[发明专利]改进的振动陀螺仪

权利要求书

1.一种传感装置，其包括微机械陀螺仪，所述陀螺仪包括：

用于驱动模式振动的第一机械共振器；

第二机械共振器，所述第二机械共振器耦合至所述第一机械共振器并且用于与角速度相对应的感测模式振动，其中，所述第一机械共振器的共振频率和所述第二机械共振器的共振频率最初被调整为基本一致；

阻尼反馈回路，所述阻尼反馈回路连接至所述第二机械共振器，所述反馈回路和所述第二机械共振器的组合的品质因数小于10。

2.根据权利要求1所述的传感装置，其中，

所述反馈回路包括换能器元件和控制元件；

所述换能器元件包括第一换能器和第二换能器；

所述第一换能器被构造为输出与所述感测模式振动相对应的第一电信号；

所述控制元件被构造为从所述第一换能器接收所述第一电信号并且根据特定的响应函数生成第二电信号，所述响应函数限定了所述第一电信号的值与所述第二电信号的值之间的对应性；

所述控制元件被构造为将所述第二电信号馈入所述第二换能器；

所述第二换能器被构造为对质点施加与所述第二电信号相对应的反向力；

所述控制元件是信号处理滤波器，所述信号处理滤波器的响应函数具有与第一共振频率基本一致的共振频率特性。

3.根据权利要求1或2所述的传感装置，其中，所述第一机械共振器的共振频率与所述第二机械共振器的共振频率之间的初始频率间隔在0至0.05的范围内。

4.根据权利要求1、2或3所述的传感装置，其中，所述第一机械共振器和所述第二机械共振器的共振频率被设计为对环境变化表现出同样的反应。

5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的传感装置，其中，所述第二共振器的第一换能器和第二换能器是面积调制型的电容式/静电式换能器。

6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的传感装置，其中，所述第二共振器的第一换能器和第二换能器是压电式换能器。

7.根据前述权利要求1至4中任一项所述的传感装置，其中，所述第一机械共振器或所述第二机械共振器的结构被设计为使得它们的机械和静电对弹簧的贡献的比率基本恒定。

8.根据权利要求2所述的传感装置，其中，所述控制元件是信号处理滤波器。

9.根据权利要求8所述的传感装置，其中，所述信号处理滤波器的品质因数大于1。

10.根据权利要求8或9所述的传感装置，其中，所述信号处理滤波器的品质因数在3至10的范围内。

11.根据权利要求8、9或10所述的传感装置，其中，闭合反馈回路对于低于所述第一共振频率的频率的回路增益在0.1至0.3的范围内。

12.根据权利要求5至10中任一项所述的传感装置，其中，所述共振频率特性与所述第一共振频率的偏差小于50％。

13.一种传感装置的制造方法，所述传感装置包括微机械陀螺仪，所述陀螺仪包括用于驱动模式振动的第一机械共振器和耦合至所述第一机械共振器的用于与角速度相对应的感测模式振动的第二机械共振器，所述方法包括以下步骤：

将所述第一机械共振器的共振频率和所述第二机械共振器的共振频率调整为基本一致；

将待连接的反馈回路连接至所述第二机械共振器，所述反馈回路和所述第二机械共振器的组合的品质因数小于10。