[發明專利]微機械壓電X軸陀螺儀

有效

• 申請號: 201180031805.7
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102959405A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: C·阿卡;R·V·夏諾伊;J·P·布萊克;K·E·彼得森;S·K·加納帕斯;P·J·史蒂芬諾
• 申請（專利權）人: 高通MEMS科技公司
• 主分類號: G01P15/08
• 分類號: G01P15/08;G01C19/5712;G01C19/5747;G01P15/125;G01P15/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

1.一種陀螺儀，包括：

感測框架；

檢驗質量塊，其部署在所述感測框架的外部；

一對錨；

多個驅動梁，其部署在所述感測框架的相對側上并在這對錨之間，所述驅動梁將所述感測框架連接至所述檢驗質量塊，每個所述驅動梁包括壓電層且配置成使所述檢驗質量塊進行驅動運動，所述驅動運動是基本上在所述驅動梁的第一平面內的扭振；以及

多個感測梁，其將所述感測框架連接至這對錨，每個所述感測梁包括壓電感測電極層，其配置成響應于向所述陀螺儀施加的角旋轉而產生壓電電荷，

其中所述感測框架是與所述檢驗質量塊的所述驅動運動基本上解耦的。

2.如權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，當所述陀螺儀正在感測模式中操作時，響應于所述施加的角旋轉，所述檢驗質量塊和所述感測框架在所述第一平面外一起扭振。

3.如權利要求1或權利要求2所述的陀螺儀，其特征在于，所述感測梁是楔形感測梁。

4.如權利要求1至3中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，進一步包括鏈接梁，所述鏈接梁配置成當所述陀螺儀正在感測模式中操作時增大檢驗質量塊感測運動向所述感測框架的傳遞。

5.如權利要求1至4中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，所述感測梁由圍繞所述感測框架的絕大部分延伸的間隙來與所述檢驗質量塊分離開。

6.如權利要求1至5中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，每個所述感測梁具有連接至錨的第一端和連接至所述感測框架的一部分的第二端。

7.如權利要求1至6中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，所述感測框架包括楔形部分，其在靠近錨的第一端較寬且在遠離所述錨的第二端較窄。

8.如權利要求1至7中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，這對錨中的第一錨由第一間隙來與所述感測框架分離開，且其中這對錨中的第二錨由第二間隙來與所述感測框架分離開。

9.如權利要求1至8中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，所述驅動梁在所述感測框架的中心部分處附連至所述感測框架，所述中心部分部署在這對錨之間。

10.如權利要求1至9中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，所述驅動梁順從于在所述第一平面內施加的面內應力，但對于面外應力是剛性的。

11.如權利要求1至10中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，所述檢驗質量塊和所述感測框架中的至少一者是至少部分地由電鍍金屬形成的。

12.如權利要求1至11中任一項所述的陀螺儀，其特征在于，所述驅動梁配置成經由差分壓電驅動來產生驅動振蕩。

13.如權利要求2所述的陀螺儀，其特征在于，這對錨界定穿過所述陀螺儀的中心部分的第一軸，且其中當所述陀螺儀正在感測模式中操作時，所述檢驗質量塊和所述感測框架繞所述第一軸振蕩。

14.如權利要求3所述的陀螺儀，其特征在于，當所述陀螺儀處于感測模式中時，沿所述楔形感測梁的彎曲應力是隨著離所述錨的距離增大而呈基本均勻的。

15.如權利要求4所述的陀螺儀，其特征在于，所述鏈接梁順從于在所述第一平面內施加的面內應力，但對于面外應力是剛性的。

16.如權利要求4所述的陀螺儀，其特征在于，所述鏈接梁是迂回型撓曲件。

17.如權利要求7所述的陀螺儀，其特征在于，進一步包括鏈接梁，所述鏈接梁配置成當所述陀螺儀處于感測模式中時增大檢驗質量塊感測運動向所述感測框架的傳遞，其中所述鏈接梁在所述楔形部分的所述第二端附近連接至所述感測框架。