[实用新型]一种基于平面线圈面内检测的微陀螺

说明书

本实用新型公开了一种基于平面线圈面内检测的微陀螺，包括下基板，设置在下基板上的键合框体以及设置在键合框体上的上基板，所述上基板包括:支撑框体、外质量块、内质量块,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所述外质量块内侧，所述支撑框体内侧的边角处设置有驱动组件与所述外质量块连接，所述外质量块内侧的边角处设置有检测组件与所述内质量块连接，所述内质量块上设置有平面线圈。本实用新型的微机械陀螺仪，其整体结构对称，利用平面线圈切割磁感线产生电动势效应检测微弱柯式力，输出精度高，结构合理、紧凑，且具有灵敏度高、可靠性好的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种基于平面线圈面内检测的微陀螺，属微惯性导航技术相关领域。

背景技术

微机械陀螺是二十世纪八十年代初发展起来的军民两用高新技术，与传统的陀螺相比，它具有体积小、功耗低、成本低、易批量化生产、灵敏度高、抗过载能力强、动态范围大和可集成性好等优点，可嵌入电子、信息与智能控制系统中，使得系统体积和成本大幅下降，总体性能大幅提升，符合产品信息化发展方向，因此在民用消费领域和现代国防领域具有广泛的应用前景，越来越受到人们的关注。

目前微机械陀螺的检测方式主要有电容、压电等检测方式，国内研究尚处于实验室样机水平，国外已有成熟的产品面世。

电容检测式微陀螺仪具有低温度系数、低功耗、低噪声、灵敏度高、结构简单、易于与CMOS电路单片集成等优点。然而，传感器内部的寄生电容会对电容检测式微陀螺仪的性能带来一定的影响，为了减小寄生电容的影响，因此对接口电路的检测精度和抗干扰能力提出了较高的要求。压电检测式MEMS陀螺仪具有体积小、直接输出电压信号、易于与IC兼容等特点，但压电检测式MEMS陀螺仪的输出电压信号小，且压电材料的生长工艺复杂，不能进行高温操作。

由以上分析可知，现有的微机械陀螺仪都具有很大的缺陷，限制了微陀螺仪的进一步发展。平面线圈微陀螺是一种基于新效应的检测器件，通过线圈切割磁感线产生的电动势来检测柯氏力，平面线圈设置成回折型，工艺制造简单易于实现。对微位移进行检测具有高分辨率、低噪声，且输出的信号易于检测的优点。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提供一种微机械陀螺的高灵敏的、用平面线圈进行检测的基于平面线圈面内检测的微陀螺，以提高微机械陀螺仪的灵敏度和分辨率，使检测数据更准确。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于平面线圈面内检测的微陀螺，包括：

下基板，设置在下基板上的键合框体以及设置在键合框体上的上基板，所述上基板包括:支撑框体、外质量块、内质量块,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所述外质量块内侧，所述支撑框体内侧的边角处设置有驱动组件与所述外质量块连接，所述外质量块内侧的边角处设置有检测组件与所述内质量块连接，所述内质量块上设置有平面线圈。

可选地，所述下基板表面设置有固定驱动磁体、反馈磁体、固定检测S型磁体和检测N型磁体，所述固定驱动磁体和反馈磁体左右对称设置，所述固定检测S型磁体和检测N型磁体设置在所述固定驱动磁体、反馈磁体之间并上下对称设置，所述固定检测S型磁体和检测N型磁体位于所述平面线圈下方。

可选地，所述平面线圈的端部分别与一引线连接，所述引线一端与所述平面线圈连接，所述引线另一端通过检测机构、驱动机构引至支撑框体上。

可选地，所述平面线圈上设置有用于铺设引线的绝缘层，当引线通过平面线圈时，所述引线铺设在所述绝缘层上。

可选地，所述驱动组件包括：第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构，所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构及第四驱动机构分别设置在所述支撑框体内侧的边角处。