[發明專利]圓形及多環形軸向徑向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺

無效

• 申請號: 200810032476.8
• 申請日: 2008-01-10
• 公開（公告）號: CN101216312A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 張衛平;陳文元;劉武;張忠榕
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01C19/24
• 分類號: G01C19/24;H02N15/00;B81B7/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種圓形及多環形軸向徑向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺，由上定子(1)、轉子(3)和下定子(2)構成，上定子(1)倒扣在下定子(2)上，轉子(3)則懸浮在上定子(1)和下定子(2)形成的空腔內，其特征在于：

所述下定子(2)包括下定子側向檢測及反饋電極(6)、下定子公共電容極板(4)、下定子軸向檢測及反饋控制電極(5)、下定子基體(7)、下定子圓柱形永磁體(8)、多個下定子環形永磁體(9)、下定子旋轉驅動電極(18)，在下定子基體(7)的頂面上由內而外依次分布著下定子公共電容極板(4)、下定子旋轉驅動電極(18)、下定子軸向檢測及反饋電極(5)、下定子側向檢測及反饋電極(6)；在下定子基體(7)的底面，下定子圓柱形永磁體(8)位于下定子基體(7)表面幾何結構的中線位置，而多個下定子環形永磁體(9)則以下定子基體表面幾何結構的中線位置為圓心從內向外依次布置，相鄰兩個環形永磁體緊密嵌套配合，下定子圓柱形永磁體(8)緊密嵌套在圓環內半徑最小的環形永磁體中，下定子圓柱形永磁體(8)是沿軸向充磁的，下定子(2)相鄰的兩個永磁體依次為軸向充磁和徑向充磁，下定子(2)相隔的兩個永磁體的充磁的方向相異；

所述上定子(1)包括上定子基體(12)、上定子公共電容極板(10)和上定子軸向檢測及反饋電極(11)、上定子圓柱形永磁體(14)、上定子環形永磁體(13)、上定子旋轉驅動電極(19)，在上定子基體(12)的底面，上定子圓柱形永磁體(14)位于上定子基體(12)表面幾何結構的中線位置，而多個上定子環形永磁體(13)則以上定子基體(12)表面幾何結構的中線位置為圓心從內向外依次布置，相鄰兩個環形永磁體緊密嵌套配合，上定子圓柱形永磁體(14)緊密嵌套在圓環內半徑最小的環形永磁體中，上定子圓柱形永磁體(14)是沿軸向充磁的，上定子(1)相鄰的兩個永磁體依次為軸向充磁和徑向充磁，上定子(1)相隔的兩個永磁體的磁極性的方向相異，在上定子基體(12)的頂面上由內而外依次分布著上定子公共電容極板(10)和上定子軸向檢測及反饋電極(11)；

所述轉子(3)的圓周邊緣與下定子軸向檢測及反饋電極(5)和上定子軸向檢測及反饋電極(11)的外圓弧邊緣在豎直方向上對齊。

2.根據權利要求1所述的圓形及多環形軸向徑向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺，其特征是，上定子(1)的上定子圓形永磁體(14)和下定子(2)的下定子圓形永磁體(8)的外形尺寸相同，上定子(1)和下定子(2)從內向外相應的環形永磁體的外形尺寸相同。

3.根據權利要求1所述的圓形及多環形軸向徑向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺，其特征是，所述上定子基體(12)的頂面與下定子基體(7)的頂面面對面相對布置，上定子(1)和下定子(2)相應的軸向充磁的永磁體相對面在豎直方向形成N-N或者S-S一一對應的磁極極性關系，而上定子(1)和下定子(2)相應的徑向充磁的永磁體的徑向充磁的方向相同。

4.根據權利要求1所述的圓形及多環形軸向徑向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺，其特征是，所述下定子側向檢測及反饋電極(6)分布在下定子基體的頂面最外圍，且沿圓周分布，下定子軸向檢測及反饋電極(5)也沿圓周分布。

5.根據權利要求1所述的圓形及多環形軸向徑向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺，其特征是，所述轉子(3)是一個圓盤形結構，包括轉子上表面層(15)、轉子中間反磁結構層(16)、轉子下表面層(17)，在轉子中間反磁結構層(16)的上、下表面分別覆蓋著轉子上表面層(15)和轉子下表面層(17)。

6.根據權利要求1所述的圓形及多環形軸向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺，其特征是，所述轉子(3)，其上設有轉子扇形孔洞(20)，轉子扇形孔洞(20)以圓周均勻分布，并鑲嵌在轉子(3)中。

7.根據權利要求1或6所述的圓形及多環形軸向充磁永磁反磁轉子靜電旋轉微陀螺，其特征是，所述轉子(3)的轉子扇形孔洞(20)的外徑與上定子旋轉驅動電極(19)以及下定子旋轉驅動電極(18)的外徑相等。

8.根據權利要求5所述的圓形及多環形軸向充磁永磁反磁敏感質量微加速度計，其特征是，所述轉子上表面層(15)的材料為Cr/Au或Cr/Cu。

9.根據權利要求5所述的圓形及多環形軸向充磁永磁反磁敏感質量微加速度計，其特征是，所述轉子中間反磁結構層(16)的材料為反磁材料。

10.根據權利要求5所述的圓形及多環形軸向充磁永磁反磁敏感質量微加速度計，其特征是，所述轉子下表面層(17)材料為Cr/Au或Cr/Cu。