[实用新型]一种面内检测的高Q值隧道磁阻效应的微机械陀螺

说明书

技术领域

本实用新型涉及微惯性导航技术领域，具体涉及一种面内检测的高Q值隧道磁阻效应的微机械陀螺。

背景技术

目前，微机械陀螺常用的检测方式是压阻式、电容式、压电式和隧道效应式等，其中前两种共同的特点是：其灵敏度提高均依赖于结构刚度的减小，高灵敏度伴随着小量程、低过载，并且电容式的在小型化应用中也比较容易出现吸合和击穿等问题。此外，随着传感器尺寸的减小，其有效的敏感区域也随之减小，其灵敏度和分辨率等指标也明显降低，已经达到或接近其灵敏感知的极限，因而限制了检测灵敏度的进一步提高。压电效应传感器的灵敏度易漂移，需要经常校正，归零慢，不宜连续测试。隧道效应微机电传感器，制造工艺复杂，检测电路也相对较难实现，成品率低，不利于集成。因此，应用于中高灵敏的新效应敏感器件研究需求迫切。

微机械陀螺通过真空封装的方法可以提高其品质因数，进而提高微陀螺的灵敏度，而真空封装成本昂贵，并且目前国内真空封装技术尚未成熟，真空腔内真空度保持时间较短，限制了微机械陀螺的性能提升。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有微机械陀螺结构难以实现常压下高灵敏检测的问题，提供了一种基于隧道磁阻效应的高Q值面内检测微陀螺。

一种面内检测的高Q值隧道磁阻效应的微机械陀螺，所述微机械陀螺包括嵌放有永磁体的基板及置于基板上侧的陀螺敏感机构。

进一步地，所述陀螺敏感机构包括一降低驱动方向及检测方向信号耦合影响的分体式质量块结构。

进一步地，所述分体式质量块结构包括一内质量块及一外质量块，所述内质量块与外质量块通过检测梁连接。

进一步地，所述陀螺敏感机构还包括支撑框体、驱动梁及隧道磁阻器件。

进一步地，所述外质量块设置在所述支撑框体内侧，所述内质量块设置在外质量块内侧，所述隧道磁阻器件设置在内质量块中心处；

所述外质量块通过驱动梁与所述支撑框体连接。

进一步地，所述支撑框体整体呈方形，所述驱动梁垂直于所述方形一侧边，所述检测梁垂直所述驱动梁。

进一步地，所述陀螺敏感机构上以内质量块中心点处垂直驱动梁的方向为X轴，以内质量块中心点处垂直X轴的方向为Y轴，由X轴向中心线与Y轴向中心线将陀螺敏感机构划分得到的四象限区域，在所述四象限区域内所述内质量块分别开设有用于设置检测梁的检测梁置梁槽，且所述检测梁置梁槽以相邻象限间的分界线对称设置；在所述四象限区域内所述外质量块分别开设有用于设置驱动梁的驱动梁置梁槽，且所述驱动梁置梁槽以相邻象限间的分界线对称设置。

进一步地，所述隧道磁阻器件连接一信号引出线，所述外质量块上设置有反馈导线及驱动导线，所述支撑框体上设置有引线焊盘，所述反馈导线与驱动导线均经沿驱动梁设置的连接导线与引线焊盘连接。

进一步地，所述基板中心区域嵌放有检测磁体，在所述检测磁体两侧嵌设有两个驱动磁体，所述检测磁体与隧道磁阻器件位置对应，所述驱动磁体与驱动置梁槽位置对应，所述基板上侧设置有一垫衬框体，所述陀螺敏感机构设置在所述垫衬框体上侧，所述垫衬框体与所述基板组合设置构成一凹槽，所述检测磁体及驱动磁体均置于所述凹槽内。

本实用新型将隧道磁阻效应检测与陀螺哥氏效应相结合，结构简单、合理、紧凑，适合于微小型化。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为陀螺基板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的整体结构主视图；

图4为图1中A处的放大图；

图5为陀螺敏感机构的俯视图。

图中：1-隧道磁阻器件；2-内质量块；3-外质量块；4-检测梁；5-驱动梁；6-支撑框体；7-信号引出线；8-驱动导线；9-反馈导线；10-引线焊盘；11-驱动梁置梁槽；12-检测梁置梁槽；13-检测磁体；14-驱动磁体；15-垫衬框体；16-基板；17-陀螺敏感机构。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。