[发明专利]一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺

摘要

本发明公开了一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，包括石英音叉敏感元件、陶瓷混合集成电路和封装管壳，石英音叉敏感元件包括驱动叉臂、拾取叉臂、扭转框、锚点；管壳包括底座、上盖板和多个管脚；陶瓷混合集成电路包括精密运算放大器、反馈电阻、反馈电容和陶瓷基板；陶瓷混合集成电路将石英音叉陀螺拾取叉臂的感应电荷提取放大为电压信号后，输出到所述管壳的管脚上，避免了微弱电荷信号的直接输出，能有效地解决焊接过程中残余的助焊剂、引线分布电容、灰尘、绝缘清漆、水汽等污染物以及外部电路噪声对电荷提取放大的影响，提高了检出石英音叉陀螺微弱电荷信号的稳定性和信噪比，提升了石英音叉陀螺的环境适应性能和检测精度。

主权项

一种内置集成电荷放大器的石英音叉陀螺，其特征在于：包括石英音叉敏感元件(1)、陶瓷混合集成电路(2)、管壳(3)；石英音叉敏感元件(1)包括驱动叉臂(4)、拾取叉臂(5)、锚点(6)、扭转框(7)；管壳(3)包括底座、上盖板和多个管脚；陶瓷混合集成电路(2)包括精密运算放大器(10)、反馈电阻(11)、反馈电容(12)和陶瓷基板(13)；石英音叉敏感元件(1)通过锚点(6)用粘结剂固定于管壳(3)的底座的凸台上，陶瓷混合集成电路(2)的陶瓷基板(13)固定于管壳(3)的底座上，且紧靠石英音叉敏感元件(1)的拾取叉臂(5)；精密运算放大器(10)固定于陶瓷混合集成电路(2)的陶瓷基板(13)的一端，反馈电阻(11)、反馈电容(12)固定于陶瓷混合集成电路(2)的陶瓷基板(13)的另一端；多个管脚分两组，一组靠近石英音叉敏感元件(1)，另一组靠近陶瓷混合集成电路(2)，且这两组多个管脚均固定在管壳(3)的底座上；上盖板和管壳的底座熔焊密封连接，在他们之间形成密闭腔室；外部激励信号通过靠近石英音叉敏感元件(1)的第一管脚、第二管脚送到将驱动叉臂(4)，驱动叉臂(4)在外部激励信号作用下做驱动振动，当有外部角速率信号输入时，驱动叉臂(4)在哥氏力的作用下产生垂直于驱动振动平面的拾取振动，此拾取振动通过石英音叉敏感元件的扭转框(7)传递到拾取叉臂(5)，引起拾取叉臂(5)振动并感应到拾取电荷，此拾取电荷作为陶瓷混合集成电路(2)的输入信号由金导线(14)同时送到精密运算放大器(10)的输入负端、反馈电阻(11)的一端、反馈电容(12)的一端，反馈电阻(11)和反馈电容(12)的另一端由金导线(14)接精密运算放大器(10)的输出端，精密运算放大器(10)的输出端作为陶瓷混合集成电路(2)的输出；精密运算放大器(10)的输入正端通过靠近石英音叉敏感元件(1)的第三管脚由金导线(14)接信号地，供电地端通过靠近陶瓷混合集成电路(2)的第一管脚由金导线(14)接电源地；精密运算放大器(10)的供电正端通过靠近陶瓷混合集成电路(2)的第二管脚由金导线(14)接电源正，精密运算放大器(10)和反馈电阻(11)、反馈电容(12)组成的电荷放大器将拾取电荷转换为电压信号，由金导线(14)输出到管壳(3)的靠近陶瓷混合集成电路(2)的第三管脚上。