[发明专利]圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺

权利要求书

1.一种圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，由上定子(1)、转子(3)和下定子(2)构成，上定子(1)倒扣在下定子(2)上，转子(3)则悬浮在上定子(1)和下定子(2)形成的空腔内，其特征在于：

所述下定子(2)包括下定子侧向检测及反馈电极(6)、下定子公共电容极板(4)、下定子轴向检测及反馈控制电极(5)、下定子基体(7)、下定子圆柱形轴向充磁永磁体(8)、多个下定子环形轴向充磁永磁体(9)、下定子旋转驱动电极(18)，在下定子基体(7)的顶面上由内而外依次分布着下定子公共电容极板(4)、下定子旋转驱动电极(18)、下定子轴向检测及反馈电极(5)、下定子侧向检测及反馈电极(6)；在下定子基体(7)的底面，下定子圆柱形轴向充磁永磁体(8)位于下定子基体(7)表面几何结构的中线位置，而多个下定子环形轴向充磁永磁体(9)则以下定子基体表面几何结构的中线位置为圆心从内向外依次布置，相邻两个环形永磁体紧密嵌套配合，下定子圆柱形永磁体(8)紧密嵌套在圆环内半径最小的环形永磁体中，下定子(2)相邻的永磁体同一端面的磁极性相异；

所述上定子(1)包括上定子基体(12)、上定子公共电容极板(10)和上定子轴向检测及反馈电极(11)、上定子圆柱形轴向充磁永磁体(14)、上定子环形轴向充磁永磁体(13)、上定子旋转驱动电极(19)，在上定子基体(12)的底面，上定子圆柱形轴向充磁永磁体(14)位于上定子基体(12)表面几何结构的中线位置，而多个上定子环形轴向充磁永磁体(13)则以上定子基体(12)表面几何结构的中线位置为圆心从内向外依次布置，上定子(1)相邻的两个环形永磁体紧密嵌套配合，上定子圆柱形轴向充磁永磁体(14)紧密嵌套在圆环内半径最小的环形永磁体中，上定子(1)相邻的永磁体同一端面的磁极性相异，在上定子基体(12)的顶面上由内而外依次分布着上定子公共电容极板(10)、上定子旋转驱动电极(19)、上定子轴向检测及反馈电极(11)；

所述转子(3)的圆周边缘与下定子轴向检测及反馈电极(5)和上定子轴向检测及反馈电极(11)的外圆弧边缘在竖直方向上对齐。

2.根据权利要求1所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述上定子(1)的上定子圆柱形轴向充磁永磁体(14)和下定子(2)的下定子圆柱形轴向充磁永磁体(8)直径和高度相等，上定子(1)和下定子(2)从内向外相应的多个环形轴向充磁永磁体外形尺寸相同。

3.根据权利要求1或2所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述上定子(1)和下定子(2)的相应的轴向充磁的永磁体相对面在竖直方向形成N-N或者S-S一一对应的磁极极性关系。

4.根据权利要求1所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述上定子基体(12)的顶面与下定子基体(7)的顶面面对面相对布置。

5.根据权利要求1所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述下定子侧向检测及反馈电极(6)分布在下定子基体的顶面的最外围，且沿圆周分布，下定子轴向检测及反馈电极(5)也沿圆周分布。

6.根据权利要求1所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述所述转子(3)是一个圆盘形结构，包括转子上表面层(15)、转子中间反磁结构层(16)、转子下表面层(17)，在转子中间反磁结构层(16)的上、下表面分别覆盖着转子上表面层(15)和转子下表面层(17)。

7.根据权利要求1或6所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述转子(3)，其上设有转子扇形孔洞(20)，转子扇形孔洞(20)以圆周均匀分布，并镶嵌在转子(3)中。

8.根据权利要求1或7所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述转子(3)的转子扇形孔洞(20)的外径与上定子旋转驱动电极(19)以及下定子旋转驱动电极(18)的外径相等。

9.根据权利要求6所述的圆形及多环形轴向充磁永磁反磁转子静电旋转微陀螺，其特征是，所述转子上表面层(15)的材料为Cr/Au或Cr/Cu，转子中间反磁结构层(16)的材料为反磁材料，转子下表面层(17)材料为Cr/Au或Cr/Cu。