[发明专利]一种单片集成全对称三轴硅微音叉陀螺仪有效
| 申请号： | 201410105276.6 | 申请日： | 2014-03-20 |
| 公开（公告）号： | CN103900545B | 公开（公告）日： | 2017-01-18 |
| 发明（设计）人： | 夏敦柱;孔伦;虞成;胡异炜;倪佩圳 | 申请（专利权）人： | 东南大学 |
| 主分类号： | G01C19/5621 | 分类号： | G01C19/5621 |
| 代理公司： | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204 | 代理人： | 柏尚春 |
| 地址： | 210018 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种单片集成全对称三轴硅微音叉陀螺仪，其结构形式为四方全对称结构，主要包括驱动模块、驱动检测模块、航向角检测模块、俯仰角检测模块、横滚角检测模块以及相应的耦合折叠梁、工字型梁、T型梁、U型梁等组成部分。所设计四方全对称三轴硅微陀螺仪在每个方向上都具有相同的结构，四边的四个大框架通过对角处的耦合折叠梁实现连接支撑，这种对称的结构设计以及对角处的耦合连接保证了陀螺仪工作时的音叉效果。本发明的单片集成三轴硅微陀螺仪可以同时测量航向、俯仰、横滚三个方向的角速度，其中驱动检测模态与航向角检测模态同其他模态之间实现了解耦。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 单片 集成 对称 三轴硅微 音叉 陀螺仪 | ||
【主权项】：
一种单片集成全对称三轴硅微音叉陀螺仪，其特征在于：包括衬底和位于衬底上的驱动模块、驱动检测模块、航向角检测模块、俯仰角检测模块、横滚角检测模块、正方形大框架和耦合折叠梁；正方形大框架有四件，两两相对设置且构成四方对称结构，四件正方形大框架通过耦合折叠梁连为一体，耦合折叠梁固定在衬底上；驱动模块有四件，分别连接在四件正方形大框架的内边上，内边指两两相对设置的正方形大框架内侧的边；驱动检测模块有四件，分别连接在四件正方形大框架的外边上，外边指同一正方形大框架上与内边相对的边；航向角检测模块有八件，分别两两对称地连接在四个正方形大框架的两侧；俯仰角检测模块有两件，分别置于一对相对设置的两件正方形大框架内部，横滚角检测模块有两件，分别置于另一对相对设置的两件正方形大框架内部，俯仰角检测部分与横滚角检测部分结构相同；每个驱动模块包括连接于衬底之上的固定驱动梳齿和连接在正方形大框架内边上的可动驱动梳齿，固定驱动梳齿和可动驱动梳齿构成变面积式电容检测；四件驱动部分的固定驱动梳齿通过电极引线连接在一起；可动驱动梳齿通过T型折叠梁与正方形大框架内边相连，可动驱动梳齿还通过带固定锚点的U型折叠梁固定在衬底上。
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- 2015-08-04 - 2015-07-29 - G01C19/5621
- 本发明公开了一种双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，包括上层硅微机械结构和下层玻璃基座，上层硅微机械结构键合在玻璃基座上。其中上层硅微机械结构由四部分完全相同的上层硅微机械子结构组成，其中左侧上下两部分结构形成一组差分结构，测量Y方向加速度；右侧上下两部分结构形成另一组差分结构，测量X方向加速度。本发明提出的双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，不仅可以有效抑制两组构成差分结构的两个谐振器之间的共模误差，消除两个谐振器之间的耦合影响，而且可以实现X方向和Y方向之间的解耦。
- 一种双轴分体式差分硅微谐振式加速度计-201420807495.4
- 黄丽斌;高阳;郭海鹏;李晴云;李宏生 - 东南大学
- 2014-12-18 - 2015-04-08 - G01C19/5621
- 本实用新型公开了一种双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，包括上层硅微机械结构和下层玻璃基座，上层硅微机械结构键合在玻璃基座上。其中上层硅微机械结构由四部分完全相同的上层硅微机械子结构组成，其中左侧上下两部分结构形成一组差分结构，测量Y方向加速度；右侧上下两部分结构形成另一组差分结构，测量X方向加速度。本实用新型提出的双轴分体式差分硅微谐振式加速度计，不仅可以有效抑制两组构成差分结构的两个谐振器之间的共模误差，消除两个谐振器之间的耦合影响，而且可以实现X方向和Y方向之间的解耦。
- 一种双轴石英角速度传感器芯片-201420386615.8
- 林丙涛;朱振忠;李文蕴;蒋昭兴;满欣;赵建华 - 中国电子科技集团公司第二十六研究所
- 2014-07-14 - 2014-11-05 - G01C19/5621
- 本实用新型公开了一种双轴石英角速度传感器芯片，包括均沿Y向设置的两平行的驱动梁、两平行的Y轴检测梁、Z轴检测梁和连接梁，连接梁两端与两驱动梁和两Y轴检测梁连接形成H形结构，Z轴检测梁一端与连接梁中部固接并与Y轴检测梁位于同一侧，Z轴检测梁另一端与固定块固接；两驱动梁的上下表面和左右侧壁均覆盖有激励电极；两Y轴检测梁的左右侧壁均覆盖有敏感电极，左右侧壁的敏感电极均由上下平行分开的两部分构成；Z轴检测梁的上下表面和左右侧壁均覆盖有敏感电极。本实用新型为单片一体集成结构，相对于两个单轴石英角速度传感器组装而成的双轴产品，更便于微型化和批量制作。驱动梁和检测梁分开设置，机械耦合小且灵敏度高。
- 基于双音叉效应的对称全解耦双质量块硅微陀螺仪-201410362573.9
- 杨波;戴波;邓允朋;柳小军;王行军;胡迪 - 东南大学
- 2014-07-28 - 2014-10-08 - G01C19/5621
- 本发明公开一种基于双音叉效应的对称全解耦双质量块硅微陀螺仪。该陀螺仪包括垂直两层，上层为硅微陀螺仪的机械模块，下层为敷有信号引线的玻璃衬底，陀螺仪的机械模块由两个完全相同的子模块构成，且水平对称放置，两个敏感质量块之间分别通过驱动耦合折叠梁和横梁在驱动方向和敏感方向连接，使得两个敏感质量块在驱动模态和检测模态都相互关联。每个子模块包括敏感质量块、驱动模块、驱动反馈模块、检测模块、驱动支承梁、驱动反馈支承梁、检测支承梁、驱动解耦梁、检测解耦梁、检测耦合支承梁、以及固定锚点。本发明中的两个子模块采用同频反相驱动模式，检测模块实现差分检测，能有效抑制外界冲击、温度以及加工缺陷的影响，抗共模误差能力强。
- MEMS音叉陀螺仪中的传感电极的振荡电压-201410115619.7
- M.S.萨顿;M.W.韦伯 - 霍尼韦尔国际公司
- 2014-03-26 - 2014-10-01 - G01C19/5621
- 本发明涉及MEMS音叉陀螺仪中的传感电极的振荡电压。题述申请的实施例提供了一种用于操作微机电系统（MEMS）音叉陀螺仪的方法。该方法包括使相对于第一检验质块的第一侧面在平面外且接近于该第一侧面的第一传感电极上的电压以第一频率在第一电压与第二电压之间振荡。该方法还包括使相对于第一检验质块的第二侧面在平面外且接近于该第二侧面的第二传感电极上的电压以第一频率且与第一传感电极上的电压异相180度地在第一电压与第二电压之间振荡。该方法还包括通过首先以第一频率对来自第一检验质块的平面外信号进行解调且其次与第一检验质块的平面内运动同相地对该平面外信号进行解调来生成对应于第一检验质块的旋转速率的速率信号。
- 一种扭转谐振式微加速度计-201320149299.8
- 孙冬娇;孟瑞丽;刘恒;李敏 - 南京信息工程大学
- 2013-03-28 - 2013-09-25 - G01C19/5621
- 本实用新型涉及一种扭转谐振式微加速度计。所述扭转谐振式微加速度计包括玻璃基座，键合在玻璃基座上的机械结构层，溅射在玻璃基座上的金电极层。机械结构层包括：分别与Y轴支撑梁连接的第一质量块、第二质量块。第一质量块、第二质量块上开有均匀分布且尺寸一致的阻尼孔。金电极层中，驱动电极与检测电极之间设有接地电极。本实用新型具有扭转谐振阻尼小、同频干扰小的优点。
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