DE4406867A1

DE4406867A1 - Beschleunigungsaufnehmer

Info

Publication number: DE4406867A1
Application number: DE4406867A
Authority: DE
Inventors: Kay Nottmeyer
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: US5415040A; JPH06258341A; DE4406867C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungsaufnehmer zum Erfassen von Beschleunigungen in bezug auf eine Vielzahl von Achsen.

Ein Beispiel für einen Beschleunigungsaufnehmer ist ein Halbleiter-Beschleunigungsaufnehmer. Wie beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 4-1302777 dargelegt, wird ein solcher Halbleiter- Beschleunigungsaufnehmer durch Ätzen eines Siliciumsubstrats gebildet und beinhaltet ein Gewicht, einen dieses Gewicht umgebenden rechtwinkligen Träger und flexible und elastisch verformbare dünne Brücken zum Verbinden des Trägers mit dem Gewicht. Der Träger, das Gewicht und die Brücken sind aus einem Stück gebildet. Das Gewicht ist an seinen gegenüber liegenden Enden (in Richtung einer X-Achse) mit dem Träger über ein oder oder zwei Paar Brücken verbunden. Ein Paar beweglicher Elektroden sind an den in Richtung einer Z-Achse sich gegenüberliegenden Oberflächen des Gewichtes gebildet. Ein Paar ortsfester Elektroden sind entgegengesetzt zu den beweglichen Elektroden angeordnet. Die beweglichen Elek troden und die ortsfesten Elektroden bilden zusammen ein Kondensatorpaar. Bei diesem Beschleunigungsaufnehmer wird das Gewicht in Richtung der Z-Achse verschoben, wenn eine Beschleunigung in Richtung der Z-Achse wirkt, und die Brüc ken werden elastisch gedehnt. Die in diesem Zeitpunkt sich ergebenden Änderungen der Kapazität der Kondensatoren zeigen die Richtung und Größe der Beschleunigung in der Z-Achsen richtung an. Dieser Beschleunigungsaufnehmer kann aber nur die Beschleunigung in Richtung einer Achse, d. h. Z-Achse, erfassen.

Ein Halbleiter-Beschleunigungsaufnehmer, der in den Fig. 1 bis 6 des europäischen Patents Nr. 497 289 gezeigt ist, hat ein rechtwinkliges Gewicht, einen das Gewicht umgebenden rechtwinkligen Träger und ein Paar Brücken zum Verbinden der zentralen Teile der entgegengesetzten Längsseiten des Ge wichts mit dem Träger. Die beiden Brücken sind dünn, flexi bel und elastisch verformbar. Wenn bei dieser Ausführung eine Winkelbeschleunigung in Richtung der durch die Brücken gehenden X-Achse aufgebracht wird, wird das Gewicht um die X-Achse gedreht, und die Brücken werden infolge der Drehbe wegung des Gewichts verdreht. Das Gewicht wird an einer Stelle gestoppt, an der die der Größe der Verdrehung der Brücken entsprechende elastische Kraft und die die Winkelbe schleunigung begleitende Kraft ausgeglichen sind. Demgemäß kann die Winkelbeschleunigung durch Messen der Größe der Drehbewegung des Gewichts festgestellt werden. Die Einrich tung zum Messen der Größe der Drehbewegung des Gewichts weist vier Kondensatoren auf. Im einzelnen sind die in Längsrichtung (Y-Achse) entgegengesetzten Enden des Gewichts mit beweglichen Elektroden versehen, die auf den in der Z- Achsenrichtung entgegengesetzten Oberflächen des Gewichts gebildet sind. Durch die Anordnung von ortsfesten Elektroden gegenüber diesen vier beweglichen Elektroden werden vier Kondensatoren gebildet. Bei diesem Beschleunigungsaufnehmer kann aber nur eine Winkelbeschleunigung um eine Achse, d. h. um die X-Achse, erfaßt werden.

Die Fig. 7 bis 12 des europäischen Patents zeigen einen Aufnehmer zum Erfassen von Winkelbeschleunigungen um eine X- und eine Y-Achse. Dieser Aufnehmer weist ein rechtwinkliges inneres Gewicht, ein das innere Gewicht umgebendes äußeres Gewicht und einen das äußere Gewicht umgebenden Träger auf. Das äußere Gewicht wird von dem Träger über ein Paar Brücken abgestützt, die auf der Y-Achse angeordnet sind, wogegen das innere Gewicht auf dem äußeren Gewicht über ein Paar Brücken angeordnet ist, die auf der X-Achse liegen. Das innere Gewicht wird um die X-Achse gedreht, wogegen das äußere Gewicht um die Y-Achse gedreht wird. Dieser Beschleunigungs aufnehmer kann zwar Winkelbeschleunigungen um zwei Achsen, d. h. um die X- und Y-Achse, erfassen, er ist aber nicht in der Lage, eine Beschleunigung in der Z-Achse zu erfassen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Beschleuni gungsaufnehmer zu schaffen, der drei Beschleunigungen erfas sen kann, d. h. Winkelbeschleunigungen um die X- und Y-Achse und eine Beschleunigung in Richtung der Z-Achse.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Beschleunigungsaufnehmer vorgeschlagen, der folgendes aufweist:

(a) ein erstes Bauelement und ein zweites Bauelement, die in einer Ebene angeordnet sind, welche eine X-Achse und eine Y- Achse beinhaltet, die senkrecht zueinander sind, wobei das zweite Bauelement das erste Bauelement durch einen Raum umgibt, und das erste oder zweite Bauelement ein Träger und das jeweils andere ein Gewicht ist; und
(b) eine elastisch verformbare dünne Brücke zum Verbinden des ersten Bauelements mit dem zweiten Bauelement;

dadurch gekennzeichnet,
daß das Gewicht vier Zielteile zur Erfassung hat, die in der besagten Ebene angeordnet sind, wobei die Zielteile in Liniensymmetrie bezüglich der X- und Y-Achse und in Abstän den von 90° um den Schwerpunkt des Gewichts herum angeordnet sind;
die Brücke einen Ringteil, ein Paar innerer Verbindungsteile und ein Paar äußerer Verbindungsteile aufweist, wobei der Ringteil in dem zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil gebildeten Raum angeordnet ist, das Paar innerer Verbindungsteile dafür ausgebildet sind, den Ringteil mit dem ersten Bauelement zu verbinden, und auf der X- oder Y- Achse derart angeordnet sind, daß sie zueinander entgegen gesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Gewichts zwischen ihnen ist, und das Paar äußerer Verbindungsteile dafür ausgebildet sind, den Ringteil mit dem zweiten Bauteil zu verbinden, und auf der jeweils anderen Achse derart angeord net sind, daß sie zueinander entgegengesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Gewichts zwischen ihnen ist; und
vier Erfassungseinrichtungen vorgesehen sind, um die Größen der Verschiebung der vier Zielteile in Richtung einer Z- Achse zu erfassen, die senkrecht zu der X- und Y-Achse ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Beschleunigungsauf nehmer, bei dem aber eine obere Abdeckung weg gelassen ist;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt des Beschleu nigungsaufnehmers, wenn keine Beschleunigung gegeben ist;

Fig. 5 ähnlich wie Fig. 4, einen schematischen Quer schnitt des Beschleunigungsaufnehmers, bei dem aber eine Beschleunigung in Richtung der Z-Achse gegeben ist;

Fig. 6 ähnlich wie Fig. 4, einen Querschnitt des Be schleunigungsaufnehmers, bei dem aber eine Winkel beschleunigung um die Y-Achse gegeben ist;

Fig. 7 eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die zeigt, wie die Brücken verformt werden, wenn eine Be schleunigung in Richtung der Z-Achse gegeben ist; und

Fig. 8 das Schaltbild einer Differentialbrückenschal tung zum Erfassen der Änderungen der Kapazität eines Kondensatorpaares des Beschleunigungsauf nehmers.

Der Aufbau eines Beschleunigungsaufnehmers wird zunächst mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Darin werden drei Achsen definiert, d. h. eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die sich für die Erläuterung des Aufbaus des Be schleunigungsaufnehmers eignen. Diese X-, Y- und Z-Achse erstrecken sich durch den Schwerpunkt 0 eines Gewichts 12 in senkrechter Anordnung zueinander, wie unten näher beschrie ben wird.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, weist der Beschleunigungs aufnehmer drei in Richtung der Z-Achse angeordnete Schichten auf, die mittlere Schicht ist eine Grundschicht 10 aus Silizium, und die obere und untere Schicht sind Deckschich ten 20 und 30, die jeweils aus einer Glasplatte bestehen.

Die Grundschicht 10 hat einen liniensymmetrischen Aufbau in bezug auf die X- und Y-Achse. Wie aus Fig. 1 genauer hervor geht, hat die Grundschicht 10 einen inneren Träger 11, ein Gewicht 12, das den inneren Träger 11 durch einen Raum 10a umgibt, und einen äußeren Träger 30, der das Gewicht 12 durch einen Raum 10b umgibt, wobei alle in einer Ebene liegen, welche die X- und Y-Achse beinhaltet. Der innere Träger 11 hat eine regelmäßige quadratische ebene Form. Das Gewicht 12 hat eine ringförmige regelmäßige quadratische Form. Der äußere Träger 13 hat einen regelmäßigen quadrati schen inneren Rand und einen rechtwinkligen äußeren Rand.

Der innere Träger 11 und das Gewicht 12 sind durch eine erste Brücke 15 und eine dritte Brücke 17 miteinander ver bunden. Die Brücken 15 und 17 haben die gleiche Form und bestehen jeweils aus einer Folie oder dünnen Platte. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, sind die erste und dritte Brücke 15 bzw. 17 in Richtung einer Z-Achse voneinander entfernt. Bei der ersten Brücke 15 ist die obere Oberfläche bündig mit der oberen Oberfläche der Träger 11 und 13 und des Gewichts 12, während bei der dritten Brücke 17 die untere Oberfläche bündig mit der unteren Oberfläche der Träger 11 und 13 und des Gewichts 12 ist.

Die erste Brücke 15 weist einen quadratischen ebenen Ring teil 15a, ein Paar innerer Verbindungsteile 15b und ein Paar äußerer Verbindungsteile 15c auf. Ebenso weist die dritte Brücke 17 einen Ringteil 17a, ein Paar innerer Verbindungs teile 17b und ein Paar äußerer Verbindungsteile 17c auf.

Die Ringteile 15a und 17a der ersten und dritten Brücke 15 bzw. 17 sind in dem Raum 10a angeordnet, der zwischen dem inneren Träger 11 und dem Gewicht 12 gebildet ist. In Fig. 1 ist der Ringteil 17a der dritten Brücke 17 durch den Ring teil 15a der ersten Brücke 15 verdeckt und deshalb nicht zu sehen.

Die beiden inneren Verbindungsteile 15b der ersten Brücke 15 dienen dazu, den Ringteil 15a mit dem inneren Träger 11 zu verbinden. Wie näher in Fig. 1 gezeigt, sind die beiden inneren Verbindungsteile 15a auf der X-Achse angeordnet und dienen dazu, die mittleren Teile von zwei zu der X-Achse senkrechten Seiten von vier Seiten des inneren Trägers 11 mit den mittleren Teilen von zwei zu der X-Achse senkrechten Seiten von vier Seiten des inneren Randes des Ringteils 15a jeweils miteinander zu verbinden. Die beiden inneren Verbin dungsteile 15b sind entgegengesetzt zueinander angeordnet, wobei der Schwerpunkt 0 zwischen ihnen ist.

Die beiden äußeren Verbindungsteile 15c der ersten Brücke 15 dienen dazu, den Ringteil 15a mit dem Gewicht 12 zu verbin den. Wie näher in Fig. 1 gezeigt, sind die beiden äußeren Verbindungsteile 15c auf der Y-Achse angeordnet und dienen dazu, die mittleren Teile von zwei zu der Y-Achse senkrech ten Seiten von vier Seiten des äußeren Randes des Ringteils 15a jeweils mit den mittleren Teilen von zwei Seiten, die senkrecht zu der Y-Achse am inneren Rand des Gewichts 12 sind, zu verbinden. Die beiden äußeren Verbindungsteile 15c sind entgegengesetzt zueinander angeordnet, wobei der Schwerpunkt 0 zwischen ihnen ist. Hierbei ist es wichtig, daß der äußere Verbindungsteil 15c um 90° gegenüber dem inneren Verbindungsteil 15b um die Z-Achse gedreht angeord net ist. Infolgedessen ist der Ringteil 15a in Abhängigkeit von der Größe der Beschleunigung, die auf den Beschleuni gungsaufnehmer wirkt, elastisch verformbar, wie unten näher beschrieben ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Paar innerer Verbindungsteile 17b der dritten Brücke 17 um 90° gegenüber den inneren Verbindungsteilen 15b der ersten Brücke 15 um die Z-Achse gedreht angeordnet. Anders ausgedrückt, ist das Paar innerer Verbindungsteile 17b auf der Y-Achse angeordnet und dafür bestimmt, die mittleren Teile von zwei zu der Y-Achse senk rechten Seiten des inneren Trägers 11 jeweils mit den mitt leren Teilen von zwei zu der Y-Achse senkrechten Seiten des inneren Randes des Ringteils 17a zu verbinden.

Ebenso ist das Paar äußerer Verbindungsteile 17c der dritten Brücke 17 um 90° gegenüber den äußeren Verbindungsteilen 15c der ersten Brücke 15 gedreht angeordnet. Anders ausgedrückt, ist das Paar äußerer Verbindungsteile 17b auf der X-Achse angeordnet und dafür bestimmt, die mittleren Teile von zwei zu der X-Achse senkrechten Seiten des äußeren Randes des Ringteils 17a jeweils mit den mittleren Teilen von zwei zu der X-Achse senkrechten Seiten des inneren Randes des Ge wichts 12 zu verbinden. Die jeweilige Dicke der Teile 15c, 15b, 17b und 17c ist die gleiche wie die der Ringteile 15a und 17a, und ihre Breiten sind alle gleich, aber größer als die der Ringteile 15a und 17a.

Das Gewicht 12 und der äußere Träger 13 sind durch eine zweite Brücke 16 und eine vierte Brücke 18 miteinander verbunden. Die Brücken 16 und 18 haben die gleiche Form und bestehen jeweils aus Folien oder dünnen Platten. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, sind die zweite Brücke 16 und die dritte Brücke 18 in Richtung der Z-Achse voneinander ent fernt. Bei der zweiten Brücke 16 ist die obere Oberfläche bündig mit der oberen Oberfläche des Gewichts 12 und der Träger 11 und 13, während bei der vierten Brücke 18 die untere Oberfläche bündig mit der unteren Oberfläche des Gewichts 12 und der Träger 11 und 13 ist.

Die zweite und vierte Brücke 16 bzw. 18 haben den grundsätz lich gleichen Aufbau wie die erste und dritte Brücke, sind aber in der Fläche größer als diese. Genauer ausgedrückt, hat die zweite Brücke 16 einen quadratischen ebenen Ringteil 16a, ein Paar innerer Verbindungsteile 16b und ein Paar äußerer Verbindungsteile 16c. Ebenso hat die vierte Brücke 18 einen Ringteil 18a, ein Paar innerer Verbindungsteile 18b und ein Paar äußerer Verbindungsteile 18c. Die Ringteile 16a und 18a der zweiten und dritten Brücke 16 bzw. 18 sind in dem Raum 10b angeordnet, der zwischen dem Gewicht 12 und dem äußeren Träger 13 gebildet ist.

Das Paar innerer Verbindungsteile 16b der zweiten Brücke 16 ist dazu bestimmt, den Ringteil 16a mit dem Gewicht 12 zu verbinden. Wie näher in Fig. 1 gezeigt, sind die beiden inneren Verbindungsteile 16b auf der Y-Achse angeordnet und dazu bestimmt, die mittleren Teile von zwei zu der Y-Achse senkrechten Seiten des äußeren Randes des Gewichts 12 je weils mit den mittleren Teilen von zwei zu der Y-Achse senkrechten Seiten des inneren Randes des Ringteils 16a zu verbinden.

Das Paar äußerer Verbindungsteile 16a der zweiten Brücke 16 ist dazu bestimmt, den Ringteil 16a mit dem äußeren Träger 13 zu verbinden. Genauer ausgedrückt, sind die beiden äuße ren Verbindungsteile 15c auf der Y-Achse angeordnet und dafür bestimmt, die mittleren Teile von zwei zu der Y-Achse senkrechten Seiten des äußeren Randes des Ringteils 16a jeweils mit den mittleren Teilen von zwei zu der Y-Achse senkrechten Seiten des inneren Randes des äußeren Trägers 13 zu verbinden.

Die beiden inneren Verbindungsteile 18b der vierten Brücke 18 sind auf der X-Achse angeordnet und dafür bestimmt, die mittleren Teile von zwei zu der X-Achse senkrechten Seiten des äußeren Randes des Gewichts 12 jeweils mit den mittleren Teilen von zwei zu der X-Achse senkrechten Seiten des inne ren Randes des Ringteils 18a zu verbinden.

Die beiden äußeren Verbindungsteile 18c der vierten Brücke 18 sind auf der Y-Achse angeordnet und dafür bestimmt, die mittleren Teile von zwei zu der Y-Achse senkrechten Seiten des äußeren Randes des Ringteils 18a jeweils mit den mitt leren Teilen von zwei zu der Y-Achse senkrechten Seiten des inneren Randes das äußeren Trägers 13 zu verbinden.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind die inneren Verbindungsteile 16b und die äußeren Ver bindungsteile 16c der zweiten Brücke 16 um 90° gegenüber den inneren Verbindungsteilen 15b und den äußeren Verbindungs teilen 15c des ersten Brückenteils 15 um die Z-Achse jeweils gedreht angeordnet und befinden sich in den gleichen Winkel stellungen wie die inneren Verbindungsteile 17b und die äußeren Verbindungsteile 17c der Brücke 17. Ebenso sind die inneren Verbindungsteile 18b und die äußeren Verbindungs teile 18c der dritten Brücke 16 um 90° gegenüber den inneren Verbindungsteilen 16b und den äußeren Verbindungsteilen 16c des zweiten Brückenteils 16 um die Z-Achse jeweils gedreht angeordnet und befinden sich in den gleichen Winkelstellun gen wie die inneren Verbindungsteile 15b und die äußeren Verbindungsteile 15c der ersten Brücke 15.

Die jeweilige Dicke der Teile 16b, 16c, 18b und 18c ist die gleiche wie die der Ringteile 16a und 18a, und ihre Breiten sind alle gleich, aber größer als die der Ringteile 16a und 18a.

Die Brücken 15 bis 18 sind so dimensioniert, daß sie durch eine Verdreh- und durch eine Biegebeanspruchung vergleichs weise leicht elastisch verformt werden, aber durch eine Zugbeanspruchung kaum elastisch verformt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die Brücken 15 bis 18 alle eine Dicke von 0,01 mm. Die Ringteile 15a und 17a der ersten und dritten Brücke 15 bzw. 17 haben eine Länge von 1 mm an einer Außenseite und eine Breite von 0,09 mm. Ebenso haben die Ringteile 16a und 18a der zweiten und vierten Brücke 16 bzw. 18 eine Länge von 3,1 mm an einer Außenseite und eine Breite von 0,17 mm.

Die Grundschicht 10 wird durch Ätzen eines Siliziumsubstrats hergestellt. Alle Bauteile der Grundschicht 10, d. h. die Träger 11 und 13, das Gewicht 12 und die Brücken 15 bis 18 bestehen aus einem Stück.

Das Gewicht 12 hat vier Zielteile M1 bis M4 zur Erfassung in einer Ebene, welche die X- und Y-Achse enthält. Die Ziel teile M1 und M2 sind auf der X-Achse derart angeordnet, daß sie zueinander entgegengesetzt sind, wobei der Schwerpunkt O zwischen ihnen liegt. Die Zielteile M3 und M4 sind auf der Y-Achse derart angeordnet, daß sie zueinander entgegenge setzt sind, wobei der Schwerpunkt 0 zwischen ihnen ist.

Vier Elektroden 51 bis 54 sind auf der oberen Oberfläche der Zielteile M1 bis M4 durch ein geeignetes Verfahren, wie Metallisieren oder Aufdampfen, gebildet. Ebenso sind vier Elektroden 61 bis 64 auf der unteren Oberfläche der Ziel teile M1 bis M4 gebildet. Die Elektroden 51 bis 54 und 61 bis 64 haben alle die gleiche Form. Die Elektroden 51 bis 54 und 61 bis 64 definieren die ebenen Formen der Zielteile M1 bis M4.

Eine im großen und ganzen quadratische und ringförmige Ausnehmung 20a ist in demjenigen Teil einer unteren Ober fläche der oberen Abdeckung 20 gebildet, der entgegengesetzt zu dem Gewicht 12 ist, so daß das Gewicht 12 verschoben werden kann. Vier ortsfeste Elektroden 71 bis 74 sind auf einer Bodenfläche der Ausnehmung 20a durch ein geeignetes Verfahren, wie z. B. Metallisieren oder Aufdampfen, gebildet. Die ortsfesten Elektroden 71 bis 74 haben die gleiche Form wie die Elektroden 51 bis 54 und sind entgegengesetzt zu ihnen angeordnet, wodurch Kondensatoren C_1U, C_2U, C_3U und C_4U gebildet werden.

Eine regelmäßige quadratische ringförmige Ausnehmung 30a ist auch in demjenigen Teil einer oberen Oberfläche der unteren Abdeckung 30 gebildet, der zu dem Gewicht 12 entgegengesetzt ist, so daß das Gewicht 12 verschoben werden kann. Vier ortsfeste Elektroden 81 bis 84 sind auf der Bodenfläche der Ausnehmung 30a gebildet. Die ortsfesten Elektroden 81 bis 84 haben die gleiche Form wie die Elektroden 61 bis 64 und sind entgegengesetzt zu ihnen angeordnet, wodurch Kondensatoren C_1L, C_2L, C_3L und C_4L gebildet werden. Die elektrostatischen Kapazitäten der Kondensatoren C_1U bis C_4U und C_1L bis C_4L sind alle gleich, wenn keine Beschleunigung gegeben ist.

Die Elektroden 51 bis 54 sind mit vier Anschlüssen 55 über Leitungen 56 verbunden, die auf der oberen Oberfläche des Gewichts 12, der zweiten Brücke 16 und des äußeren Trägers 13 gebildet sind. Die Anschlüsse 55 und die Leitungen 56 werden durch ein geeignetes Verfahren, wie z. B. Metallisie ren oder Aufdampfen, gebildet. Die Elektroden 61 bis 64 sind ebenfalls mit vier Anschlüssen (nicht gezeigt) verbunden, die auf der unteren Oberfläche des äußeren Trägers 13 gebil det sind.

Nicht dargestellt ist, daß die Abdeckungen 20 und 30 jeweils mit vier Durchgangslöchern versehen sind, die elektrisch leitende Schichten auf ihren inneren Begrenzungsflächen haben und in Richtung der Z-Achse verlaufen. Die einen Enden der Durchgangslöcher sind jeweils mit den Elektroden 71 bis 74 und 81 bis 84 verbunden, während die anderen Enden mit den Anschlüssen verbunden sind, von denen jeweils vier auf der äußeren Oberfläche der Abdeckungen 20 und 30 gebildet sind.

Die Anschlüsse 55, die auf der oberen und unteren Oberfläche der Grundschicht 10 gebildet sind, sind auch jeweils über andere in den Abdeckungen 20 und 30 gebildete Durchgangs löcher mit Anschlüssen verbunden, von denen jeweils vier auf der äußeren Oberfläche der Abdeckungen 20 und 30 gebildet sind.

Insgesamt 16 Anschlüsse, die auf der äußeren Oberfläche der Abdeckungen 20 und 30 gebildet sind, dienen als Verbindungs anschlüsse von vier Differentialbrückenschaltungen.

Fig. 8 zeigt die Differentialbrückenschaltung zum Erfassen der Größe der Verschiebung des Zielteils M1 an dem Gewicht 12 in Richtung der Z-Achse. Im einzelnen sind bei den Differentialschaltungen die Reihenschaltungen 91 der Kon densatoren C_1U und C_1L und die Reihenschaltungen 92 der orts festen Kondensatoren Cm und Cn parallel mit einer Hochfre quenz-Spannungsquelle V verbunden. Eine Hochfrequenz-Span nung wird zwischen den Anschlußpunkten P₁ und P₂ angelegt, um die Reihenschaltungen 91 und die Reihenschaltungen 92 je weils zu verbinden. Hierbei sind die elektrostatischen Kapazitäten der ortsfesten Kondensatoren Cm und Cn gleich zueinander und auch gleich zu den elektrostatischen Kapazi täten der Kondensatoren C_1U und C_1L, wenn keine Beschleunigung gegeben ist. Eine Spannung (Ausgangsspannung der Differenti albrückenschaltung) zwischen einem Anschlußpunkt P₃ zum Verbinden der Kondensatoren C_1U und C_1L und einem Anschluß punkt P₄ zum Verbinden der Kondensatoren Cm und Cn zeigt die Größe und Richtung der Verschiebung in der Z-Achse des Zielteils M1 an.

Ebenso wird die Größe der Verschiebungen in der Richtung der Zielteile M2 bis M4 jeweils durch die Differentialbrücken schaltung, welche die Kondensatoren C_2U und C_2L aufweist, die Differentialbrückenschaltung, welche die Kondensatoren C_3U und C_3L aufweist, und die Differentialbrückenschaltung, welche die Kondensatoren C_4U und C_4L aufweist, erfaßt.

Die Ausgangsspannungen aus den vier Differentialbrücken werden einem Mikrocomputer, z. B. über eine Verstärkungs schaltung, eine Synchrongleichrichter-/Glättungsschaltung, einen Analog/Digitalwandler usw., zugeführt.

Die Funktionsweise eines derartigen Beschleunigungsaufneh mers wird nun mit Bezug auf die Fig. 4 bis 6 beschrieben. Fig. 4 zeigt einen Zustand, in dem es keine Beschleunigung gibt. Wenn die Beschleunigung in einer Richtung wirkt, die parallel zu der Ebene ist, welche die X- und Y-Achse bein haltet, werden die Brücken 15 bis 18 kaum verformt, und das Gewicht 12 wird kaum in der Horizontalrichtung bewegt. Infolgedessen bleibt der Beschleunigungsaufnehmer in dem in Fig. 4 gezeigten Zustand.

Wenn, wie in Fig. 5 gezeigt, die Beschleunigung nach unten in Richtung der Z-Achse auf den Beschleunigungsaufnehmer wirkt, wird das Gewicht 12 in Richtung der Z-Achse bewegt, während es seine parallele Lage zu der X- und Y-Achse beibe hält. Als Antwort auf diese Bewegung werden diejenigen Teile der Brücken 15 und 18, die mit dem Gewicht 12 verbunden sind, d. h. die äußeren Verbindungsteile 15c und 17c der ersten und dritten Brücke 15 bzw. 17 und die inneren Ver bindungsteile 16b und 18b der zweiten und vierten Brücke 16 bzw. 18, zusammen mit dem Gewicht 12 bewegt. In diesem Zeitpunkt werden diejenigen Teile, die mit den Trägern 11 und 13 verbunden sind, d. h. die inneren Verbindungsteile 15b und 17b der ersten und dritten Brücke 15 bzw. 17 und die äußeren Verbindungsteile 16c und 18c der zweiten und vierten Brücke 16 bzw. 18, lagemäßig nicht verschoben.

Wenn das Gewicht 12 in Richtung der Z-Achse verschoben wird, werden die Verbindungsteile 15b, 15c, 16b, 16c, 17b, 17c, 18b und 18c der Brücken 15 bis 18 biegeverformt, und die Ringteile 15a bis 18a werden verdrehverformt und biegever formt. Dies wird näher anhand des Beispiels der zweiten Brücke 16 beschrieben. Fig. 7 zeigt, daß, wenn der innere Verbindungsteil 16b der zweiten Brücke 16 in Richtung der Z- Achse bewegt wird, wird der Ringteil 16a der zweiten Brücke 16 derart verdrehverformt und biegeverformt, daß sein Eck teil nach innen verschoben wird, wie durch eine gedachte Linie gezeigt ist. Das gleiche gilt für die restlichen Brücken 15, 17 und 18. Wenn eine durch die elastische Ver formung der Brücken 15 bis 18 erzeugte elastische Kraft im Ausgleich ist mit der durch die Beschleunigung erzeugten Wirkkraft, wird das Gewicht 12 gestoppt. Man kann es auch so ausdrücken, daß das Gewicht 12 um eine Strecke verschoben wird, die der Größe der auf das Gewicht 12 wirkenden Be schleunigung entspricht, während die Brücken 15 bis 18 elastisch verformt werden. In diesem Zeitpunkt sind die Größen der Verschiebung der Zielteile M1 bis M4 an dem Gewicht 12 in Richtung der Z-Achse die gleichen. Die Ab stände zwischen den beweglichen Elektroden 51 bis 54 und der ortsfesten Elektroden 71 bis 74 werden jeweils vergrößert, und die Abstände zwischen den beweglichen Elektroden 61 bis 64 und der ortsfesten Elektroden 81 bis 84 werden verrin gert. Als Folge davon werden die elektrostatischen Kapazitä ten der oberen Kondensatoren C_1U bis C_4U verringert, wogegen die elektrostatischen Kapazitäten der unteren Kondensatoren C_1L bis C_4L jeweils erhöht werden. In dem Mikrocomputer kann basierend auf der Tatsache, daß die Ausgaben der vier Diffe rentialbrückenschaltungen alle gleich sind, ein Zustand unterschieden werden, in welchem nur die Beschleunigung in Richtung der Z-Achse wirkt. Auch kann die Richtung und die Größe der Beschleunigung anhand der Ausgaben der Differenti albrückenschaltungen ermittelt werden.

Wenn eine Winkelbeschleunigung um die Y-Achse auf das Ge wicht 12 einwirkt, wird das Gewicht 12 um die Y-Achse dreh verschoben, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Als Antwort auf diese Drehverschiebung werden die Brücken 15 bis 18 verdreht und biegeverformt. Da in diesem Fall die elektrostatische Kapa zität des Kondensators C_1U erhöht wird und die elektrostati sche Kapazität des Kondensators C_1L verringert wird, zeigt die Ausgabe aus den die Kondensatoren C_1U und C_1L enthaltenden Differentialbrückenschaltungen die Abwärtsverschiebungen des Zielteils M1 an dem Gewicht 12 an. Da auch die elektrostati sche Kapazität des Kondensators C_2U verringert wird und die elektrostatische Kapazität des Kondensators C_2L erhöht wird, zeigt die Ausgabe aus den die Kondensatoren C_2U und C_2L ent haltenden Differentialbrückenschaltungen den gleichen Betrag einer Abwärtsverschiebung des Zielteils M2 an dem Gewicht 12 an. Da es keine Veränderung in den elektrostatischen Kapazi täten der Kondensatoren C_3U, C_3L, C_4U und C_4L gibt, zeigt die Ausgabe aus der die Kondensatoren C_3U und C_3L enthaltenden Differentialbrückschaltung und die Ausgabe aus der die Kondensatoren C_4U und C_4L enthaltenden Differentialbrücken schaltung an, daß die Zielteile M3 und M4 jeweils nicht in Richtung der Z-Achse verschoben werden. Infolgedessen ist der Mikrocomputer in der Lage, die Tatsache festzustellen, daß die Winkelbeschleunigung nur auf die Y-Achse wirkt, und er ist auch in der Lage, die Größe und Richtung der Winkel beschleunigung festzustellen.

Wenn die Winkelbeschleunigung um die X-Achse wirkt, werden die Zielteile M3 und M4 in entgegengesetzten Richtungen entlang der Z-Achse verschoben, wogegen die Zielteile M1 und M2 nicht in Richtung der Z-Achse verschoben werden. Da der restliche Teil der Funktionsweise dem Fall ähnlich ist, in dem die Winkelbeschleunigung um die Y-Achse wirkt, wird dessen Beschreibung weggelassen.

Es wird nun der Grund für die Bereitstellung von vier Brüc ken näher erläutert. Wenn z. B. nur die erste und zweite Brücke 15 bzw. 16 vorhanden wären, würden die Ausgabe der die Kondensatoren C_1U und C_1L aufweisenden Differentialbrüc kenschaltung und die Ausgabe der die Kondensatoren C_2U und C_2L aufweisenden Differentialbrückenschaltung zwischen der Winkelbeschleunigung um die X-Achse und der Winkelbeschleu nigung um die Y-Achse verschieden werden, selbst wenn die Beschleunigungen gleich groß wären. Der Grund dafür ist der folgende: Da die inneren Verbindungsteile 15b der ersten Brücke 15 auf der X-Achse angeordnet sind und die äußeren Verbindungsteile 15c auf der Y-Achse angeordnet sind, ist die Art der elastischen Verformung des Ringteils 15a der ersten Brücke 15 etwas verschieden zwischen der um die X- Achse wirkenden Beschleunigung und der um die Y-Achse wir kenden Beschleunigung. Da die inneren Verbindungsteile 16b der zweiten Brücke 16 auf der Y-Achse angeordnet sind und die äußeren Verbindungsteile 16c auf der X-Achse angeordnet sind, ist die Art der elastischen Verformung des Ringteils 16a der zweiten Brücke 16 ebenso leicht verschieden zwischen der um die X-Achse wirkenden Beschleunigung und der um die Y-Achse wirkenden Beschleunigung.

Da die Verbindungsteile 17b und 17c der dritten Brücke 17 um 90° um die Z-Achse gegenüber den Verbindungsteilen 15b und 15c der ersten Brücke 15 versetzt sind, wird der Ringteil 17a der dritten Brücke 17 in dem Zeitpunkt, in dem die Beschleunigung um die X-Achse wirkt, auf die gleiche Weise elastische verformt wie der Ringteil 15a der ersten Brücke 15 in dem Zeitpunkt elastisch verformt wird, in dem die Beschleunigung um die Y-Achse wirkt, und wird der Ringteil 17a in dem Zeitpunkt, in dem die Beschleunigung um die Y- Achse wirkt, auf die gleiche Weise elastisch verformt, wie der Ringteil 15a der ersten Brücke 15 in dem Zeitpunkt elastisch verformt wird, in dem die Beschleunigung um die X- Achse wirkt.

Da die Verbindungsteile 18b und 18c der vierten Brücke 18 um 90° um die Z-Achse gegenüber den Verbindungsteilen 16b und 16c der zweiten Brücke 16 versetzt sind, wird der Ringteil 18a der vierten Brücke 18 in dem Zeitpunkt, in dem die Beschleunigung um die X-Achse wirkt, auf die gleiche Weise elastisch verformt, wie der Ringteil 16a der zweiten Brücke 16 in dem Zeitpunkt, in dem die Beschleunigung um die Y- Achse wirkt, elastisch verformt wird, und wird der Ringteil 18a in dem Zeitpunkt, in dem die Beschleunigung um die Y- Achse wirkt, auf die gleiche Art und Weise elastisch ver formt, wie der Ringteil 16a der zweiten Brücke 16 in dem Zeitpunkt, in dem die Beschleunigung um die X-Achse wirkt, elastisch verformt wird.

Aus den zuvor genannten Gründen sind die jeweiligen Diffe rentialbrücken in der Lage, die gleiche Ausgangsspannung zu erzeugen, so lange die Größen der Winkelbeschleunigung die gleichen sind, ohne Rücksicht auf die X- und Y-Achse, um welche die Beschleunigung wirkt.

Tatsächlich wirken die Winkelbeschleunigung um die X-Achse, die Winkelbeschleunigung um die Y-Achse und die Beschleuni gung in Richtung der Z-Achse in der Kombination. In dem Mikrocomputer werden die Winkelbeschleunigungen um die X- und Y-Achse und die Beschleunigung in Richtung der Z-Achse entsprechend der Ausgaben aus den vier Differentialbrücken schaltungen erfaßt.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel die inneren Brücken 15 und 17 und die äußeren Brücken 16 und 18 vorgesehen sind, kann die Empfindlichkeit zum Erfassen der Winkelbeschleunigungen um die X- und Y-Achse und die Erfassungsempfindlichkeit für die Beschleunigung in Richtung der Z-Achse vergleichsweise frei eingestellt werden.

Aus Fig. 5 geht hervor daß, wenn das Gewicht 12 in Richtung der Z-Achse verschoben wird, die Größen der Verformung der zweiten und dritten Brücke, die außerhalb angeordnet sind, im großen und ganzen die gleichen wie die der ersten und dritten Brücke 15 bzw. 17 sind, die innerhalb angeordnet sind. Demzufolge hängt die Erfassungsempfindlichkeit für die Beschleunigung in Richtung der Z-Achse vollkommen von den Brücken 15 bis 16 ab. Wenn dagegen das Gewicht 12 um die X- oder Y-Achse drehverschoben wird, sind die Größen der Ver formung der zweiten und vierten Brücke 16 bzw. 18, die außerhalb angeordnet sind, groß, und die der ersten und zweiten Brücke 15 bzw. 17, die innerhalb angeordnet sind, sind klein. Demzufolge hängt die Erfassungsempfindlichkeit für die Winkelbeschleunigung stark von den äußeren Brücken 16 und 18 ab, und ihre Abhängigkeit von den inneren Brücken 16 und 18 ist klein.

Demzufolge, wenn die Federkonstanten der ersten und dritten Brücke beispielsweise verändert werden, wird die Erfassungs empfindlichkeit für die Beschleunigung in der Z-Richtung verändert, während die Erfassungsempfindlichkeit für die Winkelbeschleunigungen um die X- und Y-Achse aber kaum verändert wird. Wenn im Gegensatz dazu die Federkonstanten der zweiten und vierten Brücke 16 bzw. 18 verändert wird, wird die Erfassungsempfindlichkeit für die Winkelbeschleuni gungen um die X- und Y-Achse verändert. Die Größe der Ände rung in der Erfassungsempfindlichkeit für die Beschleunigung in Richtung der Z-Achse ist kleiner als die Größe der Ände rung in der Erfassungsempfindlichkeit für die Winkelbe schleunigungen.

Wenn z. B. die Federkonstanten der zweiten und vierten Brücke 16 bzw. 18 klein gewählt sind und die der ersten und dritten Brücke 15 bzw. 17 groß gewählt sind, wird die Erfassungs empfindlichkeit für die Winkelbeschleunigungen erhöht, und die Erfassungsempfindlichkeit für die Beschleunigung in Richtung der Z-Achse verringert (aber der Bereich der Erfas sung wird erhöht). Die Federkonstanten der Brücken 15 bis 18 können entsprechend der Dicke, Breite etc. festgelegt wer den.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können verschiedene Abwandlungen gemacht werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Beispielsweise können die Träger 11 und 13, das Gewicht 12 und die Ringteile 15a bis 18a der Brücken 15 bis 18 kreis förmig gemacht werden.

Es braucht nur einer der Träger 11 und 13 mit dem Gewicht 12 durch eine der Brücken 15 und 18 verbunden sein, die ausge wählt wird.

Die inneren Verbindungsteile und die äußeren Verbindungs teile der Brücken 15 bis 18 können in der gleichen Winkel stellung angeordnet sein.

Wenn die ortsfesten Elektroden 61 bis 64 und 81 bis 84 voneinander unabhängig sind, ist auch eine Anordnung mög lich, bei der die vier Elektroden 51 bis 54 des Gewichts 12 durch eine gemeinsame Elektrode ersetzt wird, die ortsfesten Elektroden 61 bis 64 durch eine gemeinsame Elektrode ersetzt werden und diese gemeinsamen Elektroden geerdet werden. Ebenso wenn die Elektroden 51 bis 54 und 61 bis 64 vonein ander unabhängig sind, ist eine Anordnung möglich, bei der die ortsfesten Elektroden 71 bis 74 der Abdeckung 20 durch eine gemeinsame Elektrode ersetzt werden, die ortsfesten Elektroden 81 bis 84 der Abdeckung 30 durch eine gemeinsame Elektrode ersetzt werden und diese gemeinsamen Elektroden geerdet werden. Wenn das Gewicht 12 elektrisch leitend ist, ist eine Anordnung möglich, bei der keine Elektroden an dem Gewicht 12 gebildet werden und das Gewicht 12 geerdet wird.

Die vier Zielteile des Gewichts 12 und die den Zielteilen entsprechenden Kondensatoren können um 45° von der X- und Y- Achse versetzt sein.

Claims

1. Beschleunigungsaufnehmer mit

(a) einem ersten Bauelement (11) und einem zweiten Bauele ment (12), die in einer Ebene angeordnet sind, welche eine X-Achse und eine Y-Achse enthält, die senkrecht zueinander sind, wobei das zweite Bauelement das erste Bauelement durch einen Raum (10a) umgibt und das erste oder zweite Bauelement ein Träger und das jeweils andere ein Gewicht ist; und
(b) einer elastisch verformbaren dünnen Brücke (15) zum Verbinden des ersten Bauelements (11) mit dem zweiten Bau element (12);

dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (12) vier Zielteile (M1 bis M4) zur Erfas sung hat, die in der besagten Ebene angeordnet sind, wobei die Zielteile in Liniensymmetrie bezüglich der X- und Y- Achse und in Abständen von 90° um den Schwerpunkt des Ge wichts herum angeordnet sind;
die Brücke (15) einen Ringteil (15a) ein Paar innerer Verbindungsteile (15b) und ein Paar äußerer Verbindungsteile (15c) aufweist, wobei der Ringteil in dem zwischen dem ersten Bauelement (11) und dem zweiten Bauelement (12) gebildeten Raum (10a) angeordnet ist, das Paar innerer Verbindungsteile (15b) dafür ausgebildet sind, den Ringteil (15a) mit dem ersten Bauteil (11) zu verbinden, und auf der X- oder Y-Achse derart angeordnet sind, daß sie zueinander entgegengesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Gewichts zwischen ihnen ist, das Paar äußerer Verbindungsteile (15c) dafür ausgebildet sind, den Ringteil (15a) mit dem zweiten Bauelement (12) zu verbinden und auf der jeweils anderen Achse derart angeordnet sind, daß sie zueinander entgegen gesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Gewichts zwischen ihnen ist; und
vier Erfassungseinrichtungen (C_1U, C_2U, C_3U, C_4U) vorgese hen sind, um die Größen der Verschiebung der vier Zielteile in Richtung einer Z-Achse zu erfassen, die senkrecht zu der X- und Y-Achse ist.

2. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein drittes Bauelement (13), welches das zweite Bauelement (12) durch einen Raum (10b) umgibt, und eine zweite Brücke (16) zum Verbinden des zweiten Bau elements (12) mit dem dritten Bauelement (13), wobei das erste Bauelement (11) ein innerer Träger ist, das zweite Bauelement (12) ein ringförmiges Gewicht ist, das dritte Bauelement (13) ein äußerer Träger ist, die zweite Brücke (16) einen Ringteil (16a), ein Paar innerer Verbindungsteile (16b) und ein Paar äußerer Verbindungsteile (16c) aufweist, wobei der Ringteil (16a) der zweiten Brücke in dem zwischen dem Gewicht (12) und dem äußeren Träger (13) gebildeten Raum (10b) angeordnet ist, wobei die beiden inneren Verbindungs teile (16b) der zweiten Brücke dafür ausgebildet sind, den Ringteil (16a) der zweiten Brücke mit dem Gewicht (12) zu verbinden, und auf der X- oder Y-Achse derart angeordnet sind, daß sie zueinander entgegengesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Gewichts (12) zwischen ihnen ist, wobei die beiden äußeren Verbindungsteile (16c) der zweiten Brücke dafür ausgebildet sind, den Ringteil (16a) der zweiten Brücke mit dem äußeren Träger (13) zu verbinden und auf der jeweils anderen Achse derart angeordnet sind, daß sie zuein ander entgegengesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Ge wichts (12) zwischen ihnen ist.

3. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand des inneren Trägers (11) regelmäßig quadratisch ist, das Gewicht (12), der Ringteil (15a) der erstgenannten Brücke (15) und der Ringteil (16a) der zweiten Brücke (16) alle regelmäßig quadratisch sind und der äußere Träger (13) einen regelmäßi gen quadratischen Rand hat.

4. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Träger (11), das Gewicht (12), der äußere Träger (13) und die Brücken (15, 16) einstückig aus Silizium hergestellt sind.

5. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Verbindungsteile (15b) der erstgenannten Brücke (15) und die inneren Ver bindungsteile (16b) der zweiten Brücke (16) um 90° um die Z- Achse voneinander entfernt sind, und die äußeren Verbin dungsteile (15c) der erstgenannten Brücke und die äußeren Verbindungsteile (16c) der zweiten Brücke ebenfalls um 90° um die Z-Achse voneinander entfernt sind.

6. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 2 oder 5, gekennzeichnet durch eine dritte Brücke (17) und eine vierte Brücke (18), wobei die dritte Brücke dafür ausgebildet ist, den inneren Träger (11) mit dem Gewicht (12) zu verbinden und von der erstgenannten Brücke (15) in Richtung der Z- Achse entfernt und in dem zwischen dem inneren Träger (11) und dem Gewicht (12) gebildeten Raum (10a) angeordnet ist, wobei die dritte Brücke (17) die gleiche Form wie die erst genannte Brücke (15) hat, ein Paar innerer Verbindungsteile (17b) der dritten Brücke um 90° gegenüber dem Paar innerer Verbindungsteile (15b) der erstgenannten Brücke (15) um die Z-Achse versetzt sind, und ein Paar äußerer Verbindungsteile (17c) der dritten Brücke ebenfalls um 90° gegenüber dem Paar äußerer Verbindungsteile (15c) der erstgenannten Brücke (15) um die Z-Achse versetzt sind, wobei die vierte Brücke (18) dafür ausgebildet ist, das Gewicht (12) mit dem äußeren Träger (13) zu verbinden und von der zweiten Brücke (16) in Richtung der Z-Achse entfernt und in dem zwischen dem Ge wicht (12) und dem äußeren Träger (13) gebildeten Raum (10b) angeordnet sind, wobei die vierte Brücke die gleiche Form wie die zweite Brücke hat, wobei ein Paar innerer Verbin dungsteile (18b) der vierten Brücke um 90° gegenüber dem Paar innerer Verbindungsteile (16b) der zweiten Brücke um die Z-Achse gedreht sind, und ein Paar äußerer Verbindungs teile (18) der vierten Brücke ebenfalls um 90° gegenüber dem Paar äußerer Verbindungsteile (16c) der zweiten Brücke um die Z-Achse versetzt sind.

7. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei (M1, M2) von vier Ziel teilen (M1 bis M4) an dem Gewicht (12) auf der X-Achse derart angeordnet sind, daß sie zueinander entgegengesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Gewichts zwischen ihnen ist, und die restlichen beiden Zielteile (M3, M4) auf der Y-Achse derart angeordnet sind, daß sie zueinander entgegengesetzt sind, wobei der Schwerpunkt des Gewichts zwischen ihnen ist.

8. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Erfassungseinrichtungen (C_1U bis C_4U) jeweils einen Kondensator des gleichen Aufbaus und mit der gleichen Kapazität aufweisen, wobei jeder Kon densator eine bewegliche Elektrode (51 bis 54) hat, die an einer von zwei Oberflächen des Gewichts (12) gebildet ist, wobei die beiden Oberflächen in Richtung der Z-Achse zuein ander entgegengesetzt sind und eine ortsfeste Elektrode (71 bis 74) gegenüber der beweglichen Elektrode angeordnet ist.

9. Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 8, gekennzeichnet ferner durch vier zweite Erfassungseinrich tungen (C_1L bis C_4L), wobei die zweiten Erfassungseinrichtun gen jeweils einen zweiten Kondensator des gleichen Aufbaus und der gleichen Kapazität wie der Kondensator der erst genannten Erfassungseinrichtungen (C_1U bis C_4U) aufweist, wobei der zweite Kondensator (C_1L bis C_4L) eine zweite be wegliche Elektrode (61 bis 64) hat, die auf der anderen Oberfläche des Gewichts (12) gebildet ist, und eine zweite ortsfeste Elektrode (81 bis 84) gegenüber der zweiten be weglichen Elektrode angeordnet ist.