Entwurf einer Sensorkomponente eines elektromagnetisch angetriebenen Drehratensensors mit elektronischer Amplitudenstabilisierung

Diplomarbeit aus dem Jahr 1999 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,3, Universitt Bremen (Physik / Elektrotechnik, Mikrosensoren, Aktuatoren und Systeme), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Das Institut fr Mikrosensoren, -aktuatoren und Systeme IMSAS beschftigt sich unter anderem mit der Entwicklung von Drehratensensoren, deren Strukturen Abmessungen im m-m Bereich haben. Drehratensensoren (Gyroskope) dienen durch die Messung von Winkelgeschwindigkeiten der Stabilisierung von Systemen und finden neben dem KFZ-Bereich und der Medizintechnik unter anderem Anwendung bei der Steuerung von Navigationssystemen. Die Antriebsstrukturen werden ber eindimensionale Resonatoren realisiert, die zur Nachbildung der Antriebsmoden von Drehratensensoren herangezogen werden, um eventuelle Quereinflsse infolge der komplexen Strukturen zu eleminieren. Fr die Funktion von mikromechanischen Drehratensensoren ist eine exakte Referenzbewegung der seismischen Masse von entscheidender Bedeutung, da die Amplitude der Referenzbewegung linear in das Nutzsignal des Sensors eingeht und bei geringer Antriebsenergie des Schwingers fr eine hohe Auflsung mglichst gro sein muss. Die seismische Masse kann durch Nutzung der Lorentz-Kraft elektromagnetisch ausgelenkt und in Schwingung versetzt werden. Zur Kompensation von Strungen, die auf das mechanische System wirken, ist eine elektronische Amplitudenstabilisation erforderlich.
Ziel dieser Arbeit ist es, eine Komponente eines mikromechanischen Drehratensensors zu realisieren. Die Komponente setzt sich aus einem elektromagnetisch anzutreibenden, lateral schwingenden Resonator und einer Auswerteelektronik mit anschlieender Amplitudenstabilisierung der seismischen Masse zusammen. Zur Erstellung des Gesamtkonzeptes muss eine Evaluation der Stabilittskriterien der Sensorkomponente unter Einbeziehung der bei der Fertigung der mechanischen Struktur auftretenden Toleranzen durchgefhrt werden. Basierend auf dem von der Bosch