[发明专利]一种基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺及其驱动和检测方法

权利要求书

1.一种基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，其特征在于，包括谐振环(1)、支撑弹簧(2)、锚点(3)及压电电极(4)；

所述锚点(3)设置于所述谐振环(1)的圆心；

所述支撑弹簧均匀分布在所述谐振环的内部，且每根支撑弹簧的一端固定在所述谐振环的内壁，另一端与锚点相连；

所述压电电极(4)固连在近锚点端的支撑弹簧(2)侧壁上，用于激励和检测谐振环的变形。

2.根据权利要求1所述的基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，其特征在于，所述支撑弹簧(2)包括相连的锚点直线段和曲线段，所述锚点直线段的一端与锚点相连，所述曲线段的一端与谐振环相连，所述支撑弹簧的两端与所述谐振环圆心相连形成的圆心角角度范围45°-90°。

3.根据权利要求2所述的基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，其特征在于，所述支撑弹簧还包括径向直线段，所述径向直线段的一端与谐振环相连，另一端与所述曲线段相连。

4.根据权利要求2或3所述的基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，其特征在于，所述支撑弹簧的两端与所述谐振环圆心相连形成的圆心角角度为90°。

5.根据权利要求4所述的基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，其特征在于，所述支撑弹簧至少包括8根。

6.根据权利要求5所述的基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，其特征在于，所述支撑弹簧的数量为16根。

7.一种基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺的驱动方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，在支撑弹簧直线段的侧壁上的压电电极施加驱动电压，逆压电效应使得所述压电电极带动所述支撑弹簧做挠曲变形，激励出所述谐振环的驱动模态。

8.一种基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺的检测方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的基于侧壁压电驱动的环形振动陀螺，对所述环形振动陀螺输入角速度，所述谐振环的检测模态被激励出，所述压电电极在支撑弹簧直线段的弯曲过程中会伸长或缩短，由压电效应在所述压电电极的上下电极之间产生电信号，检测该电信号的大小获得所述支撑弹簧的挠曲变形量。