[發明專利]一種多單元耦合的酒杯模態陀螺儀及其操作方法

在審

• 申請號: 201811303390.4
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109269490A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 張劍鋒
• 申請（專利權）人: 楊榮彬
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種多單元耦合的酒杯模態陀螺儀，其特征在于：包括內環、外環以及相互之間連接的四個支撐桿構成的陀螺儀主體部分和位于四個方向的四個耦合結構；四個支撐桿位于內環與外環的驅動模態節點之上，四個支撐桿用于連接內環和外環，并且增加驅動和檢測的電極數量和尺寸。

2.根據權利要求1所述的多單元耦合的酒杯模態陀螺儀，其特征在于：所述支撐桿和耦合結構與環的連接位置能互換，支撐桿設置于檢測模態節點上，耦合結構設置于驅動模態節點上。

3.根據權利要求1所述的多單元耦合的酒杯模態陀螺儀，其特征在于：每一個耦合結構包含一個T字型的平衡桿和兩組組合梁，所述組合梁包括兩段連桿、連接于連桿的第一折疊梁、第二折疊梁以及將第二折疊梁固定的錨點。

4.根據權利要求1所述的多單元耦合的酒杯模態陀螺儀，其特征在于：所述電極排布關于環的圓心中心對稱。

5.權利要求1所述多單元耦合的酒杯模態陀螺儀的操作方法，其特征在于：包括以下步驟：

由外部電路向驅動電極a、b施加差分驅動電壓激發陀螺的驅動模態，通過驅動檢測電極a、b差分檢測驅動模態的運動狀態并形成閉環驅動。當存在垂直于紙面的輸入角速度的時，陀螺儀在科氏力的作用下激發出檢測模態，通過檢測電極a、b差分檢測檢測模態的運動狀態，并通過力反饋電極抵消科氏力的作用以形成閉環檢測。閉環檢測的輸出信號為與力反饋電極上信號相關的電信號。

6.根據權利要求5所述的所述多單元耦合的酒杯模態陀螺儀的操作方法，其特征在于：所述述的驅動檢測電極和力反饋電極變為檢測電極以提高器件的靈敏度，或者變為驅動電極以降低所需的驅動電壓。

7.根據權利要求6所述的所述多單元耦合的酒杯模態陀螺儀的操作方法，其特征在于：所述驅動方式為壓電驅動、電磁驅動或靜電驅動，檢測方式為壓阻檢測、壓電檢測或電容檢測。