[發明專利]微機械單振子三軸陀螺儀

有效

• 申請號: 201810077230.6
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108332731B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 黃占喜
• 申請（專利權）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產權代理有限公司 44366
• 代理人: 張丕陽

1.一種微機械單振子三軸陀螺儀，包括一個在x軸和y軸對稱的環形振子(1)、多個支撐梁(3)和一個萬向節(2)，所述萬向節(2)設置于所述振子(1)中心，通過所述多個支撐梁(3)連接所述振子(1)和所述萬向節(2)，所述振子(1)可在所述x軸和所述y軸上進行彈性振動，在所述振子(1)表面上設置有多個振子電極V_dc(12)，在所述振子電極V_dc(12)上方排布多個固定電極(4、5、6、7、8、9、10、11)，所述振子電極V_dc(12)與其上方排布的所述多個固定電極(4、5、6、7、8、9、10、11)一一對應，所述多個固定電極(4、5、6、7、8、9、10、11)中部分是驅動電極(4、5、6、7)，部分是檢測電極(8、9、10、11)，所述驅動電極(4、5、6、7)和所述檢測電極(8、9、10、11)相互交替分布，所述檢測電極(8、9、10、11)用于檢測振子(1)在所述x軸、所述y軸和z軸的角速度，驅動模塊連接所述驅動電極V_x+(4)、V_x-(5)、V_y+(6)、V_y-(7)和所述振子(1)，驅動所述振子(1)在正交的所述x軸和所述y軸作一定頻率的同頻振動，所述振子(1)在所述x軸和所述y軸所作振動的振幅恒定，相位差恒定；當所述振子(1)發生振動時，所述檢測電極(8、9、10、11)和所述振子電極V_dc(12)之間的電容產生相應的電容變化量ΔCzx+、ΔCzx-、ΔCzy+、ΔCzy-，所述驅動模塊產生控制變量V、驅動諧振頻率和相位；

還包括檢測模塊，所述電容變化量ΔCzx+、ΔCzx-、ΔCzy+、ΔCzy-、所述控制變量V、所述驅動諧振頻率、所述相位經檢測模塊處理后得到所述x軸角速度、所述y軸角速度和所述z軸角速度，其中，ΔCzx+、ΔCzx-、ΔCzy+、ΔCzy-用于得到所述x軸角速度和所述y軸角速度，控制變量V用于得到所述z軸角速度。

2.如權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于：所述振子(1)為圓環形或多邊環形。

3.如權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于：所述支撐梁(3)為四根。

4.如權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于：所述檢測電極(8、9、10、11)為柵型電極。

5.如權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于：所述多個固定電極(4、5、6、7、8、9、10、11)包括四個驅動電極V_x+(4)、V_x-(5)、V_y+(6)、V_y-(7)。

6.如權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于：所述多個固定電極(4、5、6、7、8、9、10、11)包括四個檢測電極V_zx+(8)、V_zx-(9)、V_zy+(10)、V_zy-(11)。

7.如權利要求4所述的陀螺儀，其特征在于：所述驅動電極V_x+(4)、V_x-(5)和振子構成一個x軸角振動諧振器，用于所述振子(1)的x軸驅動，驅動所述振子(1)在所述x軸的振動。

8.如權利要求5所述的陀螺儀，其特征在于：所述驅動電極V_y+(6)、V_y-(7)和振子構成一個y軸角振動諧振器，用于所述振子(1)的y軸驅動，驅動所述振子(1)在所述y軸的振動。

9.如權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于：所述振子(1)在所述x軸和所述y軸所作振動的振幅相同或不同。