[发明专利]一种MEMS波动陀螺仪

权利要求书

1.一种MEMS波动陀螺仪，包括：

基底；

锚点结构，固定于所述基底；

波动结构，其外轮廓为矩形并悬置于所述基底上，所述波动结构包括沿第一轴间隔设置的N个横梁和沿第二轴间隔设置的M个直梁，所述横梁与M个所述直梁交错形成M个节点，且所述横梁被其上的所述节点划分为M-1个第一梁单元，所述直梁与N个所述横梁交错形成N个节点，且所述直梁被其上的所述节点划分为N-1个第二梁单元，位于所述波动结构外轮廓上的所述节点与所述锚点结构机械耦合；

第一面内换能器，所述第二梁单元沿所述第二轴的两相对侧分别设有与所述第二梁单元机械场和电场耦合的所述第一面内换能器，所述第一面内换能器固定于所述基底并与所述第二梁单元间隔设置；以及，

第一面外换能器，所述第二梁单元沿第三轴的两相对侧中的至少一侧设有与所述第二梁单元机械场和电场耦合的所述第一面外换能器，所述第一面外换能器固定于所述基底并与所述第二梁单元间隔设置；

其中，N和M分别为不小于2的正整数；所述第一轴、所述第二轴及所述第三轴之间相互垂直；所述MEMS波动陀螺仪可工作在驱动模态和检测模态中，所述驱动模态包括在所述波动结构平面内的面内波动模态以及在所述波动结构平面外的面外波动模态，所述检测模态包括以所述第一轴为检测轴的第一轴检测模态。

2.根据权利要求1所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述驱动模态下，所述第一梁单元和所述第二梁单元工作于二阶模态，且M-1个所述第一梁单元之间同相或反相运动，N-1个所述第二梁单元之间同相或反相运动；所述第一轴检测模态下，所述第二梁单元工作于二阶模态，且N-1个所述第二梁单元之间同相或反相运动。

3.根据权利要求1所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述第二梁单元沿所述第二轴的两相对侧分别固设有第一质量块，且所述第一质量块与所述第一面内换能器间隔设置。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述检测模态还包括以所述第二轴为检测轴的第二轴检测模态，所述MEMS波动陀螺仪还包括：

第二面内换能器，所述第一梁单元沿所述第一轴的两侧分别设有与所述第一梁单元机械场和电场耦合的所述第二面内换能器，所述第二面内换能器固定于所述基底并与所述第一梁单元间隔设置；以及，

第二面外换能器，所述第一梁单元沿所述第三轴的两相对侧中的至少一侧设有与所述第一梁单元机械场和电场耦合的所述第二面外换能器，所述第二面外换能器固定于所述基底并与所述第一梁单元间隔设置。

5.根据权利要求4所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述第二轴检测模态下，所述第一梁单元工作于二阶模态，且M-1个所述第一梁单元之间同相或反相运动。

6.根据权利要求4所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述第一梁单元沿所述第一轴的两相对侧分别固设有第二质量块，且所述第二质量块与所述第二面内换能器间隔设置。

7.根据权利要求4所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述第一梁单元和所述第二梁单元长度相等。

8.根据权利要求1所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述第一梁单元和所述第二梁单元长度不相等。

9.根据权利要求1所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述锚点结构设于所述波动结构的外围，位于所述波动结构外轮廓上的所述节点与所述锚点结构之间连接有耦合梁。

10.根据权利要求9所述的MEMS波动陀螺仪，其特征在于：所述锚点结构由多个锚点构成，所述耦合梁的一端连接于所述锚点，其另一端连接于位于所述波动结构外轮廓上的所述节点。