磁石であって、前記磁石は、前記非可動部材の一部分の第１の側部に位置決めされている、磁石と、
アパーチャーを含むポールピースであって、前記ポールピースは、前記磁石の第１の側部に位置決めされており、前記ポールピースの前記アパーチャーおよび前記磁石の前記凹部は、整合させられている、ポールピースと、
前記磁石の前記凹部および前記ポールピースの前記アパーチャーの中に位置決めされているピンであって、前記ピンは、前記磁石の前記凹部から延在し、前記中央の隆起パッドに接続している、ピンと
を含む加速度計サポートと
を含み、
前記加速度計サポートの材料の組み合わせられた高さおよび組み合わせられた熱膨張係数（ＣＴＥ）は、前記加速度計サポートの前記組み合わせられた高さと実質的に同様の高さを有する、前記非可動部材の材料のＣＴＥに実質的にマッチするように構成されており、前記加速度計サポートの前記材料の前記組み合わせられた高さおよび前記組み合わせられたＣＴＥは、前記プルーフマスの前記キャパシタンスプレートと前記非可動部材の第２の部分との間のキャパシタンスギャップを維持するように構成されている、加速度計。
【請求項２】
請求項１に記載の加速度計であって、前記磁石の前記凹部は、アパーチャーであり、前記加速度計サポートは、
第２の磁石と、
接着剤層であって、前記接着剤層は、前記磁石の第２の側部に、前記第２の磁石を取り付け、前記非可動部材の前記一部分の前記第１の側部に、前記第２の磁石を取り付けている、接着剤層と
をさらに含む、加速度計。
【請求項３】
請求項２に記載の加速度計であって、前記加速度計サポートの前記材料の前記組み合わせられた高さおよび前記組み合わせられたＣＴＥは、前記非可動部材の前記一部分、前記接着剤層、前記第２の磁石、および前記ピンの高さおよびＣＴＥを含む、加速度計。
【外国語明細書】
2017102106000001.pdf