[发明专利]微机械陀螺仪

权利要求书

1.一种微机械陀螺仪，其特征在于，包括基底、固定于所述基底的至少两个检测结构、以及连接相邻所述检测结构并形成机械耦合的耦合梁，每一所述检测结构包括固定于所述基底的锚点、悬置于所述基底上并与所述锚点形成机械耦合的圆环形振动结构、多个用于耦合所述检测结构所在平面内机械场与电场的面内换能器、多个用于耦合所述检测结构所在平面外机械场与电场的面外换能器，所述面内换能器绕所述圆环形振动结构的中心分布在所述圆环形振动结构的外侧，每一所述面内换能器均与所述基底固定连接，相邻两个所述面内换能器间隔设置；所述面外换能器绕所述圆环形振动结构的中心分布于所述圆环形振动结构上方或下方，每一所述面外换能器均与所述基底固定连接且与所述圆环形振动结构间隔设置，相邻两个所述面外换能器间隔设置；

其中，一所述检测结构中的圆环形振动结构与相邻的所述检测结构中的圆环形振动结构通过所述耦合梁连接，以使两个相邻的所述检测结构的运动关联；所述检测结构工作在两个体振动模态中，两个所述体振动模态包括工作在所述检测结构面内的3θ体振动驱动模态，以及工作在所述检测结构面外的第2阶弯曲体振动检测模态，两个体振动模态可相互互换。

2.根据权利要求1所述微机械陀螺仪，其特征在于：所述圆环形振动结构套设于所述锚点外并与所述锚点抵接固定。

3.根据权利要求1所述微机械陀螺仪，其特征在于：所述圆环形振动结构套设于所述锚点外，所述圆环形振动结构与所述锚点间隔设置，每一所述检测结构还包括设置于所述圆环形振动结构与所述锚点之间的连接梁，所述连接梁将所述圆环形振动结构与所述锚点连接。

4.根据权利要求3所述微机械陀螺仪，其特征在于：每一所述检测结构中连接梁的数量为3M个，M为大于或等于1的整数。

5.根据权利要求4所述微机械陀螺仪，其特征在于：每一所述连接梁包括第一支撑梁以及与所述第一支撑梁对称设置的第二支撑梁，所述第一支撑梁的一端与所述锚点连接，所述第一支撑梁的另一端与所述圆环形振动结构连接；所述第二支撑梁的一端与所述锚点连接，所述第二支撑梁的另一端与所述圆环形振动结构连接。

6.根据权利要求1所述微机械陀螺仪，其特征在于：所述基底上设置有绝缘层，所述锚点、所述面内换能器以及所述面外换能器均通过所述绝缘层与所述基底连接。

7.根据权利要求1所述微机械陀螺仪，其特征在于：所述锚点设置在所述圆环形振动结构内部或外部。

8.根据权利要求1所述微机械陀螺仪，其特征在于：每一所述检测结构中所述面内换能器的数量为3N，所述面外换能器的数量为2N，其中N为大于或等于1的整数。

9.根据权利要求1所述微机械陀螺仪，其特征在于：3N个所述面内换能器绕所述圆环形振动结构的中心均匀分布，2N个所述面外换能器绕所述圆环形振动结构的中心均匀分布。

10.根据权利要求1所述微机械陀螺仪，其特征在于：所述面内换能器的换能形式包括电容、电感、热电、压电中的一种或多种组合；所述面外换能器的换能形式包括电容、电感、热电、压电中的一种或多种组合。