[发明专利]基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器

摘要

本发明涉及仿生角速度传感器，具体是一种基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器。本发明解决了现有仿生角速度传感器体积大、检测维数单一、不便集成的问题。基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器，包括由有机玻璃制成且上下底面为等腰三角形的三棱柱支架，三棱柱支架边长相等的两侧面上均粘结有平衡棒结构；平衡棒结构包括空心框体、位于水平方向上的两个检测梁、以及位于垂直方向上的两个前宽后窄的驱动梁；在两个驱动梁上靠近空心框体的部分均依次生长有压电膜层和Si3N4绝缘层；两个检测梁上均固定有阻值为2-3kΩ的P型压阻条。本发明所述的三维角速度传感器体积小、功耗低，实现了三维角速度的检测，可广泛适用于三维角速度的检测。

主权项

基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器，其特征在于：包括由有机玻璃制成且上下底面为等腰三角形的三棱柱支架（1），三棱柱支架（1）边长相等的两侧面上均粘结有平衡棒结构；平衡棒结构包括空心框体（2）、位于水平方向上的两个检测梁（3）、以及位于垂直方向上的两个前宽后窄的驱动梁（4）；两个检测梁（3）的一端对称固定于空心框体（2）的相对边上而两个驱动梁（4）的宽端对称固定于空心框体（2）的另两边上，两个检测梁（3）的另一端、两个驱动梁（4）的窄端一起固定在空心框体（2）的中心形成中心柱体（5）；在两个驱动梁（4）上靠近空心框体（2）的部分均依次生长有由Ti/Pt下电极层（6）、PZT压电层（7）、以及Ti/Pt上电极层（8）组成的压电膜层和Si3N4绝缘层（9），Si3N4绝缘层（9）上开有与Ti/Pt下电极层（6）相通的下引线孔（10）、以及与Ti/Pt上电极层（8）相通的上引线孔（11）；两个检测梁（3）上均固定有阻值为2‑3kΩ的P型压阻条（12）；空心框体（2）的各边上均设有两个铝焊盘（14），与检测梁（3）相连的空心框体（2）两边上的铝焊盘（14）通过铝引线（13）与P型压阻条（12）的两端相连，与驱动梁（4）相连的空心框体（2）两边上的铝焊盘（14）通过铝引线（13）分别经上引线孔（11）、下引线孔（10）与Ti/Pt上电极层（8）、Ti/Pt下电极层（6）相连。