[发明专利]三轴微机械陀螺仪及角速度的测量方法

权利要求书

1.一种三轴微机械陀螺仪，包括基底、与所述基底连接且悬置于所述基底上的振动部、驱动所述振动部的驱动电极以及与所述振动部连接的检测部，其特征在于，所述振动部包括用于接受哥氏力并产生位置变化的振动组件，所述振动组件包括两两对称分布且互相连接的四个质量块，四个所述质量块能够在所述驱动电极的驱动下在平行于所述基底的平面内进行摆动，每一所述质量块的摆动中心位于所述质量块之外；

四个所述质量块包括第一质量块、第二质量块、第三质量块以及第四质量块，当所述三轴微机械陀螺仪静止时，所述第一质量块与所述第三质量块相对第一轴线对称，所述第二质量块与所述第四质量块相对所述第一轴线对称；所述第一质量块与所述第二质量块相对于第二轴线对称，所述第三质量块与所述第四质量块相对于第二轴线对称；所述第一轴线与所述第二轴线垂直；

当所述三轴微机械陀螺仪接收到角速度时，摆动的所述质量块受到哥氏力并产生相应的位置变化，所述检测部用于检测每一所述质量块在受到哥氏力后的所述位置变化，并将各所述质量块的所述位置变化转换成电信号输出。

2.根据权利要求1所述的三轴微机械陀螺仪，其特征在于：所述驱动电极驱动所述第一质量块与所述第二质量块反相摆动，所述驱动电极驱动所述第三质量块与所述第四质量块反相摆动，其中，所述第一质量块的摆动与所述第三质量块的摆动反相；当所述三轴微机械陀螺仪接收到所述第一轴线方向的角速度时，四个所述质量块均绕所述第二轴线翻转运动，所述第一质量块的翻转与所述第二质量块的翻转同相，所述第三质量块的翻转与所述第四质量块的翻转同相，所述第一质量块的翻转与所述第三质量块的翻转反相；当所述三轴微机械陀螺仪接收到所述第二轴线方向的角速度时，四个所述质量块均绕各自的翻转轴线进行翻转运动，所述翻转轴线经过所述质量块的摆动中心且与所述第一轴线平行，所述第一质量块的翻转与所述第二质量块的翻转反相，所述第三质量块的翻转与所述第四质量块的翻转反相，所述第一质量块的翻转与所述第三质量块的翻转反相；当所述三轴微机械陀螺仪接收到同时垂直于所述第一轴线和所述第二轴线的第三轴线方向的角速度时，四个所述质量块均沿第一轴线方向运动，所述第一质量块的运动与所述第二质量块的运动同相，所述第三质量块的运动与所述第四质量块的运动同相，所述第一质量块的运动与所述第三质量块的运动反相。

3.根据权利要求1所述的三轴微机械陀螺仪，其特征在于：所述驱动电极驱动所述第一质量块与所述第二质量块同相摆动，所述驱动电极驱动所述第三质量块与所述第四质量块同相摆动，其中，所述第一质量块与所述第三质量块的摆动反相；当所述三轴微机械陀螺仪接收到所述第一轴线方向的角速度时，四个所述质量块均绕所述第二轴线翻转运动，所述第一质量块的翻转与所述第二质量块的翻转反相，所述第三质量块的翻转与所述第四质量块的翻转反相，所述第一质量块的翻转与所述第三质量块的翻转反相；当所述三轴微机械陀螺仪接收到所述第二轴线方向的角速度时，四个所述质量块均绕各自的所述翻转轴线进行翻转运动，所述翻转轴线经过所述质量块的摆动中心且与所述第一轴线平行，所述第一质量块的翻转与所述第二质量块的翻转同相，所述第三质量块的翻转与所述第四质量块的翻转同相，所述第一质量块的翻转与所述第三质量块的翻转反相；当所述三轴微机械陀螺仪接收到同时垂直于所述第一轴线与所述第二轴线的第三轴线方向的角速度时，四个所述质量块均沿所述第一轴线方向运动，所述第一质量块的运动与所述第二质量块的运动反相，所述第三质量块的运动与所述第四质量块的运动反相，所述第一质量块的运动与所述第三质量块的运动反相。

4.根据权利要求1中所述的三轴微机械陀螺仪，其特征在于：所述振动部还包括用于将四个所述质量块连接在所述基底上的固定组件，所述固定组件包括用于连接所述四个质量块与所述基底的两个锚定件，所述两个锚定件包括沿第二轴线设置且关于所述第一轴线对称分布的第一锚定件和第二锚定件；

所述第一质量块与所述第二质量块均通过所述第一锚定件连接于所述基底，所述第三质量块与所述第四质量块均通过所述第二锚定件连接于所述基底；

所述第一质量块和所述第二质量均以所述第一锚定件为摆动中心进行共心摆动，所述第三质量块与所述第四质量块均以所述第二锚定件为摆动中心进行共心摆动。