一种单热源十字流式微机械三轴薄膜陀螺制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单热源十字流式微机械三轴薄膜陀螺，包括敏感层和盖板，敏感层的上表面设置有呈“十”字型结构的四根加热器和六对热敏电阻，敏感层的下表面刻蚀有一“十”字型凹槽；一根加热器、一对Z轴热敏电阻和一根X/Y轴热敏电阻构成一个测量单元；四根加热器的通电方式为周期方波式通电；盖板上刻蚀有凹槽，且与敏感层的上表面密闭连接。本实用新型专利技术提出的基于热膨胀流的MEMS陀螺，形成“十”字型分布的对流式的热流，这种对流式热流流速大、气流状态稳定，陀螺灵敏度高，稳定性好，可实现空间三轴角速度的同时测量，具有很高的集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种单热源十字流式微机械三轴薄膜陀螺
本技术涉及利用哥氏力偏转热流敏感体检测运动体角速度姿态参数的
，尤其是涉及一种单热源十字流式微机械三轴薄膜陀螺。
技术介绍
利用微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System)技术制作的微型惯性传感器有大批量生产、成本低、体积小、功耗低等诸多优点，是未来中、低精度微型惯性传感器的理想产品。陀螺、加速度计是载体运动姿态测量和控制的核心惯性传感器，而陀螺是敏感角速度、角加速度等角参数的传感器。传统的微型陀螺(微机械陀螺)是基于高频振动质量被基座带动旋转时存在的哥氏效应原理，微电子和微机械结合的微型化速率陀螺。这种陀螺敏感元件内的固体质量块需要通过机械弹性体悬挂并振动，在稍高加速冲击下容易损坏，同时为了减少阻尼需要真空封装，其工艺复杂，长时间工作时会产生疲劳损坏和振动噪声。而微型流体惯性器件是一种新型的通过检测密闭腔体内流体的流场偏移量，实现输入加速度和角速度的测量。由于其没有传统的微型陀螺中的可动部件和悬挂系统，所以能抗高过载；由于其敏感质量为气体，质量几乎为零，所以响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单热源十字流式微机械三轴薄膜陀螺，其特征在于，包括敏感层和盖板，其中，/n所述敏感层的上表面设置有呈“十”字型结构的四根加热器和六对热敏电阻，敏感层的下表面刻蚀有一“十”字型凹槽；/n定义所述“十”字型凹槽的两臂方向分别为X，Y方向，敏感层的高度方向为Z向；所述加热器和所述热敏电阻的放置方向均为与X或Y方向平行或者垂直；四根所述加热器和六对所述热敏电阻形成一个“交叉”网络，沿X、Y两个垂直坐标轴对称设置；一根加热器、一对Z轴热敏电阻和一根X/Y轴热敏电阻构成一个测量单元，共形成四个所述测量单元；/n检测X轴角速度的热敏电阻为两个，沿“十”字型结构的X轴方向对称放置，且与Y轴方向垂直；检...

【技术特征摘要】
1.一种单热源十字流式微机械三轴薄膜陀螺，其特征在于，包括敏感层和盖板，其中，
所述敏感层的上表面设置有呈“十”字型结构的四根加热器和六对热敏电阻，敏感层的下表面刻蚀有一“十”字型凹槽；
定义所述“十”字型凹槽的两臂方向分别为X，Y方向，敏感层的高度方向为Z向；所述加热器和所述热敏电阻的放置方向均为与X或Y方向平行或者垂直；四根所述加热器和六对所述热敏电阻形成一个“交叉”网络，沿X、Y两个垂直坐标轴对称设置；一根加热器、一对Z轴热敏电阻和一根X/Y轴热敏电阻构成一个测量单元，共形成四个所述测量单元；
检测X轴角速度的热敏电阻为两个，沿“十”字型结构的X轴方向对称放置，且与Y轴方向垂直；检测Y轴角速度的热敏电阻为两个，沿“十”字型结构的Y轴方向对称放置，且与X轴方向垂直；检测Z轴角速度的热敏电阻为八个，放置于“十”字型结构每个测量单元X/Y方向上，且与加热器的方向垂直；
四根加热器中的两根放置在X轴方向上，且与X轴垂直；另外两根放置在Y轴方向上，且与Y轴垂直；
四根加热器的通电方式为周期方波式通电，即加热器的一个工作周期包括脉冲电压激励时间与断电间隔时间；
四根加热器的悬置高度一致，均为z1；检测X轴角速度的热敏电阻、检测Y轴角速度的热敏电阻和检测Z轴角速度的热敏电阻的悬置高度一致，均为z2，且满足：z1＜z2，即加热器与热敏电阻之间存在高度差；
所述盖板上刻蚀有凹槽，且与敏感层的上表面密闭连接。


2.根据权利要求1所述的单热源十字流式微机械三轴薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：李备，朴林华，朴然，李美樱，王灯山，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11