[发明专利]力平衡式谐振微机械陀螺

权利要求书

1.力平衡式谐振微机械陀螺，其特征在于：包括双端音叉谐振器(1)、静电梳齿驱动器(2)、质量块(3)、和静电梳齿力平衡器(4)，所述的微机械陀螺整体为对称结构，中间为质量块(3)，质量块(3)具有x和y两个方向的自由度，其x方向上对称设置两个固定于基底上的静电梳齿驱动器(2)，其y方向上对称设置两个固定于基底上的静电梳齿力平衡器(4)和两个双端音叉谐振器(1)，质量块(3)受静电梳齿驱动器(2)的静电力驱动，沿x方向作振荡运动，若存在沿z轴方向的外界输入角速度信号，质量块将受到沿y方向的科氏力作用，静电梳齿力平衡器(4)用于平衡此科氏力，使质量块在y方向上处于平衡位置，当输入角速度变化时，质量块(3)在y方向上出现周期变化的科氏力，并传递到相连的两个双端音叉谐振器(1)上，且大小相等方向相反，使其固有谐振频率发生变化，测量其差动输出可反馈调节静电梳齿力平衡器(4)的驱动电压，从而使质量块(3)在y方向上回到平衡位置，实现对输入角速度的动态闭环检测。

2.根据权利要求1所述的力平衡式谐振微机械陀螺，其特征在于：所述的双端音叉谐振器(1)能够实现谐振式检测方式，它采用工作在简谐振动状态的两根对称的音叉梁，通过敏感音叉梁在轴向力作用下谐振频率的变化实现对轴向力的测量，两根音叉梁外侧对称放置驱动静齿和动齿构成动、静梳齿对。

3.根据权利要求1所述的力平衡式谐振微机械陀螺，其特征在于所述的静电梳齿力平衡器(4)与静电梳齿驱动器(2)具有相同的均布静齿，与质量块(3)上分布的动齿构成动、静梳齿对结构；静电梳齿力平衡器(4)在驱动电压下产生静电力，平衡陀螺敏感角速度产生的科氏力作用，使陀螺在科氏力方向上处于平衡位置。