МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДАТЧИКА УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

1. Микроэлектромеханическая система (МЭМС) для датчика угловой скорости, помещенная между первой и второй композитными пластинами типа кремний-изолятор, состоящими из множества структурированных кремниевых элементов, электрически изолированных друг от друга изоляционным материалом, и содержащая:
монокристаллическую кремниевую подложку, структурированную для формирования детекторной системы и рамки, причем детекторная система полностью отделена от окружающей ее рамки, расположенной между сопряженными с ней поверхностями первой и второй композитных пластин, так что детекторная система герметизирована в полости, сформированной первой и второй композитными пластинами и рамкой, при этом детекторная система содержит:
две сейсмические массы, каждая из которых имеет переднюю и заднюю поверхности; две приводные перемычки, каждая из которых имеет первый конец, соединенный с сейсмической массой, и второй конец, соединенный с первой и второй композитными пластинами посредством фиксированных пьедесталов, выполненных на кремниевой подложке, и работающую на изгиб пружину, непосредственно соединяющую между собой две сейсмические массы и выполненную с возможностью синхронизации их первичного движения, причем:
каждая сейсмическая масса имеет первую вращательную степень свободы относительно оси, по существу, перпендикулярной плоскости кремниевой подложки, а
сейсмические массы и приводные перемычки сформированы с возможностью иметь вторую вращательную степень свободы относительно оси, по существу, совпадающей с продольной осью приводных перемычек;
средство для генерирования и детектирования первичного движения, состоящего в первичных осцилляциях, в противофазе, двух сейсмических масс в соответствии с первой вращательной степенью свободы, и
средство для детектирования вторичного движения, состоящего во вторичных осцилляциях двух сейсмических масс, в противофазе, в соответствии со второй вращательной степенью свободы, при этом
средство для генерирования и детектирования первичного движения и средство для детектирования вторичного движения сформированы на передней и на задней поверхностях каждой из первой и второй сейсмических масс, а детекторная система выполнена с возможностью возникновения в ней, при придании системе угловой скорости вокруг третьей оси, по существу, лежащей в плоскости кремниевой подложки и перпендикулярной продольной оси перемычек, силы Кориолиса, вызывающей вторичные осцилляции сейсмических масс.
2. Система по п.1, в которой сопряженная поверхность первой композитной пластины является зеркальным отражением сопряженной поверхности второй композитной пластины или точно соответствует ей.
3. Система по п.1, в которой сейсмические массы, пьедесталы и средства для детектирования первичного и вторичного движений расположены симметрично относительно взаимно перпендикулярных осей.
4. Система по п.1, в которой каждое из средства для генерирования и детектирования первичного движения и средства для детектирования вторичного движения содержит по меньшей мере два фиксированных электрода, расположенных над и под каждой сейсмической массой и используемых по емкостному методу.
5. Система по п.1, дополнительно содержащая средство для настройки частоты осцилляций с обеспечением указанной настройки использованием, по емкостному методу, по меньшей мере двух фиксированных электродов, расположенных над и под каждой сейсмической массой.
6. Система по п.1, дополнительно содержащая средство для компенсации паразитных квадратичных осцилляций с обеспечением указанной компенсации использованием, по емкостному методу, по меньшей мере четырех фиксированных электродов, расположенных над и под каждой сейсмической массой.
7. Система по п.1, дополнительно содержащая углубления на передней и задней поверхностях каждой сейсмической массы для формирования емкостных зазоров.
8. Система по п.1, в которой приводные перемычки в своем поперечном сечении выполнены геометрически асимметричными для обеспечения возможности инициирования первичного движения посредством возбуждающей силы, по существу, перпендикулярной передней и задней поверхностям сейсмических масс.
9. Система по п.1, в которой перемычки в своем поперечном сечении выполнены полностью симметричными для обеспечения возможности инициирования первичного движения посредством возбуждающей силы, по существу, параллельной передней и задней поверхностям сейсмических масс.
10. Система по п.1, в которой сейсмические массы и перемычки имеют, по существу, одинаковую толщину, а ось симметрии сейсмических масс, по существу, совпадает с третьей осью.
11. Система по п.1, дополнительно содержащая средства для снятия напряжений, расположенные по меньшей мере на двух противоположных сторонах указанной рамки, выполненной из кремния.
12. Система по п.1, дополнительно содержащая средства для снятия напряжений, расположенные между каждым концом работающей на изгиб пружины и примыкающей к соответствующему концу сейсмической массой.
13. Система по п.1, дополнительно содержащая средства для снятия напряжений, расположенные между каждой сейсмической массой и примыкающей к ней приводной перемычкой.
14. Система по п.1, в которой приводные перемычки и работающая на изгиб пружина имеют, по существу, идентичное поперечное сечение.
15. Система по п.1, в которой сейсмические массы имеют, по существу, идентичную геометрию.
16. Система по п.1, дополнительно содержащая геттерный материал, способствующий поддержанию высокого вакуума внутри герметичной полости.
17. Система по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащая кремниевые ограничители, выполненные на сейсмических массах.