[发明专利]高精度陀螺仪

说明书

本发明提供了一种高精度陀螺仪，包括呈矩形结构的基座、设置于基座顶面的传感单元，以及位于与传感单元相同层面的多个锚块，多个锚块环绕传感单元间隔设置，所述锚块通过绝缘层将传感单元固定于基座上；传感单元包括：质量块、分别环设于所述质量块的四周侧的移动质量块、将所述质量块和所述移动质量块形成弹性连接的第一弹簧梁、环设于质量块且位于移动质量块远离质量块一侧的移动质量块框架、与移动质量块框架的连接的梳齿和移动梳齿形成电容的固定梳齿，以及连接移动质量块和所述移动质量块框架的第二弹簧梁，且所述第二弹簧梁延伸至与所述锚块形成固定。与相关技术相比，本发明的高精度陀螺仪频率带宽大、品质因素Q值高且精度更高。

【技术领域】

本发明涉及一种传感器装置，尤其涉及一种运用于便携式电子产品的高精度陀螺仪。

【背景技术】

随着电子技术的发展，陀螺仪被普遍运用到各种便携式电子设备比如手机、IPAD等，用于检测物理量偏转，倾斜时的转动角速度，用以实现3D动作，得到消费者的青睐。

相关技术的陀螺仪包括基底、设置于基底上的呈矩阵排列的四个传感单元以及位于与所述传感单元相同层面的锚块，所述锚块将传感单元通过绝缘层固定于所述基底。所述传感单元包括呈矩形的质量块、环绕所述质量块且与分别其四边平行且间隔设置的呈矩形且中空的四个移动质量块框架、由所述移动质量块框架向内延伸的移动梳齿、固定于所述基座并位于所述移动质量块框架内的固定梳齿，所述移动梳齿与所述固定梳齿交错设置形成电容结构；所述质量块与所述移动质量块框架通过第一弹簧梁连接，所述移动质量块框架通过第二弹簧梁与所述锚块固定连接。移动梳齿位置变化使得其与固定梳齿之间的电容发生变化，实现检测。

质量块与移动质量块框架之间的弹簧梁结构决定了陀螺仪的共振频率性质，而相关技术的陀螺仪中，由于第一弹簧梁的存在，第二弹弹簧梁为避让第一弹簧梁，其结构的长度受质量块的边长限制，一般小于三分之一边长，从而限制相关技术的陀螺仪频率的设计的灵活性和带宽，并因弹簧梁结构限制使得其受外力冲地影响而存在品质因素Q值不佳的缺陷。

因此，有必要提供一种改进的高精度陀螺仪来解决上述问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种频率带宽大、品质因素Q值高且精度更高的高精度陀螺仪。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高精度陀螺仪，包括呈矩形结构的基座、设置于所述基座顶面的传感单元，以及位于与所述传感单元相同层面的多个锚块，多个锚块环绕所述传感单元间隔设置，所述锚块通过绝缘层将所述传感单元固定于所述基座上；所述传感单元包括：

质量块，所述质量块呈矩形结构，包括沿第一方向相对且间隔设置的两个第一侧壁和沿第二方向相对且间隔设置的两个第二侧壁，所述质量块叠设支撑于所述基座；所述第一方向与所述第二方向相互垂直且围成的平面与所述基座平行；

移动质量块，所述移动质量块包括四个并分别环设于所述质量块的四周侧，四个所述移动质量块分别平行于两个第一侧壁及两个第二侧壁并与所述质量块间隔设置；

第一弹簧梁，所述第一弹簧梁将所述质量块和所述移动质量块形成弹性连接；

移动质量块框架，所述移动质量块框架包括沿所述第一方向相对且间隔设置的两个第一移动质量块框架和沿所述第二方向相对且间隔设置的两个第二移动质量块框架；两个所述第一移动质量块框架和两个第二移动质量块框架环设于所述质量块的四周侧，且均位于所述移动质量块的远离所述质量块的一侧；所述第一移动质量块框架包括第一框架本体和具有多个第一移动梳齿的第一移动梳齿部，多个所述第一移动梳齿由所述第一框架本体相对设置的两长轴边分别沿第二方向向其内部延伸；所述第二移动质量块框架包括第二框架本体和具有多个第二移动梳齿的第二移动梳齿部，多个所述第二移动梳齿由所述第二框架本体相对设置的两长轴边分别沿第一方向向其内部延伸；