[发明专利]微机电陀螺仪装置

权利要求书

1.一种用于检测谐振器微电子陀螺仪、优选微机电系统（MEMS）陀螺仪的输出信号的方法，其包括以下步骤：

a）激活悬挂用于旋转震动的第一和第二谐振器质量块（1，2）的振动面内运动，

b）通过弹性地连接所述第一和第二谐振器质量块（1，2）以反相振动的至少一个机械耦合元件（4，5，6，7），提供所述第一和第二振动质量块（1，2）的反相振动，

其特征在于，

c）检测所述两个谐振器质量块（1，2）各自的至少两个正感测电极和两个负感测电极的至少两个正感测电极信号{S21+}、{S11+}和至少两个负感测电极信号{S21-}、{S11-}，以检测所述质量块的面外运动，

d）基于下式由所述信号的差分检测确定至少一个输出信号Sx_out：

Sx_out=({S21+}-μ{S11+})–({S21-}-μ{S11-})，

其中，

{S21+}，{S21-}=第二质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号;

{S11+}，{S11-}=第一质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号，

μ=补偿因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于确定与x方向和y方向的科式旋转对应的两个输出信号Sx_out、Sy_out的附加步骤是：

a）检测所述两个谐振器质量块（1，2）各自的至少两个额外的正感测电极和两个负感测电极的两个额外的正感测电极信号{S22+}、{S12+}和至少两个额外的负感测电极信号{S22-}、{S12-}，以检测所述质量块（1，2）的额外面外输出运动，

b）基于下式由所述额外信号的差分检测确定额外输出信号Sy_out：

Sy_out=({S22+}-μ{S12+})–({S22-}-μ{S12-})，

其中，

{S22+}，{S22-}=第二质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号;

{S12+}，{S12-}=第一质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号，

μ=补偿因子。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述耦合元件环形弹性结构的形式提供，并且具有将环形结构连接到所述两个质量块的径向梁。

4.一种谐振器微电子陀螺仪、优选微机电系统（MEMS）陀螺仪，包括：

a）悬挂用于旋转振动的第一和第二谐振器质量块，

b）弹性地连接所述第一和第二谐振器质量块以反相振动的至少一个机械耦合元件，

c）用于检测质量块的面外输出运动的每个谐振器质量块中的至少一个正感测电极和至少一个负感测电极，

d）连接到所述正感测电极和负感测电极的检测电路，

e）应用在所述检测电路中的计算器，所述计算器基于下式由信号的差分检测确定输出信号：

Sx_out=({S21+}-μ{S11+})–({S21-}-μ{S11-})，

其中，

{S21+}，{S21-}=第二质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号;

{S11+}，{S11-}=第一质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号，

μ=补偿因子。

5.根据权利要求4所述的谐振器微电子陀螺仪，其中，确定与x方向和y方向的科式旋转对应的两个输出信号Sx_out、Sy_out，

a）用于检测质量块的额外面外输出运动的每个谐振器质量块中的至少一个额外的正感测电极和至少一个额外的负感测电极，

b）至少一个额外电路基于下式由所述信号的差分检测确定额外输出信号：

Sy_out=({S22+}-μ{S12+})–({S22-}-μ{S12-})，

其中，

{S22+}，{S22-}=第二质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号;

{S12+}，{S12-}=第一质量块的正检测电极和负检测电极的各感测电极信号，

μ=补偿因子。