[發(fā)明專利]改進的振動陀螺儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380031839.5
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104395695B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安斯·布盧姆奎斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: G01C19/5726
• 分類號: G01C19/5726;G01C19/5776
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 陳煒

1.一種傳感裝置，其包括微機械陀螺儀，所述陀螺儀包括：

用于驅(qū)動模式振動的第一機械共振器；

第二機械共振器，所述第二機械共振器耦合至所述第一機械共振器并且用于與角速度相對應(yīng)的感測模式振動，其中，所述第一機械共振器的共振頻率和所述第二機械共振器的共振頻率最初被調(diào)整為基本一致；

阻尼反饋回路，所述阻尼反饋回路連接至所述第二機械共振器，所述反饋回路和所述第二機械共振器的組合的品質(zhì)因數(shù)小于10。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，其中，

所述反饋回路包括換能器元件和控制元件；

所述換能器元件包括第一換能器和第二換能器；

所述第一換能器被構(gòu)造為輸出與所述感測模式振動相對應(yīng)的第一電信號；

所述控制元件被構(gòu)造為從所述第一換能器接收所述第一電信號并且根據(jù)特定的響應(yīng)函數(shù)生成第二電信號，所述響應(yīng)函數(shù)限定了所述第一電信號的值與所述第二電信號的值之間的對應(yīng)性；

所述控制元件被構(gòu)造為將所述第二電信號饋入所述第二換能器；

所述第二換能器被構(gòu)造為對質(zhì)點施加與所述第二電信號相對應(yīng)的反向力；

所述控制元件是信號處理濾波器，所述信號處理濾波器的響應(yīng)函數(shù)具有與第一共振頻率基本一致的共振頻率特性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感裝置，其中，所述第一機械共振器的共振頻率與所述第二機械共振器的共振頻率之間的初始頻率間隔在0至0.05的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的傳感裝置，其中，所述第一機械共振器和所述第二機械共振器的共振頻率被設(shè)計為對環(huán)境變化表現(xiàn)出同樣的反應(yīng)。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4中任一項所述的傳感裝置，其中，所述第二共振器的第一換能器和第二換能器是面積調(diào)制型的電容式/靜電式換能器。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4中任一項所述的傳感裝置，其中，所述第二共振器的第一換能器和第二換能器是壓電式換能器。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4中任一項所述的傳感裝置，其中，所述第一機械共振器或所述第二機械共振器的結(jié)構(gòu)被設(shè)計為使得它們的機械和靜電對彈簧的貢獻的比率基本恒定。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感裝置，其中，所述控制元件是信號處理濾波器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的傳感裝置，其中，所述信號處理濾波器的品質(zhì)因數(shù)大于1。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的傳感裝置，其中，所述信號處理濾波器的品質(zhì)因數(shù)在3至10的范圍內(nèi)。

11.根據(jù)權(quán)利要求8、9或10所述的傳感裝置，其中，閉合反饋回路對于低于所述第一共振頻率的頻率的回路增益在0.1至0.3的范圍內(nèi)。

12.根據(jù)權(quán)利要求5至10中任一項所述的傳感裝置，其中，所述共振頻率特性與所述第一共振頻率的偏差小于50％。

13.一種傳感裝置的制造方法，所述傳感裝置包括微機械陀螺儀，所述陀螺儀包括用于驅(qū)動模式振動的第一機械共振器和耦合至所述第一機械共振器的用于與角速度相對應(yīng)的感測模式振動的第二機械共振器，所述方法包括以下步驟：

將所述第一機械共振器的共振頻率和所述第二機械共振器的共振頻率調(diào)整為基本一致；

將待連接的反饋回路連接至所述第二機械共振器，所述反饋回路和所述第二機械共振器的組合的品質(zhì)因數(shù)小于10。