[发明专利]镍电极内驱圆形梁谐振微陀螺

说明书

本发明提供了一种镍电极机构内驱圆形梁谐振微陀螺，包括基底(100)、谐振器(102)以及电极机构(104)；所述基底(100)设置有凸出部108；所述谐振器(102)设置在凸出部108内；所述电极机构(104)沿周向均匀分布在基底(100)上。所述电极机构(104)呈扇形；所述电极机构(104)材料为镍。镍电极内驱圆形梁谐振微陀螺采用圆形梁谐振结构，具有高度对称性；镍电极内驱圆形梁谐振微陀螺采用S型柔性固定梁，结构相对稳定，抗冲击，具有优良的性能。分布在圆形梁谐振器内侧边缘的镍电极相对于分布在圆形梁谐振器外侧圆的电极而言，可以提高镍电极内驱圆形梁谐振微陀螺的Q值，因而响应更加灵敏。

技术领域

本发明涉及一种微机电技术领域的陀螺，具体地，涉及镍电极内驱圆形梁谐振微陀螺。

背景技术

陀螺仪是一种能够敏感检测载体角度或角速度的惯性器件，在姿态控制和导航定位等领域有着非常重要的作用。随着国防科技和航空、航天工业的发展，惯性导航系统对于陀螺仪的要求也向低成本、小体积、高精度、多轴检测、高可靠性、能适应各种恶劣环境的方向发展。基于MEMS技术的微陀螺仪采用微纳批量制造技术加工，其成本、尺寸、功耗都很低，而且环境适应性、工作寿命、可靠性、集成度与传统技术相比有极大的提高，因而MEMS级的微陀螺已经成为近些年来MEMS技术广泛研究和应用开发的一个重要方向。

随着MEMS陀螺在导航系统中的应用和发展，国外科学家1994年研制的半球谐振陀螺具有较高的性能。借助于这种半球谐振陀螺的研究，研究者们对具有高Q值和对称结构的MEMS谐振器的设计有了更好的理解。但是，由于早期的杆结构谐振器的杆部分需要组装在微机械机构上，从长远来看，更高的动态负载和在连接处的不精确连接会导致半球谐振陀螺产生更大偏移。于是，想到了设计一种具有良好对称性的、小而紧凑的、平面结构的MEMS陀螺，即镍电极内驱圆形梁谐振微陀螺。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种镍电极内驱圆形梁谐振微陀螺。

根据本发明提供的一种镍电极机构内驱圆形梁谐振微陀螺，包括基底、谐振器以及电极机构；

所述谐振器设置在基底上；

所述电极机构沿周向均匀分布在基底上。

优选地，所述电极机构呈圆环分段形状；

所述电极机构材料为镍。

优选地，所述基底、谐振器均为环形。

优选地，所述谐振器包括梁机构；

所述梁机构沿周向均匀分布在基底内；

所述梁机构包括固定梁、环形梁；

所述环形梁的一端与固定梁相连接。

优选地，所述电极机构的数量、固定梁的数量均与环形梁的数量相同；

优选地，所述固定梁为S形；

所述固定梁的数量为多个；

多个所述固定梁之间呈中心对称。

优选地，所述环形梁与电极机构之间设置有第一环；

所述环形梁(101)的另一端与第一环相连接；

所述环形梁与固定梁之间设置有第二环；

所述第一环和第二环为同心环。

优选地，所述电极机构包括驱动电极、检测电极；

所述驱动电极的数量与检测电极的数量相同；

所述驱动电极与检测电极均匀间隔排布在第一环内。

优选地，相邻所述驱动电极之间位置间隔呈90°的预设角度。