[发明专利]一种新型钟形振子式角速率陀螺

权利要求书

1.一种采用压电方法控制角速率陀螺钟形振子的方法，其中角速率陀螺钟形振子具有变厚度轴对称多曲面融合结构，该融合结构包括具有半球结构的钟肩；具有圆柱壳结构的钟腰；具有双曲面壳结构的钟唇；在角速率陀螺钟形振子钟腰的外壁上，沿圆周方向分布有2个激励电极、2个反馈电极，2个检测电极、2个阻尼控制电极，且2个激励电极之间、2个反馈电极之间、2个检测电极之间、2个阻尼控制电极之间分别沿钟形振子轴对称分布；利用钟形振子外壁上的2个激励电极来激励钟形振子产生四波腹振动，当有输入角速率沿着钟形振子对称轴逆时针转动时，则驻波会发生反向进动，产生进动角，钟形振子外壁上的2个反馈电极和2个检测电极利用压电效应，检测驻波的振动效果，从而达到对钟形振子振型的控制。

2.根据权利要求1所述的采用压电方法控制角速率陀螺钟形振子的方法，其特征在于所述2个激励电极、2个反馈电极、2个检测电极、2个阻尼控制电极的每个电极之间设置有隔离孔。

3.根据权利要求1所述的采用压电方法控制角速率陀螺钟形振子的方法，其特征在于所述的2个激励电极、2个反馈电极、2个检测电极、2个阻尼控制电极的尺寸均为：长8mm、宽2mm、厚0.2mm。

4.根据权利要求2所述的采用压电方法控制角速率陀螺钟形振子的方法，其特征在于所述隔离孔的直径为2mm。

5.根据权利要求1所述的采用压电方法控制角速率陀螺钟形振子的方法，其特征在于与所述钟形振子一起组成角速率陀螺的还包括振子固定轴、振子底座、气密罩、外壳、电路系统。

6.根据权利要求5所述的采用压电方法控制角速率陀螺钟形振子的方法，其特征在于所述2个激励电极、2个反馈电极、2个检测电极、2个阻尼控制电极的负向电极面通过导电胶与钟形振子固连，正向电极面连接有金属丝导线，金属丝导线通过焊接方式粘连在钟形振子底座上的对应连接孔上；8对电容极板连接振子中轴上方的对应连接孔上；利用气密罩，将组合在一起的钟形振子式角速率陀螺密封，通过接线端子与外部电路相连，通过机械安装孔与整体外壳相连。

7.一种测量角速率的方法，采用压电方法控制钟形振子式角速率陀螺，角速率陀螺包括钟形振子、振子固定轴、振子底座、气密罩、外壳、电路系统；钟形振子具有变厚度轴对称多曲面融合结构，该融合结构包括具有半球结构的钟肩；具有圆柱壳结构的钟腰；具有双曲面壳结构的钟唇；在角速率陀螺钟形振子钟腰的外壁上，沿圆周方向分布有2个激励电极、2个反馈电极，2个检测电极、2个阻尼控制电极，且2个激励电极之间、2个反馈电极之间、2个检测电极之间、2个阻尼控制电极之间分别沿钟形振子轴对称分布；2个激励电极、2个反馈电极、2个检测电极、2个阻尼控制电极的负向电极面通过导电胶与钟形振子固连，正向电极面连接有金属丝导线，金属丝导线通过焊接方式粘连在钟形振子底座上的对应连接孔上；8对电容极板连接振子中轴上方的对应连接孔上；利用气密罩，将组合在一起的钟形振子式角速率陀螺密封，通过接线端子与外部电路相连，通过机械安装孔与整体外壳相连；利用钟形振子外壁上的2个激励电极来激励钟形振子产生四波腹振动；当有输入角速率沿着钟形振子对称轴逆时针转动时，则驻波会发生反向进动，产生进动角；钟形振子外壁上的2个反馈电极和2个检测电极利用压电效应，检测驻波的振动效果，从而用于对钟形振子振型的控制；而驻波的进动，会导致电容极板平面的质点产生位移，钟形振子内壁电容极板会发生变化，利用8对电容极板来共同检测这种位移，由于输入的角速率与这种位移成线性关系，从而获得输入的角速率。