[发明专利]一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子

说明书

本发明涉及壳体振动陀螺，具体是一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子。本发明解决了现有壳体振动陀螺抗冲击能力差、品质因数低、加工工艺复杂、控制成本高的问题。一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子，包括谐振质量、支撑座、四个驱动电极、四个驱动模态反馈电极、四个检测电极、四个检测模态补偿电极；其中，谐振质量为开口向上的圆杯状结构；谐振质量的底壁中央开设有上下贯通的中心圆孔；谐振质量的底壁边缘开设有八个上下贯通的隔离圆孔，且八个隔离圆孔围绕谐振质量的中心线对称分布。本发明适用于航空、航天、航海、工业、农业、交通等领域。

技术领域

本发明涉及壳体振动陀螺，具体是一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子。

背景技术

壳体振动陀螺因具有精度高、功耗低的优点，而被广泛应用于航空、航天、航海、工业、农业、交通等领域。壳体振动陀螺的具体工作原理如下：当没有角速度输入时，壳体振动陀螺的谐振子在驱动模态下工作，壳体振动陀螺的输出为零。当有角速度输入时，壳体振动陀螺的谐振子在检测模态下工作，壳体振动陀螺实时测出输入角速度。然而实践表明，现有壳体振动陀螺由于其谐振子的几何结构所限，普遍存在抗冲击能力差、品质因数低、加工工艺复杂、控制成本高的问题。基于此，有必要发明一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子，以解决现有壳体振动陀螺抗冲击能力差、品质因数低、加工工艺复杂、控制成本高的问题。

发明内容

本发明为了解决现有壳体振动陀螺抗冲击能力差、品质因数低、加工工艺复杂、控制成本高的问题，提供了一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子，包括谐振质量、支撑座、四个驱动电极、四个驱动模态反馈电极、四个检测电极、四个检测模态补偿电极；

其中，谐振质量为开口向上的圆杯状结构；谐振质量的底壁中央开设有上下贯通的中心圆孔；谐振质量的底壁边缘开设有八个上下贯通的隔离圆孔，且八个隔离圆孔围绕谐振质量的中心线对称分布；

谐振质量的侧壁包括下段侧壁和上段侧壁；下段侧壁为锥筒状结构，且下段侧壁的直径自下而上逐渐增大；下段侧壁开设有八个内外贯通且沿母线方向设置的隔离条孔，且八个隔离条孔围绕谐振质量的中心线对称分布；八个隔离条孔的中心线与八个隔离圆孔的中心线一一对应地相交；上段侧壁为球带状结构，且上段侧壁的直径自下而上逐渐增大；

支撑座为开口向下的圆杯状结构，且支撑座同轴固定于中心圆孔的上端孔口边缘；支撑座的顶壁中央开设有上下贯通的安装螺孔；

四个驱动电极、四个驱动模态反馈电极、四个检测电极、四个检测模态补偿电极均为长条片状结构，且四个驱动电极、四个驱动模态反馈电极、四个检测电极、四个检测模态补偿电极均为沿厚度方向极化的压电陶瓷电极；

四个驱动电极的负电极面和四个检测模态补偿电极的负电极面均与谐振质量的外底壁固定，且四个驱动电极和四个检测模态补偿电极均沿径向设置；四个驱动电极和四个检测模态补偿电极围绕谐振质量的中心线对称分布；四个驱动电极一一对应地位于第一个隔离圆孔与第二个隔离圆孔之间、第三个隔离圆孔与第四个隔离圆孔之间、第五个隔离圆孔与第六个隔离圆孔之间、第七个隔离圆孔与第八个隔离圆孔之间；四个检测模态补偿电极一一对应地位于第二个隔离圆孔与第三个隔离圆孔之间、第四个隔离圆孔与第五个隔离圆孔之间、第六个隔离圆孔与第七个隔离圆孔之间、第八个隔离圆孔与第一个隔离圆孔之间；