[发明专利]一种基于音叉驱动效应的高精度水平轴硅微陀螺仪有效

专利信息
申请号: 202010581794.0 申请日: 2020-06-23
公开(公告)号: CN111780737B 公开(公告)日: 2022-06-03
发明(设计)人: 刘国文;高乃坤;徐杰;张乐民;王健鹏;刘福民 申请(专利权)人: 北京航天控制仪器研究所
主分类号: G01C19/5621 分类号: G01C19/5621;G01C19/5614;G01C19/5726;G01C19/5733;G01C19/56
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 高志瑞
地址: 100854 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 音叉 驱动 效应 高精度 水平 轴硅微 陀螺仪
【权利要求书】:

1.一种基于音叉驱动效应的高精度水平轴硅微陀螺仪,其特征在于包括:包括盖帽层(17)、陀螺仪敏感结构(18)和衬底层(19);其中,

所述盖帽层(17)和所述衬底层(19)相连接组成内部真空结构,所述陀螺仪敏感结构(18)设置于所述内部真空结构;

所述陀螺敏仪 感结构(18)包括第一驱动梳齿组(1)、第二驱动梳齿组(2)、第三驱动梳齿组(3)、第四驱动梳齿组(4)、第一驱动检测梳齿(5)、第二驱动检测梳齿(6)、第三驱动检测梳齿(7)、第四驱动检测梳齿(8)、第一驱动弹性梁组(91)、第二驱动弹性梁组(92)、第一检测弹性梁组(101)、第二检测弹性梁组(102)、锚区组(11)、第一质量块(12)、第二质量块(13)、耦合弹性梁(14)、第一驱动框架(151)和第二驱动框架(152);其中,

所述第一驱动梳齿组(1)和所述第一驱动检测梳齿(5)均设置于所述第一驱动框架(151)的第一一侧壁(1511);所述第二驱动梳齿组(2)和所述第二驱动检测梳齿(6)均设置于所述第一驱动框架(151)的第一二侧壁(1512);其中,第一一侧壁(1511)和第一二侧壁(1512)相对;

所述第三驱动梳齿组(3)和所述第三驱动检测梳齿(7)均设置于所述第二驱动框架(152)的第二一侧壁(1521);所述第四驱动梳齿组(4)和所述第四驱动检测梳齿(8)均设置于所述第二驱动框架(152)的第二二侧壁(1522);其中,第二一侧壁(1521)与第二二侧壁(1522)相对;

所述第一驱动弹性梁组(91)的一端与所述锚区组(11)相连接,所述第一驱动弹性梁组(91)的另一端与第一驱动框架(151)相连接;

所述第二驱动弹性梁组(92)的一端与所述锚区组(11)相连接,所述第二驱动弹性梁组(92)的另一端与第二驱动框架(152)相连接;

所述第一质量块(12)设置于所述第一驱动框架(151)的内部,所述第二质量块(13)设置于所述第二驱动框架(152)的内部;

所述第一检测弹性梁组(101)的一端与所述第一驱动框架(151)相连接,所述第一检测弹性梁组(101)的另一端与所述第一质量块(12)相连接;

所述第二检测弹性梁组(102)的一端与所述第二驱动框架(152)相连接,所述第二检测弹性梁组(102)的另一端与所述第二质量块(13)相连接;

所述第一驱动框架(151)通过所述耦合弹性梁(14)和所述第二驱动框架(152)相连接;

所述第一质量块(12)和所述第二质量块(13)关于所述耦合弹性梁(14)的中心线对称;

所述衬底层(19)的上表面设置有第一金属电极板(211)和第二金属电极板(212),所述第一金属电极板(211)与所述第一质量块(12)的下表面形成检测电容,所述第二金属电极板(212)与所述第二质量块(13)的下表面形成检测电容;

所述第一驱动弹性梁组(91)包括第一一驱动弹性梁(911)、第一二驱动弹性梁(912)、第一三驱动弹性梁(913)和第一四驱动弹性梁(914);

所述锚区组(11)包括第一锚区(111)、第二锚区(112)、第三锚区(113)、第四锚区(114)、第五锚区(115)和第六锚区(116);

所述第一一驱动弹性梁(911)的一端与第一锚区(111)相连接,所述第一一驱动弹性梁(911)的另一端与第一驱动框架(151)的左上角点相连接;

所述第一二驱动弹性梁(912)的一端与第二锚区(112)相连接,所述第一二驱动弹性梁(912)的另一端与第一驱动框架(151)的右上角点相连接;

所述第一三驱动弹性梁(913)的一端与第三锚区(113)相连接,所述第一三驱动弹性梁(913)的另一端与第一驱动框架(151)的左下角点相连接;

所述第一四驱动弹性梁(914)的一端与第四锚区(114)相连接,所述第一四驱动弹性梁(914)的另一端与第一驱动框架(151)的右下角点相连接;

所述第二驱动弹性梁组(92)包括第二一驱动弹性梁(921)、第二二驱动弹性梁(922)、第二三驱动弹性梁(923)和第二四驱动弹性梁(924);

所述第二一驱动弹性梁(921)的一端与第二锚区(112)相连接,所述第二一驱动弹性梁(921)的另一端与第二驱动框架(152)的左上角点相连接;

所述第二二驱动弹性梁(922)的一端与第五锚区(115)相连接,所述第二二驱动弹性梁(922)的另一端与第二驱动框架(152)的右上角点相连接;

所述第二三驱动弹性梁(923)的一端与第四锚区(114)相连接,所述第二三驱动弹性梁(923)的另一端与第二驱动框架(152)的左下角点相连接;

所述第二四驱动弹性梁(924)的一端与第六锚区(116)相连接,所述第二四驱动弹性梁(924)的另一端与第二驱动框架(152)的右下角点相连接;

所述第一检测弹性梁组(101)包括第一一检测弹性梁(1011)、第一二检测弹性梁(1012)、第一三检测弹性梁(1013)和第一四检测弹性梁(1014);其中,

所述第一一检测弹性梁(1011)的一端与所述第一驱动框架(151)的第一一侧壁(1511)相连接,所述第一一检测弹性梁(1011)的另一端与所述第一质量块(12)相连接;

所述第一二检测弹性梁(1012)的一端与所述第一驱动框架(151)的第一二侧壁(1512)相连接,所述第一二检测弹性梁(1012)的另一端与所述第一质量块(12)相连接;

所述第一三检测弹性梁(1013)的一端与所述第一驱动框架(151)的第一三侧壁(1513)相连接,所述第一三检测弹性梁(1013)的另一端与所述第一质量块(12)相连接;

所述第一四检测弹性梁(1014)的一端与所述第一驱动框架(151)的第一四侧壁(1514)相连接,所述第一四检测弹性梁(1014)的另一端与所述第一质量块(12)相连接。

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