[發明專利]鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺

有效

• 申請號: 201810651366.3
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108871304B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 張衛平;谷留濤;劉朝陽;李敏陽;田夢雅;崔峰;張鈺瑩;成宇翔;趙萬良;劉瑞鑫
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C19/5656
• 分類號: G01C19/5656
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺，其特征在于，包括基底(100)、諧振器(102)以及電極機構(104)；

所述諧振器(102)設置在基底(100)上；

所述電極機構(104)沿周向均勻分布在基底(100)上；

所述電極機構(104)呈圓環分段形狀；

所述電極機構(104)材料為鎳；

所述基底(100)、諧振器(102)均為環形；

所述諧振器(102)包括梁機構；

所述梁機構沿周向均勻分布在基底(100)內；

所述梁機構包括固定梁(103)、環形梁(101)；

所述環形梁(101)的一端與固定梁(103)相連接；

所述電極機構(104)的數量、固定梁(103)的數量均與環形梁(101)的數量相同；

所述固定梁(103)為S形；

所述固定梁的數量為多個；

多個所述固定梁之間呈中心對稱；

所述環形梁(101)與電極機構(104)之間設置有第一環；

所述環形梁(101)的另一端與第一環相連接；

所述環形梁(101)與固定梁(103)之間設置有第二環；

所述第一環(105)和第二環(106)為同心環；

所述電極機構(104)包括驅動電極、檢測電極；

所述驅動電極的數量與檢測電極的數量相同；

所述驅動電極與檢測電極均勻間隔排布在第一環(105)內；

相鄰所述驅動電極之間位置間隔呈90°的預設角度；

相鄰所述檢測電極之間位置間隔呈90°的預設角度；

相鄰所述驅動電極與檢測電極之間位置間隔呈45°的預設角度；

所述鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺的諧振器(102)為圓形梁，包含最外圍一圈圓環，即外環(107)、多個圓形梁，即環形梁(101)和多個S形柔性固定梁，即固定梁(103)，其中：最外圍一圈圓環與基底(100)相連，多個S形柔性固定梁的兩端均分別與最外圍一圈圓環內側和圓形梁外側圓環相連；

8個分布在圓形梁諧振器，即諧振器(102)內側邊緣的電極機構(104)，且每個電極機構(104)分別與基底(100)相連；

所述基底(100)的中央是鏤空結構，鏤空部分呈底面圓直徑為20μm～2mm的圓柱體；最外圍圓環部分的寬度值為10μm～100μm；8個中央離散的扇環鎳電極部分的寬度值為10μm～50μm；

所述基底(100)上的凸出部分為凸出部(108)，所述凸出部(108)為外圍邊緣的圓部分(110)和8個中央離散的扇環鎳電極部分，即電極機構(104)，所述凸出部(108)的高度值為1μm～100μm；

所述圓形梁諧振器，即諧振器(102)的中央是鏤空結構，鏤空部分呈底面直徑的值為20μm～2mm的圓柱體；8個S形柔性固定梁均呈中心對稱，且每個S形柔性固定梁均由兩個類似于月牙形狀的結構構成，每個月牙結構均由兩個圓弧構成，且這兩個圓弧的連接點構成拐點，當這兩個圓弧為半圓弧時，這兩個半圓弧形成正弦波形狀，圓弧的直徑的值均為10μm～100μm，兩個圓弧之間相距的最大距離均為5μm～50μm；

分布在圓形梁諧振器內側邊緣的8個所述電極機構(104)沿周向方向的寬度值均為10μm～50μm，每個電極機構(104)與同心圓環中最小圓環之間的間隙距離值均為5μm～50μm，每個電極機構(104)與第一環之間具有間隙，所述間隙D的寬度為5μm～50μm；

所述基底(100)上凸出的外圍邊緣的圓部分(110)和8個中央離散的扇環鎳電極部分的高度相同；

所述圓形梁諧振器的中央是圓柱體結構鏤空結構，外圍是8個雙梁孤立圓環和8個S形柔性固定梁以及最外圍一圈圓環，其中每個月牙中半圓弧的直徑相同，兩個半圓弧之間相距的最大距離相同；每個雙梁孤立圓環均呈中心對稱，且均由兩個柔性固定梁和一個圓環構成，兩個柔性固定梁的尺寸相同，長度的值均為10μm～100μm、寬度的值均為5μm～50μm，圓環的外圓，即外環(107)直徑的值均為10μm～100μm、內圓直徑的值均為10μm～100μm；

8個所述電極機構(104)沿所述圓形梁諧振器內側邊緣均勻分布，且每個電極機構(104)的中心軸均與所述圓形梁諧振器的中心軸平行，每個電極機構(104)的沿周向的寬度均相同，每個電極機構(104)與圓形梁諧振器內側邊緣圓環之間的間隙距離也相同；

所述圓形梁諧振器內側邊緣的電極機構(104)為八個扇環鎳電極，分別為4個驅動電極和4個檢測電極，其中：4個驅動電極和4個檢測電極均勻間隔排布，相鄰驅動電極之間的位置間隔90°，相鄰檢測電極之間的位置間隔90°，相鄰驅動電極與檢測電極的之間位置間隔45°。