[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

本發明提供了一種鎳電極機構內驅圓形梁諧振微陀螺，包括基底(100)、諧振器(102)以及電極機構(104)；所述基底(100)設置有凸出部108；所述諧振器(102)設置在凸出部108內；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)呈扇形；所述電極機構(104)材料為鎳。鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺采用圓形梁諧振結構，具有高度對稱性；鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺采用S型柔性固定梁，結構相對穩定，抗沖擊，具有優良的性能。分布在圓形梁諧振器內側邊緣的鎳電極相對于分布在圓形梁諧振器外側圓的電極而言，可以提高鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺的Q值，因而響應更加靈敏。

技術領域

本發明涉及一種微機電技術領域的陀螺，具體地，涉及鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺。

背景技術

陀螺儀是一種能夠敏感檢測載體角度或角速度的慣性器件，在姿態控制和導航定位等領域有著非常重要的作用。隨著國防科技和航空、航天工業的發展，慣性導航系統對于陀螺儀的要求也向低成本、小體積、高精度、多軸檢測、高可靠性、能適應各種惡劣環境的方向發展。基于MEMS技術的微陀螺儀采用微納批量制造技術加工，其成本、尺寸、功耗都很低，而且環境適應性、工作壽命、可靠性、集成度與傳統技術相比有極大的提高，因而MEMS級的微陀螺已經成為近些年來MEMS技術廣泛研究和應用開發的一個重要方向。

隨著MEMS陀螺在導航系統中的應用和發展，國外科學家1994年研制的半球諧振陀螺具有較高的性能。借助于這種半球諧振陀螺的研究，研究者們對具有高Q值和對稱結構的MEMS諧振器的設計有了更好的理解。但是，由于早期的桿結構諧振器的桿部分需要組裝在微機械機構上，從長遠來看，更高的動態負載和在連接處的不精確連接會導致半球諧振陀螺產生更大偏移。于是，想到了設計一種具有良好對稱性的、小而緊湊的、平面結構的MEMS陀螺，即鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種鎳電極內驅圓形梁諧振微陀螺。

根據本發明提供的一種鎳電極機構內驅圓形梁諧振微陀螺，包括基底、諧振器以及電極機構；

所述諧振器設置在基底上；

所述電極機構沿周向均勻分布在基底上。

優選地，所述電極機構呈圓環分段形狀；

所述電極機構材料為鎳。

優選地，所述基底、諧振器均為環形。

優選地，所述諧振器包括梁機構；

所述梁機構沿周向均勻分布在基底內；

所述梁機構包括固定梁、環形梁；

所述環形梁的一端與固定梁相連接。

優選地，所述電極機構的數量、固定梁的數量均與環形梁的數量相同；

優選地，所述固定梁為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。

優選地，所述環形梁與電極機構之間設置有第一環；

所述環形梁(101)的另一端與第一環相連接；

所述環形梁與固定梁之間設置有第二環；

所述第一環和第二環為同心環。

優選地，所述電極機構包括驅動電極、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內。

優選地，相鄰所述驅動電極之間位置間隔呈90°的預設角度。