[發明專利]一種陀螺儀

在審

• 申請號: 202010655504.2
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111964656A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 馬昭;占瞻;楊珊;李楊;譚秋喻;洪燕;黎家健;張睿
• 申請（專利權）人: 瑞聲科技（南京）有限公司
• 主分類號: G01C19/5719
• 分類號: G01C19/5719
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 袁文英

本發明提供了一種陀螺儀，包括外部錨點結構、外層圓環結構、內層圓環結構、內層電極、外層電機以及耦合梁結構，所述耦合梁結構設置在所述外部錨點結構與所述外層圓環結構之間以及所述外層圓環結構與所述內層圓環結構之間，所述耦合梁結構用于支撐所述外層圓環結構和所述內層圓環結構振動。本發明陀螺儀整體上具有更大的剛度，更高的模態頻率，更佳的抗振性能，以及更高的檢測精度。

【技術領域】

本發明涉及陀螺儀技術領域，尤其涉及一種圓環型雙2θ模態陀螺儀。

【背景技術】

外部固定的圓環型2θ模態陀螺由于其超高的靈敏度和較強的抗振動性能而被應用在諸多場合。外部固定的圓環型2θ模態陀螺是一種應用微機械加工技術和微電子工藝制作的一種微型角速度傳感器，其一般由錨點結構和振動體組成，當其在受到外力驅動時，振動體按照驅動模態振動，即沿0°/90°方向(2θ因此得名)振動，當施加角加速度后，由于哥氏效應，陀螺儀將切換到檢測模態，使振動體按照檢測模態振動，即沿45°/135°方向振動，此時通過檢測沿45°/135°方向的振動位移即可獲取角加速度的大小。

電子設備及其應用的快速發展，對陀螺儀的剛度、靈敏度及抗振動特性提出了更高的要求，因此有必要提出具有更優性能的陀螺儀。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種抗振性能更佳的陀螺儀。

為此，根據本發明的實施例，該陀螺儀包括：

外部錨點結構；

外層圓環結構；

內層圓環結構；

內層電極，所述內層電極相對所述內層圓環結構設置并與所述內層圓環結構形成至少一個驅動電極對和至少一個檢測電極對；

外層電極，所述外層電極相對所述外層圓環結構設置并與所述外側圓環結構形成至少一個驅動電極對和至少一個檢測電極對；

以及耦合梁結構，所述耦合梁結構設置在所述外部錨點結構與所述外層圓環結構之間以及所述外層圓環結構與所述內層圓環結構之間，所述耦合梁結構用于支撐所述外層圓環結構和所述內層圓環結構振動。

作為所述陀螺儀的進一步可選方案，所述耦合梁結構包括連接在所述外部錨點結構和所述外層圓環結構之間的第一耦合梁以及連接在所述外層圓環結構和所述內層圓環結構之間的第二耦合梁，所述第一耦合梁的數量為4＊N個，所述第二耦合梁的數量為4＊M個，其中N、M為正整數。

作為所述陀螺儀的進一步可選方案，所述第一耦合梁和所述第二耦合梁在所述陀螺儀的周向交錯布置，每一所述第一耦合梁位于兩個相鄰的所述第二耦合梁的中間位置，每一所述第二耦合梁位于兩個相鄰的所述第一耦合梁的中間位置。

作為所述陀螺儀的進一步可選方案，所述外層電極設置在所述外層圓環結構的內側或外側，所述內層電極設置在所述內層圓環結構的內側或外側。

作為所述陀螺儀的進一步可選方案，所述外層電極均勻布滿所述外層圓環結構的內側或外側，所述內層電極均勻布滿所述內層圓環結構的內側或外側。

作為所述陀螺儀的進一步可選方案，所述驅動電極對設置于所述陀螺儀周向的第一角度處，所述檢測電極對設置于所述陀螺儀周向的第二角度處；在所述陀螺儀的驅動模態下，所述內層圓環結構和所述外層圓環結構在所述第一角度處的位移最大；在所述陀螺儀的檢測模態下，所述內層圓環結構和所述外層圓環結構在所述第二角度處的位移最大。

作為所述陀螺儀的進一步可選方案，所述第一角度和所述第二角度相差(2L－1)＊45°，其中L＝1，3，5或7。