[发明专利]一种间接连接型音叉振动式微机械陀螺

权利要求书

1.一种间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：

(a)该陀螺由第一基板(1)及悬于第一基板(1)上方的第二基板(2)组成，第一基板(1)和第二基板(2)通过四个锚点(3)固定；

(b)所述第一基板(1)包括两组对称的检测栅形固定电极(4)、两个检测梳齿固定电极(5)、两组对称的驱动梳齿固定电极(6)，所述各固定电极通过电极锚点(7)固定；

(c)第二基板(2)包括对称的左结构(8)和右结构以及连接左结构(8)和右结构的中间结构(16)；左结构(8)或右结构包括一个带驱动梳齿(9)的驱动质量块(10)、两个位于驱动质量块(10)内部的检测质量块(11)以及驱动质量块(10)外沿的驱动弹性梁(12)，所述检测质量块(11)包括检测栅形可动栅极(13)和检测可动梳齿(14)，并通过检测弹性梁(15)和驱动质量块(10)连接；中间结构(16)包括与驱动弹性梁(12)相连的两个中间耦合质量块(17)和通过四个锚点(3)与中间耦合质量块(17)相连的四个中间耦合弹性梁(18)。

2.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：所述第二基板(2)的每个检测质量块(11)均与驱动质量块(10)连接，每个驱动质量块(10)通过四个驱动弹性梁(12)与中间耦合质量块(17)连接，每个中间耦合质量块(17)通过两个中间耦合弹性梁(18)与第一基板(1)锚接在一起。

3.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：所述驱动弹性梁(12)和中间耦合弹性梁(18)均采用“U+I”结构型梁，即采用U型结构，但U型的一边比另一边长一段；检测弹性梁(15)采用等腰梯形结构。

4.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：每个驱动质量块(10)带有一组驱动梳齿(9)，驱动梳齿(9)左右对称分布，驱动梳齿(9)和驱动梳齿固定电极(6)通电后能产生驱动方向的静电驱动力。

5.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：每个检测质量块(11)在检测方向一端通过检测弹簧梁(15)与驱动质量块(10)相连，另外一端带有检测可动梳齿(14)，每个检测质量块(11)有检测栅形可动栅极(13)，检测可动梳齿(14)与检测梳齿固定电极(5)共同构成梳齿电容检测，检测栅形可动栅极(13)和检测栅形固定电极(6)共同构成平行板电容检测。

6.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：第一基板(1)上驱动梳齿固定电极(6)与第二基板(2)上驱动梳齿(9)一一对应，梳齿之间的间距相等；第一基板(1)上检测梳齿固定电极(5)与第二基板上检测可动梳齿(14)一一对应，梳齿之间的间距相等；第一基板(1)上的检测栅形固定电极(4)与第二基板(2)上的检测栅形可动栅极(13)的各栅形电极一一对应，检测栅形可动栅极(13)的厚度等于驱动质量块(10)的厚度；所有梳齿之间交叠部分的长度远远大于梳齿之间的距离。

7.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：第一基板(1)上的检测栅形固定电极(4)上表面与第二基板(2)的检测栅形可动栅极(13)下表面之间的间隙小于检测栅形可动栅极(13)的栅条宽度。

8.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：第一基板(1)与第二基板(2)之间为滑膜阻尼；所有梳齿之间驱动和检测运动均属于平行板电容切向运动，也属于滑膜阻尼。

9.根据权利要求1所述的间接连接型音叉振动式微机械陀螺，其特征在于：第一基板(1)采用Pyrex 7740玻璃基板，第二基板(2)采用导电单晶硅片。