[发明专利]一种外缘固定式静电驱动多环陀螺及其制备方法

权利要求书

1.一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，包括：

一个含有五到八环的多环谐振器；

一个支撑多环谐振器的固定滑槽；

位于所述多环谐振器的两相邻环之间的多组辐条，用于连接所述多环谐振器的环与环，相邻两组辐条的位置有一角度差；

一个圆柱形支撑杆，位于所述多环谐振器中央，所述圆柱形支撑杆的中心轴与所述多环谐振器的中心轴重合；

位于圆柱形支撑杆上的离散电极；

其中：所述多环谐振器最外一圈环固定，仅保留径向振动自由。

2.根据权利要求1所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，所述多环谐振器中心是镂空结构，所述多环谐振器的每个环的宽度W₁相同，所述多环谐振器每个环与环之间的间隙距离W₃也相同，并且每个环宽度W₁与每个环与环之间的间隙距离W₃相等；

所述多环谐振器每个环在所述多环谐振器径向的长度称为所述多环谐振器的环的宽度，即宽度W₁；

所述多环谐振器相邻位置的环在所述多环谐振器径向的间隙长度称为所述多环谐振器相邻位置环之间的间隙距离，即间隙距离W₃。

3.根据权利要求1所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，所述固定滑槽由两个半圆形滑槽拼接组成一个圆形，半圆形滑槽截面是半个工字型，中间形成空腔容纳多环谐振器，半圆形滑槽在端部引出一小长方形块，用于拧紧固定。

4.根据权利要求3所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，所述固定滑槽的空腔的深度W₄与所述多环谐振器每个环的宽度W₁相同，所述固定滑槽的空腔的高度h₂与所述多环谐振器每个环的高度h₁相同，所述固定滑槽恰好容纳所述多环谐振器最外一圈环，达到固定和支撑作用，使得所述多环谐振器仅保留径向振动自由；

所述多环谐振器每个环在所述多环谐振器径向的长度称为所述多环谐振器的环的宽度，即宽度W₁；

所述固定滑槽的空腔在所述多环谐振器径向的长度称为所述固定滑槽的空腔的深度，即W₄；

所述多环谐振器的每个环在平行于所述多环谐振器轴向的高度称为所述多环谐振器的环的高度，即h₁；

所述固定滑槽的空腔在平行于所述多环谐振器轴向的高度称为所述固定滑槽的空腔的高度，即h₂。

5.根据权利要求1所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，每组辐条沿所述多环谐振器的环的圆周均匀排列，每组辐条的个数为n，则每组辐条的间隔角度为360°/n；相邻两组辐条的位置有一角度差θ，其中θ＝360°/2n。

6.根据权利要求1所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，所述离散电极设置在所述圆柱形支撑杆的圆周一圈，所述离散电极的宽度h₃等于所述多环谐振器的环的高度h₁，并且所述离散电极的中心轴与所述多环谐振器中心轴重合；

所述离散电极在所述多环谐振器轴向的长度称为所述离散电极的宽度h₃。

7.根据权利要求6所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，所述离散电极上表面有凸出部分，作为电气接触点，连接导线，以供电气接触。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，所述圆柱形支撑杆、所述离散电极位于所述多环谐振器中央，所述圆柱形支撑杆高度大于所述多环谐振器的环的高度，所述圆柱形支撑杆上下端凸出于所述多环谐振器上下表面，所述圆柱形支撑杆的中心轴与所述多环谐振器的中心轴重合，所述离散电极下表面与所述多环谐振器下表面在同一水平面，使得所述离散电极与所述多环谐振器的内环对齐。

9.根据权利要求1-7任一项所述的一种外缘固定式静电驱动多环陀螺，其特征在于，所述圆柱形支撑杆上下端固定于陀螺的封装外壳的基座上，从而使所述圆柱形支撑杆和所述离散电极位置固定；所述圆柱形支撑杆的直径满足：所述离散电极与所述多环谐振器的间隙距离在有效范围内，所述离散电极能驱动所述多环谐振器振动。