一种基于杠杆结构的面内敏感轴微机械陀螺制造技术

本发明专利技术涉及一种基于杠杆结构的面内敏感轴微机械陀螺，包括：多个杠杆式解耦单元，与所述杠杆式解耦单元相连接的耦合单元；所述杠杆式解耦单元包括：驱动质量块，检测质量块，解耦结构，驱动结构，检测电极；所述驱动质量块和所述检测质量块相邻的间隔设置且与所述解耦结构相对的两端分别固定连接；所述解耦结构为杠杆式解耦结构，其在外力作用下可产生垂直于轴向的弹性形变；所述驱动结构与所述驱动质量块相连接，所述检测电极设置在所述检测质量块正下方。本发明专利技术的解耦结构不仅实现了面内陀螺的驱动模态和检测模态解耦，还通过杠杆的放大作用提升了面内敏感轴微机械陀螺的信噪比。用提升了面内敏感轴微机械陀螺的信噪比。用提升了面内敏感轴微机械陀螺的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种基于杠杆结构的面内敏感轴微机械陀螺


[0001]本专利技术涉及微机电系统与传感器领域，尤其涉及一种基于杠杆结构的面内敏感轴微机械陀螺。

技术介绍

[0002]陀螺仪是测量载体相对惯性空间旋转运动的传感器，是运动测量、惯性导航、制导控制等领域的核心器件，在航空航天、智能机器人、制导弹药等高端工业装备和精确打击武器中具有非常重要的应用价值。目前，陀螺仪主要有机械转子陀螺、激光陀螺、光纤陀螺和微机电陀螺等类型。其中，基于微机电系统（MEMS）技术的陀螺仪具有体积小、成本低、功耗低、寿命长、可批量生产等显著特点，特别适用于对体积、低功耗要求比较高的领域。
[0003]微机械陀螺根据敏感轴方向可以分为面内微机械陀螺和面外微机械陀螺。其中，面内微机械陀螺的敏感轴在面内，即陀螺用于敏感x
‑
y轴向的角速度；而面外微机械陀螺的敏感轴在面外，即陀螺用于敏感z轴向的角速度。面外微机械陀螺由于驱动轴和检测轴均位于面内，易于实现模态对称和解耦，因此性能目前远高于面内微机械陀螺。面内微机械陀螺由于其驱动轴和检测轴在面外，受限于目前微机械加工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于杠杆结构的面内敏感轴微机械陀螺，其特征在于，包括：多个杠杆式解耦单元（1），与所述杠杆式解耦单元（1）相连接的耦合单元（2）；所述杠杆式解耦单元（1）包括：驱动质量块（11），检测质量块（12），解耦结构（13），驱动结构（14），检测电极；所述驱动质量块（11）和所述检测质量块（12）相邻的间隔设置且与所述解耦结构（13）相对的两端分别固定连接；所述解耦结构（13）为杠杆式解耦结构，其在外力作用下可产生垂直于轴向的弹性形变；所述驱动结构（14）与所述驱动质量块（11）相连接，所述检测电极设置在所述检测质量块（12）正下方。2.根据权利要求1所述的面内敏感轴微机械陀螺，其特征在于，多个所述杠杆式解耦结构（1）规则的多排阵列，且相邻所述杠杆式解耦结构（1）镜像对称。3.根据权利要求2所述的面内敏感轴微机械陀螺，其特征在于，所述解耦结构（13）包括：驱动杠杆部分（131）、检测杠杆部分（132）和杠杆支点梁（133）；所述驱动杠杆部分（131）、检测杠杆部分（132）分别与所述杠杆支点梁（133）固定连接，且分别位于所述杠杆支点梁（133）的相对两侧；所述驱动杠杆部分（131）的弯曲刚度小于所述检测杠杆部分（132）的弯曲刚度。4.根据权利要求3所述的面内敏感轴微机械陀螺，其特征在于，所述解耦结构（13）为扁平结构，且所述驱动杠杆部分（131）厚度方向的弯曲刚度大于宽度方向的弯曲刚度，所述检测杠杆部分（132）厚度方向的弯曲刚度大于宽度方向的弯曲刚度。5.根据权利要求4所述的面内敏感轴微机械陀螺，其特征在于，所述驱动杠杆部分（131）包括：多个驱动杠杆梁（1311），所述驱动杠杆梁（1311）沿所述杠杆支点梁（133）的轴向间隔的在所述杠杆支点梁（133）上排列布置；其中，通过调整所述驱动杠杆梁（1311）的尺寸、截面形状、设置间隔、设置数量中的至少一种参数调整所述驱动杠杆部分（131）的弯曲刚度；所述检测杠杆部分（132）包括：多个检测杠杆梁（1321），所述检测杠杆梁（1321）沿所述杠杆支点梁（133）的轴向等间隔的在所述杠杆支点梁（133）上排列布置；其中，通过调整所述检测杠杆梁（1321）的尺寸、截面形状、设置间隔、设置数量中的至少一种参数调整所述驱动杠杆部分（131）的弯曲刚度。6.根据权利要求5所述的面内敏感轴微机械陀螺，其特征在于，所述杠杆支...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯占强，肖定邦，吴学忠，邝云斌，蹇敦想，马成虎，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：