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    • 2. 发明申请
    • DREHRATENSENSOR
    • 旋转速率传感器
    • WO2009003543A1
    • 2009-01-08
    • PCT/EP2008/002504
    • 2008-03-28
    • LITEF GMBHGEIGER, WolframLEINFELDER, PeterSPAHLINGER, GünterBARTHOLOMEYCZIK, Julian
    • GEIGER, WolframLEINFELDER, PeterSPAHLINGER, GünterBARTHOLOMEYCZIK, Julian
    • G01C19/56
    • G01C19/574
    • Zur Vermeidung von Messfehlern, die bei Drehratensensoren auf der Basis von beweglichen Einzelstrukturen ( 100, 200, 300, 400, 500, 600) bei linearen Beschleunigungen auftreten, wird ein Drehratensensor vorgeschlagen, der ein Substrat und zwei relativ zum Substrat in einer Konstruktionsebene (x-y) beweglichen Strukturen ( 100, 200, 300, 400, 500, 600) umfasst, wobei die beiden beweglichen Strukturen ( 100, 200, 300, 400, 500, 600) zu einer gekoppelten Struktur derartig gekoppelt sind, dass a) die gekoppelte Struktur einen ersten Schwingungsmode mit gegenphasigen Auslenkungen der beweglichen Strukturen in einer ersten Richtung (x) in der Konstruktionsebene (x-y) als Anregungsmode aufweist, b) die gekoppelte Struktur einen zweiten Schwingungsmode als Detektionsmode aufweist, der bei angeregtem ersten Schwingungsmode und bei einer Drehung um eine zur Konstruktionsebene (x-y) senkrecht stehende sensitive Achse (z) des Drehratensensors durch Coriolisbeschleunigungen angeregt wird und c) die gekoppelte Struktur derartig ausgebildet ist, dass diese unter idealisierten Voraussetzungen keinen Schwingungsmode besitzt, welcher durch lineare Beschleunigungen des Drehratensensors in einer Richtung parallel zur zweiten Achse angeregt werden kann.
    • 为了避免测量误差,这发生在旋转速度传感器可动单个结构(100,200,300,400,500,600),用于线性加速度的基础上,横摆率传感器,提出了包括在结构平面xy的基板和两个(相对于基板 )可动结构(100,200,300,400,500,600),其中所述两个可动结构(100,200,300,400,500,600)是这样被耦合到耦合结构,使得a)所述连接结构 具有在施工平面(xy)作为激发模式的第一方向(x)与所述可移动结构的反相位的位移的第一振荡模式,b)将耦合结构具有第二振荡模式作为检测模式,其在被激发的第一振荡模式和关于一个旋转期间 构造平面(xy)正交敏感轴(z)是由科里奥利和c激发的旋转速率传感器)的 是这样形成的耦合结构,这不具有理想化的条件,这可以通过旋转率传感器的线性加速度平行的方向被激发至第二轴线下的振动模式。
    • 4. 发明申请
    • DIGITALER PHASENMODULATOR HOHER AUFLÖSUNG FÜR EINE FASEROPTISCHE SIGNALÜBERTRAGUNGS- ODER MESSEINRICHTUNG
    • 数字相位调制器以高分辨率和光纤信号或设备
    • WO2004074914A1
    • 2004-09-02
    • PCT/EP2004/001640
    • 2004-02-19
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, GünterNEWZELLA, AlfonsVOIGT, Sven
    • SPAHLINGER, GünterNEWZELLA, AlfonsVOIGT, Sven
    • G02F1/01
    • G02F1/0316G01C19/721G02F1/011G02F2201/122G02F2203/50
    • Um die Auflösung eines digitalen Phasenmodulators für eine faseroptische Messeinrichtung mit einer vorgegebenen Gesamtanzahl von parallel und beidseitig zu einer Lichtführungsstrecke (L) in oder auf einem optischen Substrat angeordneter Elektroden (EO bis E11) unterschiedlicher Länge deutlich zu erhöhen, ohne die Baulänge des Modulators insgesamt zu erhöhen, ist gemäss der Erfindung vorgesehen, die Elektroden (EO bis E11) längs der Lichtführungstrecke in mehreren Tripeln anzuordnen, wobei insbesondere innerhalb eines Tripels je zwei Elektroden aufeinanderfolgender Länge das gleiche Längenverhältnis zueinander haben, das insbesondere zu v = 1,618 gewählt ist. Zur weiteren Verbesserung der Auflösung bei technologisch besser beherrschbarer Herstellbarkeit, insbesondere der niedrigsignifikanten (LSB) Elektroden, kann vorgesehen sein, die Elektrodenlängen dieses Tripels so zu wählen, dass sich die kleinsten Schrittweiten des Ausgangswertebereichs des Phasenmodulators durch Differenzbildung zwischen mindestens zwei grösseren Elektroden bilden lassen. Bei gleicher Chipgrösse lässt sich die Auflösung des Phasenmodulators von bisher 9 Bit auf 11 Bit erhöhen.
    • 为了增加数字相位调制器的分辨率为具有平行的预定的总数目光纤测量装置和在光的两侧或上的光学基板布置的电极不同长度显著的(EO至E11)引导路径(L),如果没有整体式调制器的长度,以 增加,是根据本发明安排沿着光在多个三元组,其特征在于,彼此具有相同的纵横比,特别是三线态的两个电极连续长度被选择在特别到v = 1.618内引导路径的电极(EO至E11)提供。 为了进一步提高在技术上较好可控制造的分辨率,特别是可以提供低显著(LSB)的电极,电极的长度,以选择这三线态,使得相位调制器的输出值范围的最小步长大小可以通过形成至少两个较大的电极间的差而形成。 出于同样的芯片尺寸,相位调制器的从以前的9位至11位的分辨率可以增加。
    • 5. 发明申请
    • VERFAHREN ZUR VERMEIDUNG VON BIAS-FEHLERN AUFGRUND SYNCHRONER EINSTREUUNG BEI FASEROPTISCHEN GYROSKOPEN
    • METHOD FOR避偏置误差在光纤陀螺仪DUE同步干扰
    • WO2003001153A1
    • 2003-01-03
    • PCT/EP2002/006860
    • 2002-06-20
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • G01C19/72
    • G01C19/726
    • Das erfindungsgemässe Verfahren zur Vermeidung von Bias-Fehlern aufgrund synchroner Einstreuung bei faseroptischen Gyroskopen (FOGs) sieht vor, ein im Abtasttakt periodisches Zusatzsignal ψ E , das z.B. einer synchronen Störsignaleinstreuung entspricht, in Form einer Zusatzmodulation zum Modulationssignal für einen Phasenmodulator innerhalb eines MIOCs zu addieren. Vorzugsweise wird das demodulierte Detektorsignal des FOGs dann mit der Zusatzmodulation korreliert, d.h. mit der Zusatzmodulation multipliziert und aufsummiert. Das aufsummierte, von der Fehlerabstimmung abhängige Signal steuert einen VCO (12), der die Arbeitsfrequenz des FOGs solange nachstimmt, bis die Korrelation zu Null wird. Das Verfahren lässt sich sowohl auf Phasenrampen-Modulation als auch auf FOGs anwenden, die nach einem Random-Phasenmodulationsverfahren arbeiten.
    • 在光纤陀螺仪(光纤陀螺)同步干扰的防止偏置误差的本发明方法导致辅助信号的PSI E提供一个周期性采样,其例如 对应于同步Störsignaleinstreuung到在附加的调制的用于MIOC内的相位调制器的调制信号的形式添加。 优选地,所述FOG的解调检测器信号然后与附加调制,即相关 乘以所述附加调制并相加。 累积的,依赖于表决误差信号控制VCO(12),所述的nachstimmt FOG的操作频率,直到相关性变为零。 该方法可以被应用到相位斜坡调制以及FOG,其上的随机相位调制方法操作。
    • 7. 发明申请
    • PULSMODULATOR UND VERFAHREN ZUR PULSMODULATION
    • 脉冲调制器和方法进行脉冲调制
    • WO2004100382A1
    • 2004-11-18
    • PCT/EP2004/004845
    • 2004-05-06
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • H03M7/00
    • H03M7/3017H03M7/3026H03M7/3031
    • Der vorgestellte Pulsmodulator umfasst eine Subtrahiererstufe, die aus der Differenz des komplexen Eingangssignals und eines Rückkopplungssignals ein Regelabweichungssignal erzeugt, sowie eine Signalumwandlungsstufe, die das Regelabweichungssignal in ein Regelsignal umwandelt. In einer ersten Multipliziererstufe wird das Regelsignal mit einem komplexen Mischsignal der Frequenz ω 0 multipliziert. Mindestens einer von Real- und Imaginärteil des heraufgemischten Regelsignals werden anschliessend von einer Quantisierungsstufe quantisiert, um so ein reellwertiges Pulssignal zu erzeugen. Ausgehend von dem Pulssignal wird in einer Rückkopplungseinheit das Rückkopplungssignal für die Subtrahiererstufe erzeugt. Mit dem erfindungsgemässen Pulsmodulator lässt sich der Bereich verminderten Quantisierungsrauschens zu einer gewünschten Arbeitsfrequenz ω 0 hin verschieben.
    • 所呈现的脉冲调制器包括产生所述复输入信号和反馈信号,一个偏差信号,以及信号转换级,其中,所述控制误差信号转换中的控制信号之间的差的减法级。 在第一个乘法器级,该控制信号是由频率omega0的复混频信号相乘。 至少上混频控制信号的实部和虚部中的一个,然后通过量化步进行量化,以生成实值的脉冲信号。 基于该脉冲信号,在反馈单元生成用于减法级中的反馈信号。 根据本发明的脉冲调制器,该区域减少量化噪声到期望的工作频率omega0背面可以移动。
    • 8. 发明申请
    • DIGITALER PHASENMODULATOR FÜR EINE FASEROPTISCHE EINRICHTUNG
    • 数字相位调制器光纤装置
    • WO2004074775A1
    • 2004-09-02
    • PCT/EP2004/001641
    • 2004-02-19
    • LITEF GMBHVOIGT, SvenSPAHLINGER, GünterNEWZELLA, Alfons
    • VOIGT, SvenSPAHLINGER, GünterNEWZELLA, Alfons
    • G01C19/72
    • G01C19/726G02F1/0115G02F1/0316G02F2201/122G02F2203/50
    • Das Verfahren und die zu seiner Durchführung geeigneten Anordnung von Elektroden zur Erhöhung der Auflösung eines digitalen Phasenmodulators für eine faseroptische Signalübertragungs- oder Messeinrichtung, mit einer vorgegebenen Gesamtzahl m von parallel und beidseitig zu einer Lichtführungsstrecke (L) in oder auf einem optischen Substrat angeordneten Elektroden (EO bis E11) unterschiedlicher Länge, beruht auf dem Gedanken, die Elektroden in zwei Gruppen aufzuteilen, wobei eine erste Gruppe n von Elektroden (E4 bis E11) einen Grobmodulator mit binär und höhersignifikant gewichteten Elektroden mit einem Längenverhältnis von b n+0 : b n = 2 darstellt, deren längste Elektrode (E11) der Längensumme aller übrigen Elektroden des Gesamtmodulators entspricht, während eine zweite kleinere Gruppe von n O nicht-binär und niedriger signifikant gewichteter Elektroden (EO bis E3) einen Feinmodulator darstellt. Dabei werden die kleinsten Ausgangswerte nicht mehr durch die Ansteuerung einzelner Elektroden des Feinmodulators, sondern durch Differenzbildung zwischen jeweils zwei grösseren Elektroden gebildet. Trotz vergleichsweise kurzer Baulänge des Phasenmodulators, die aus technologischen Gründen nur eine Auflösung von 9 Bit (Elektrodenverhältnis von etwa 1:2 -9 ) zulassen würde, kann mit der erfindungsgemässen Unterteilung in zwei unterschiedliche Modulatorkonzepte eine Auflösung in einem Wertebereich von annähernd 12 Bit erreicht werden. Als besonderer Vorteil ist eine Korrekturtabelle entbehrlich bzw. bei deren Ausfall - falls vorhanden - kann ein Notbetrieb bei verringerter Auflösung gewährleistet werden.
    • 该方法和适合的电极及其实施阵列,以增加数字相位调制器的分辨率为光纤信号传输或测量装置,具有平行的预定总数m和在设置于或在光学基板电极两者导光路径(L)的两侧( EO通过不同的长度,基于这样的思想的E11)到电极分为两组,电极的第一组n(E4至E11)的粗略调制器与用b的n + 0的长度比二进制和更高显著加权电极:BN = 2 表示最长电极(E11)对应于整个调制器的所有剩余的电极的长度之和,而非二进制no和低显著加权电极(EO至E3)的第二个较小的组是一个很好的调节剂。 最小的输出值由细调制器的各个电极,的活化但通过形成两个较大的电极之间的差不再形成。 尽管相位调制器,其仅具有9位的分辨率的相对短的总长度(电极比约1:2 <-9>)由于技术原因,将允许,在本发明中,分成两个不同的调制器概念的分辨率的范围内的大约12位 来实现。 的校正表的一个特别的优点是消耗或其故障 - 如果有的话 - 可以被保证在降低分辨率的应急运行。
    • 9. 发明申请
    • METHOD OF STIMULATING AN OSCILLATOR CONTROL FOR CAPACITIVE MEASUREMENT OF STRENGTH, ACCELERATION AND/OR ROTATION SPEED
    • PROCESS寻求刺激的振荡器为力量,加速和/或转向价格电容测量系统的驱动器
    • WO1998010258A1
    • 1998-03-12
    • PCT/EP1997003257
    • 1997-06-20
    • LITEF GMBHRYRKO, BrunoSPAHLINGER, GünterGUTMANN, Walter
    • LITEF GMBH
    • G01L01/16
    • G01C19/56B06B1/0215B06B2201/40B06B2201/52B06B2201/70G05D19/02
    • The present invention pertains to a method of capacitive stimulation of an oscillator control in sensors used for capacitive measurement of strengh, acceleration and especially rotation speed based on the Coriolis principle. In this method, the control is stimulated using high frequency pulse packs, free of continuous voltage and constant in amplitude, of which the width or phase angle relative to the stabilized oscillation speed is adjusted for the purpose of resetting to the initial state or correcting tolerances. Another embodiment of the inventive method allows, in case of electrode oscillators installed in pairs and symmetrically relative to the rotation axis, for high frequency voltages to be obtained that are identical and constant in amplitude. The frequency chosen for these voltages is clearly above the oscillator frequency, resulting in a certain attractive force acting upon the oscillator by shifting the mutual phase lag in the control voltages. In the case of rotation speed sensors the setting of which is based on the closed-loop principle, a resetting to the initial state may also be ensured. The invention also enables problems related to coupling the stimulating signal in the selector channel of a micromechanical oscillator system to be overcome.
    • 基于科里奥利用于传感器的振荡器的电容性驱动激励为力,加速度的电容测量的方法,特别是旋转速度提供了根据本发明的用于驱动激发对于使用高频无DC和振幅恒定的脉冲分组,或用于保持恒定的振荡器速率,用于复位的目的,宽度或相位位置 。公差的校正控制。 可替代地,该方法还可以被配置为与对振荡器和对称地提供给旋转轴激励电极相同的恒定幅度HF电压施加其频率被选择为比所述振动器的固有频率,基本上更高其中一个特定的合成吸引力到换能器通过移动 在驱动电压的相互相位位置并在操作根据闭环原理,角速度传感器,一个系统复位,能够确保的情况下进行。 由于本发明,与所述激励信号的耦合问题可以支配早已进入微机械振荡器系统的读通道。
    • 10. 发明申请
    • MIKROELEKTROMECHANISCHER SENSOR SOWIE BETRIEBSVERFAHREN FÜR EINEN MIKROELEKTROMECHANISCHEN SENSOR
    • 微机电传感器和工作程序中的微机电传感器
    • WO2008031480A1
    • 2008-03-20
    • PCT/EP2007/007028
    • 2007-08-08
    • LITEF GMBHSPAHLINGER, Günter
    • SPAHLINGER, Günter
    • G01C19/56
    • G01C19/56
    • Ein mikroelektromechanischer Sensor (30) weist auf: mindestens eine bewegliche Elektrode (29), einer gegenüber der beweglichen Elektrode (29) beabstandeten Elektrodenanordnung (31 1 bis 31 4 ) mit mehreren separat ansteuerbaren Elektroden, an die entsprechende Elektrodensignale (u o1 , u o2 , u u1 , u u2 ) anlegbar sind, aufweist, wobei mittels der Elektrodensignale die Kraftaufprägung, die Federkonstante und der Auslesefaktor der beweglichen Elektrode (29) elektrostatisch einstellbar/änderbar sind, einer mit der Elektrodenanordnung (31 1 bis 31 4 ) verbundenen Elektrodensignalerzeugungseinheit (32), der ein Kraftaufprägungssignal (f), ein Federkonstantensignal (Δω) und ein Auslesefaktorsignal (m), durch die zu bewirkenden Einstellungen/Änderungen hinsichtlich Kraftaufprägung, Federkonstante und Auslesefaktor der beweglichen Elektrode (29) festgelegt sind, zuführbar sind, - wobei die Elektrodensignal-Erzeugungseinheit (32) jedes Elektrodensignal (u o1 , u o2 , U u1 , u u2 ) in Abhängigkeit des Kraftaufprägungs-, des Federkonstanten- sowie des Auslesefaktorsignals (f, Δω, m) erzeugt und die Elektrodensignale so aufeinander abstimmt, dass die Kraftaufprägung, die Federkonstante sowie der Auslesefaktor der beweglichen Elektrode (29) voneinander unabhängig auf bestimmte Sollwerte einstellbar/änderbar sind.
    • 一种微机电传感器(30)包括:具有多个至少一个可移动电极(29),一个相对的可动电极(29)间隔开的电极组件(31 1 31 4 ) 单独可控的电极,其相应的电极信号(U O1 中,u O 2 中,u U1 中,u U2 )配 是,所述电极的装置的信号的施加力,弹簧常数和可动电极的读出因子(29)可以改变静电可调/一个(与电极组件31 1 31 4 )电极信号生成单元(32)来实现在可动电极的力,弹簧常数和读出因子的应用程序设置/改变(29) ,可被供给, - 其中所述电极信号Erzeu 每个电极信号的供给单元(32)(U O1 ,U O2 ,U U1 ,U U2 )作为的函数 Kraftaufprägungs-,弹簧常数和所产生的读出因子信号(F,??,米),和电极的信号调谐到彼此,使得施加力,弹簧常数和可动电极(29)的读因子是/是可变独立地对特定目标的值是可调的。