[发明专利]一种电磁式熔融石英环形微陀螺仪及其制备方法在审
| 申请号： | 202310390819.2 | 申请日： | 2023-04-13 |
| 公开（公告）号： | CN116124111A | 公开（公告）日： | 2023-05-16 |
| 发明（设计）人： | 肖定邦;吴锴;吴学忠;李青松;王呈祥;张勇猛;席翔 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军国防科技大学 |
| 主分类号： | G01C19/5684 | 分类号： | G01C19/5684;G01C25/00;C03C17/40;C03C15/00 |
| 代理公司： | 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 | 代理人： | 赵小龙 |
| 地址： | 410073 湖*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种电磁式熔融石英环形微陀螺仪及其制备方法，陀螺仪包括环形谐振器、永磁体、导磁部件和基底；环形谐振器的中心设有谐振环，谐振环套设在永磁体上；导磁部件为两个，一个覆盖在永磁体的第一端，另一个覆盖在永磁体的第二端且嵌入基底。本发明应用于微机电系统和惯性制导领域，采用电磁驱动和电磁检测方案，避免了传统电容式微陀螺仪高过载条件下敏感结构与电极的吸合效应，有效提升了陀螺仪的抗高过载能力。同时利用熔融石英材料具有极小的热弹性阻尼、较低的热膨胀系数以及较大的弹性极限的特点，相比传统单晶硅材料大幅提升陀螺仪的品质因数以及陀螺仪的性能精度，且可实现批量化生产，具有较大应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 电磁式 熔融 石英 环形 陀螺仪 及其 制备 方法 | ||
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- 2019-08-30 - 2021-03-05 - G01C19/5684
- 本发明涉及一种可以消除杨氏模量不对称的几何补偿式(100)硅微环形谐振陀螺，它由固定电极、锚点、中心轴、支撑梁，谐振环、衬底、电极引线组成。衬底、电极引线与其余部分的制造材料分别为7740玻璃、铬/金混合物与(100)单晶硅。陀螺的支撑梁有八根且等效刚度相同并沿圆周均匀分布，每两根之间互成45度，又分别与单晶硅的[110]和[100]晶向及其反向延长线互成22.5度。陀螺的谐振环为非等宽谐振环，在不同的位置增减小质量块以完成等效刚度的补偿。固定电极共有十七个，分别为一个中心电极、两个驱动电极，两个驱动检测电极，两个力平衡电极，两个敏感检测电极，八个静电调谐电极。本发明从设计上补偿了(100)硅材料的不对称，实现了环形陀螺的模态匹配。
- 一种硅微环形谐振陀螺的刚性主轴定位与激光平衡匹配算法-201910811367.4
- 白泽森;崔健;杨振川;赵前程 - 北京大学
- 2019-08-30 - 2021-03-05 - G01C19/5684
- 本发明提供一种用于硅微环形谐振陀螺的刚性主轴的定位与激光平衡匹配算法，包括正交耦合调零、模态频率匹配，刚性主轴定位、激光平衡匹配，四个步骤。加工不完美的环形陀螺存在一个刚度较大的刚性主轴，可以利用电学方法，求解得到刚性主轴的位置，并在谐振环的内侧的相应位置通过激光修调的方法去除小质量块，改变陀螺驱动轴和检测轴刚度失配的情况。这个算法可以从根本上消除硅微环形陀螺加工后的不对称和不完美，平衡匹配后的环形谐振陀螺的正交耦合误差将被彻底抑制，陀螺将工作在驱动模态和检测模态频率相等的匹配状态，可以实现的高精度、高稳定性的角速度检测。
- 一种石英微振动陀螺-201710897941.3
- 林丙涛;朱振忠;梅松;江黎;王宾 - 中国电子科技集团公司第二十六研究所
- 2017-09-28 - 2021-02-02 - G01C19/5684
- 本发明公开了一种石英微振动陀螺，包括驱动梁和对应的检测梁，所述驱动梁和检测梁均为相同的四根，四根检测梁一端按90°间隔等分固接于固定块四个方向，四根驱动梁的中部分别固定于检测梁的另一端并与对应的检测梁垂直；四根驱动梁、四根检测梁及固定块位于同一平面；第一检测梁和第二检测梁位于同一直线上，第三检测梁和第四检测梁位于同一直线上。本发明陀螺结构灵敏度高，体积小，且检测模态和振动模态对固定块的力和力矩相互抵消，在芯片安装到外壳时，无需设置专用的隔离振动结构，降低了封装工艺的复杂度，成本更低。
- 一种基于光波导的盘式谐振陀螺仪及其加工封装方法-201910278354.5
- 夏敦柱;宫旭亮;李锦辉;黄泠潮 - 东南大学
- 2019-04-09 - 2021-01-26 - G01C19/5684
- 本发明公开了一种基于光波导的盘式谐振陀螺仪及其加工封装方法，陀螺仪包括键合连接的SOI结构和玻璃盖帽，SOI结构自上而下分别是硅器件层、二氧化硅绝缘层和硅衬底层；硅器件层的中心区域为圆形锚点，圆形锚点外围同心设有圆环凹槽结构，圆环凹槽结构外围均匀分布有光学结构，每个光学结构外面设有相应的电极焊盘；硅衬底层内打有若干背部通孔；二氧化硅绝缘层设有圆环形凹槽使得圆环凹槽和背部通孔联通；玻璃盖帽的腔体设在玻璃盖帽背面中间区域，玻璃盖帽上与纳米光栅相对位置设有底部不打通的光栅圆孔，与电极焊盘相对位置设有底部完全打通的电极圆孔。本发明尺寸小、密封性良好、灵敏度高，能实现高精度的光学检测。
- 检测瑕疵石英半球壳惯性轴位置的结构及其方法-201910439853.8
- 张家欧;常中坚 - 张家欧;常中坚
- 2019-05-24 - 2020-11-24 - G01C19/5684
- 本发明为一种检测瑕疵石英半球壳惯性轴位置的结构及其方法，将一半球壳的中心支撑柱局部设置于一感测组件的中心孔结合部后，配合电极基座及感测组件扫频侦测半球壳的分歧频率，输入交流电使半球壳产生谐振，使定电压从相隔45度的第一、第二电极激发片处传输至半球壳的开口侧缘，使半球壳产生第一位移量及第二位移量，通过演算模块计算出一低频惯性轴角度的二个解，然后转动一次电极基座并重复上述动作，以将演算模块两次运算出的惯性轴角度取其交集而得到唯一解，最后利用惯性轴角度标示出相互垂直的低频惯性轴及假想垂直线，进而在半球壳开口底部的交点位置上，定义出四个代表球壳质量烧蚀定位点的去质量位置，以完成消除半球壳频差的目的。
- 内外分立的双电极分布式微陀螺仪及其制备方法-201610633735.7
- 张卫平;欧彬;唐健;刘朝阳;孙殿竣;邢亚亮;陈畅;崔峰;成宇翔;赵万良;刘瑞鑫 - 上海交通大学
- 2016-08-04 - 2020-11-17 - G01C19/5684
- 本发明提出了一种内外分立的双电极分布式微陀螺仪及其制备方法，包括：单晶硅基底、中心固定支撑柱、微型谐振子、外电极、内电极、玻璃基底。所述外电极为多个，均匀分布在微型谐振子的外侧，构成均匀分布式外电极；所述内电极为多个，多个内电极均匀分布在微型谐振子的内侧，构成均匀分布式内电极；本发明结合MEMS体硅加工工艺和表面硅加工工艺进行制作；本发明可提供不同的驱动、检测方式及不同的工作模式，可工作在需要复杂控制的系统中；本发明可利用内电极和外电极分别进行驱动和检测，减小驱动电极和检测电极之间的寄生电容，提高检测精度。
- 金属结构多环振动盘微陀螺及其制备方法-201610712165.0
- 吴校生;李栋;叔晟竹;王振瑜;陈文元 - 上海交通大学
- 2016-08-23 - 2020-11-06 - G01C19/5684
- 本发明公开一种金属结构多环振动盘微陀螺及其制备方法，所述微陀螺由上到下包括封装盖、金属多环振子、金属电极、基片，所述金属多环振子为振动惯性质量，是被检测的对象，金属多环振子内置于所述封装盖与基片之间形成的真空的、封闭的空间中；本发明采用金属多环振子，金属平面结构加工易实现，加工成本低；金属结构密度大，可提高结构的惯性力，改善器件性能；多环结构增加了微陀螺器件的驱动力以及检测灵敏度。本发明能实现以更低的成本和条件要求来达到更高的器件精度和品质的目的。
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