[发明专利]一种基于图形化补偿的模态匹配式微机械Z轴环形谐振陀螺在审
| 申请号： | 201910140760.5 | 申请日： | 2019-02-27 |
| 公开（公告）号： | CN111623761A | 公开（公告）日： | 2020-09-04 |
| 发明（设计）人： | 白泽森;杨振川;崔健;赵前程;闫桂珍 | 申请（专利权）人： | 北京大学 |
| 主分类号： | G01C19/5656 | 分类号： | G01C19/5656;G01C19/5663 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 100871 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种基于图形化补偿的模态匹配式微机械Z轴环形谐振陀螺，其特征在于：它包括衬底，锚点，中心轴，驱动/检测方向支撑梁，谐振环，固定电极。陀螺仪由(100)硅制造，驱动/检测方向的支撑梁各有4根，分别重合或垂直于硅的[110]和[100]方向，两两支撑梁间夹角均为45度。驱动方向的支撑梁在图形化补偿后，其等效刚度将与检测方向相等。谐振环通过支撑梁与中心轴相连。固定电极共有16个，均匀分布在谐振环外侧。固定电极和中性轴经锚点与衬底相连，衬底上有金属走线以实现与后端电路的电气连接。本发明从图形化设计的角度上进行了(100)单晶硅杨氏模量不对称的补偿，实现了模态匹配，模态匹配后的陀螺在角速度的高精度测量中可以发挥重要作用。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 图形 补偿 匹配 式微 机械 环形 谐振 陀螺 | ||
【主权项】：
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- 2021-02-26 - 2022-12-02 - G01C19/5656
- 本发明公开了一种压电式磁性调谐盘型陀螺仪及其制备方法与应用。所述盘型陀螺仪包括具有空腔的支承结构、悬空设置于空腔上的谐振盘和连接谐振盘与支承结构的多个弹性连接件。其中，谐振盘上对称分布有至少一对驱动电极和至少一对敏感电极，驱动电极和敏感电极均包括依次叠设在谐振盘上的第一电极、压电层和第二电极，且所述谐振盘上还分布有第一磁性层，或者，驱动电极和敏感电极均包括依次叠设在谐振盘上的第一电极、压电层和导电的第一磁性层。该盘型陀螺仪通过逆压电效应驱动，压电效应检测，并通过磁致伸缩效应和磁电耦合效应调谐频率，避免了微电容的使用，减小了加工难度，提高了进一步减小器件尺寸的可能性以及器件灵敏度。
- 一种具有姿态校正功能且校正电极外置的微机械陀螺结构-202210205949.X
- 曹慧亮;刘俊;唐军;石云波;申冲;王瑾 - 中北大学
- 2022-03-04 - 2022-11-29 - G01C19/5656
- 本发明涉及微机械振动陀螺，具体是一种具有姿态校正功能且校正电极外置的微机械陀螺结构。本发明解决了现有微机械振动陀螺姿态误差较大的问题。一种具有姿态校正功能且校正电极外置的微机械陀螺结构，包括玻璃基底、电极部分、谐振子部分；所述电极部分包括键合于玻璃基底上表面的正方形电极层；所述谐振子部分包括键合于玻璃基底上表面的圆柱状中心锚点、置放于玻璃基底上表面的圆环状谐振质量、八根围绕圆柱状中心锚点的轴线等角距分布的轮辐状弹性支撑悬梁、八根围绕圆柱状中心锚点的轴线等角距分布的轮辐状弹性延伸悬梁。本发明适用于武器制导、航空航天、生物医学、消费品电子等领域。
- 一种具有姿态校正功能且校正电极内置的微机械陀螺结构-202210205950.2
- 曹慧亮;刘俊;唐军;石云波;申冲;郝博宇 - 中北大学
- 2022-03-04 - 2022-11-29 - G01C19/5656
- 本发明涉及微机械振动陀螺，具体是一种具有姿态校正功能且校正电极内置的微机械陀螺结构。本发明解决了现有微机械振动陀螺姿态误差较大的问题。一种具有姿态校正功能且校正电极内置的微机械陀螺结构，包括玻璃基底、电极部分、谐振子部分；所述电极部分包括键合于玻璃基底上表面的正方形电极层；所述谐振子部分包括键合于玻璃基底上表面的圆柱状中心锚点、置放于玻璃基底上表面的圆环状谐振质量、八根围绕圆柱状中心锚点的轴线等角距分布的轮辐状弹性支撑悬梁。本发明适用于武器制导、航空航天、生物医学、消费品电子等领域。
- 一种全解耦三轴MEMS陀螺-202210854566.5
- 马昭;占瞻;杨珊;阚枭;严世涛;彭宏韬;李杨;黎家健;陈秋玉 - 瑞声开泰科技(武汉)有限公司
- 2022-07-15 - 2022-11-18 - G01C19/5656
- 本发明提供了一种全解耦MEMS陀螺，包括基底、弹性连接于所述基底的传感单元、以及与所述传感单元耦合并驱动所述传感单元运动的驱动单元，所述基底包括一个位于一矩形中心位置的耦合锚点以及弹性连接与所述耦合锚点的耦合结构；所述驱动单元包括四个分别位于所述矩形四个角内部位置的驱动件；所述传感单元包括两个对称设置于两个所述让位间隔内的X质量块、两个对称设置于另外两个所述让位间隔内的Y质量块、四个分别弹性连接于相邻所述驱动件且位于所述矩形四个角位置的Z质量块、以及四个分别弹性连接与相邻所述Z质量块且各自围绕矩形弹性连接的Z检测解耦件。本发明的陀螺为差分驱动，可以实现差分检测，降低正交误差。
- 一种两轴MEMS圆环陀螺仪及其制备封装方法-202111003029.1
- 吴国强;吴忠烨 - 武汉大学
- 2021-08-30 - 2022-11-01 - G01C19/5656
- 本发明属于MEMS陀螺仪传感器设计和加工技术领域，公开了一种两轴MEMS圆环陀螺仪及其制备封装方法。两轴MEMS圆环陀螺仪自下而上依次包括衬底层、器件层和盖板层，陀螺仪的主体结构位于器件层。所述MEMS陀螺仪采用电容式驱动和检测，陀螺仪结构采用圆环感应框结构，在圆环感应框外侧的感应电极可设置较多电极板对数，提供较大的感应电容。本发明可增大陀螺仪的灵敏度、提升陀螺仪的传感性能和抑制封装应力所导致的陀螺仪输出误差。采用硅通孔填充多晶硅和圆片级真空封装技术实现了器件的制备封装，同时实现了面外感应电极结构的制作，能够大大简化器件的电学布线，减小芯片体积的同时可实现器件和集成电路芯片的工艺的兼容。
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