【技术实现步骤摘要】
一种水平轴微机械陀螺及其制备方法
本专利技术涉及一种电容式微机械陀螺及其制备方法，特别是关于一种采用垂直梳齿电容检测的水平轴微机械陀螺及其制备方法。
技术介绍
微机械陀螺是利用科利奥利力来测量物体转动角速率的一类惯性传感器。由于采用微机电系统(MEMS)技术制造，微机械陀螺具有体积小、重量轻、成本低等优点，在惯性导航、武器制导、汽车、消费类电子产品等领域有非常广泛的应用前景。为了获得物体转动的完整信息，需要同时检测三个轴向的角速度信号，这就需要三轴的陀螺。三轴的陀螺可以通过将三个单轴器件正交组装来实现，但组装时的误差使三个检测轴很难做到完全正交，限制了三轴陀螺的性能，同时也会增加加工成本。采用MEMS技术可以在单个芯片上同时加工出三个单轴的陀螺，各轴之间的正交对准通过结构设计自动实现，避免了装配问题，而且可以减小整个系统的体积和重量。采用这种技术实现的三轴陀螺中各单向轴的陀螺结构可以独立的做优化设计，因而可以获得较高的性能。将三个单轴陀螺集成在一个芯片上，一方面在选择设计方案时必须考虑Z轴陀螺和X、Y轴陀螺间工艺的兼容性，还应考虑能实现高深宽比结构的工艺方案，以...
【技术保护点】
一种水平轴微机械陀螺，其特征在于：它包括外框，内框，驱动电极，驱动反馈电极，驱动模态弹性梁，检测电极，检测模态弹性梁和锚点，所述驱动电极和驱动反馈电极均采用两组横向梳齿电容，所述外框通过驱动模态的弹性梁与所述固定在衬底上的锚点连接，所述驱动电极和驱动反馈电极的可动电极与所述外框连接，所述检测电极的可动电极与所述内框连接，所述检测电极为实现差分检测的两组不等高垂直梳齿电容，所述检测模态弹性梁为四组组合扭转梁，每组所述组合扭转梁的一端连接所述内框，另一端连接所述外框。
【技术特征摘要】
1、一种水平轴微机械陀螺，其特征在于：它包括外框，内框，驱动电极，驱动反馈电极，驱动模态弹性梁，检测电极，检测模态弹性梁和锚点，所述驱动电极和驱动反馈电极均采用两组横向梳齿电容，所述外框通过驱动模态的弹性梁与所述固定在衬底上的锚点连接，所述驱动电极和驱动反馈电极的可动电极与所述外框连接，所述检测电极的可动电极与所述内框连接，所述检测电极为实现差分检测的两组不等高垂直梳齿电容，所述检测模态弹性梁为四组组合扭转梁，每组所述组合扭转梁的一端连接所述内框，另一端连接所述外框。2、如权利要求1所述一种水平轴微机械陀螺，其特征在于：所述检测电极的两组不等高垂直梳齿电容由相邻插设的单端具有高度差的可动电极和固定电极组成，且其中一组所述电容的可动电极比固定电极短，另一组所述电容的可动电极比固定电极长。3、如权利要求1所述的一种水平轴微机械陀螺，其特征在于：所述检测电极的两组不等高垂直梳齿电容由相邻插设的双端具有高度差的可动电极和固定电极组成，且其中一组所述电容的可动电极位置比固定电极位置高，另一组所述电容的可动电极位置比固定电极位置低。4、如权利要求1或2或3所述的一种水平轴微机械陀螺，其特征在于：所述检测模态弹性梁...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨振川，闫桂珍，刘雪松，郝一龙，武国英，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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