[發明專利]雙質量振動式硅微陀螺儀

有效

• 申請號: 200710133223.5
• 申請日: 2007-10-12
• 公開（公告）號: CN101135559A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 裘安萍;施芹;蘇巖;朱欣華
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56;B81B7/02;G01P9/04;G01P15/097;G01C21/18
• 代理公司: 南京理工大學專利中心
• 代理人: 朱顯國

1.一種雙質量振動式硅微陀螺儀，由上、下兩層構成，上層為制作在單晶硅片上的陀螺儀機械結構，下層為制作在玻璃襯底上的信號引線，其特征在于：陀螺儀上層機械結構由一對完全相同的子結構[100、200]組成，該兩個子結構[100、200]左右對稱設置，并分別與橫梁[3a、3b]連接，該橫梁[3a、3b]通過兩組扭桿[2a、2b、2c、2d]與固定基座[1a、1b]連接，該固定基座[1a、1b]安裝在玻璃襯底上的固定基座鍵合點上，使上層的機械結構部分懸空在下層的玻璃襯底部分之上。

2.根據權利要求1所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：每個子結構由質量塊[101、201]、諧振器[120a、120b、220a、220b]、驅動支承梁[105a、105b、105c、105d、205a、205b、205c、205d]、檢測支承梁[106a、106b、106c、106d、206a、206b、206c、206d]和固定敏感梳齒[102a、102b、202a、202b]組成，每個質量塊[101、201]分別通過各自的檢測支承梁[106a、106b、106c、106d、206a、206b、206c、206d]與橫板[107a、107b、207a、207b]相連，該橫板[107a、107b、207a、207b]上的各自諧振器[120a、120b、220a、220b]通過驅動支承梁[105a、105b、105c、105d、205a、205b、205c、205d]與橫梁[3a、3b]相連。

3.根據權利要求2所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：驅動支承梁[105a、105b、105c、105d、205a、205b、205c、205d]和檢測支承梁[106a、106b、106c、106d、206a、206b、206c、206d]將驅動部分和檢測部分分開，驅動部分由諧振器[120a、120b、220a、220b]、橫板[107a、107b、207a、207b]組成，檢測結構由固定敏感梳齒[102a、102b、202a、202b]和質量塊[101、201]以及質量塊[101、201]上的活動敏感梳齒組成。

4.根據權利要求2或3所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：子結構[100、200]的諧振器[120a、120b、220a、220b]的梳齒排列為反對稱布置。

5.根據權利要求2或3所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：諧振器[120a、120b、220a、220b]被限制在X方向運動。

6.根據權利要求1所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：質量塊[101、201]兩側對稱分布直線形敏感梳齒，敏感梳齒由固定敏感梳齒與活動敏感梳齒交錯對插組成，固定敏感梳齒[102a、102b、202a、202b]與質量塊[101、201]上的活動敏感梳齒構成梳齒差動電容。

7.根據權利要求1所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：每組扭桿分別由兩根扭桿[2a、2b、2c、2d]對稱布置。

8.根據權利要求1所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：檢測支承梁[106a、106b、106c、106d、206a、206b、206c、206d]采用U型梁的結構。

9.根據權利要求1所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：在固定驅動梳齒[103a、103b、103c、103d、203a、203b、203c、203d]上施加帶直流偏置的交流電容，采用單邊靜電驅動，差動電容檢測的工作方式。

10.根據權利要求1所述的雙質量振動式硅微陀螺儀，其特征在于：固定基座[1a、1b]和固定鍵合點[4a、4b]相連，固定驅動梳齒[103a、103b、103c、103d、203a、203b、203c、203d]、固定驅動反饋梳齒[104a、104b、204a、204b]、固定敏感梳齒[102a、102b、202a、202b]分別與下層玻璃襯底的對應鍵合點[112a、112b、112c、112d、212a、212b、212c、212d、113a、113b、213a、213b、111a、111b、211a、211b]相連。