[发明专利]一种具有良好抗冲击性能的冗余双环式微机械陀螺结构

权利要求书

1.一种具有良好抗冲击性能的冗余双环式微机械陀螺结构，其特征在于：包括玻璃基底、谐振子部分、电极部分；

所述谐振子部分包括圆环状内层谐振质量（11）、圆环状外层谐振质量（12）、八个块状锚点（2）、八根轮辐状内侧弹性支撑悬梁（31）、八根轮辐状外侧弹性支撑悬梁（32）；

所述电极部分包括四个弧形内层驱动模态位移测量电极（41）、四个弧形外层驱动模态位移测量电极（42）、四个弧形内层检测模态位移测量电极（51）、四个弧形外层检测模态位移测量电极（52）、八对弧形内层控制电极（61）、八对弧形外层控制电极（62）；

其中，圆环状内层谐振质量（11）和圆环状外层谐振质量（12）均置放于玻璃基底的上表面，且圆环状内层谐振质量（11）的中心线和圆环状外层谐振质量（12）的中心线相互重合；

八个块状锚点（2）均键合于玻璃基底的上表面，且八个块状锚点（2）均位于圆环状内层谐振质量（11）和圆环状外层谐振质量（12）之间；八个块状锚点（2）围绕圆环状内层谐振质量（11）的中心线对称分布；

八根轮辐状内侧弹性支撑悬梁（31）一一对应地位于圆环状内层谐振质量（11）和八个块状锚点（2）之间，且八根轮辐状内侧弹性支撑悬梁（31）围绕圆环状内层谐振质量（11）的中心线对称分布；

每根轮辐状内侧弹性支撑悬梁（31）均由第一直形梁段（31a）、第一U形梁段（31b）、第二U形梁段（31c）、第二直形梁段（31d）构成；第一直形梁段（31a）的尾端与圆环状内层谐振质量（11）的外侧面固定；第一U形梁段（31b）的尾端、第二U形梁段（31c）的尾端均与第一直形梁段（31a）的首端固定；第二直形梁段（31d）的尾端分别与第一U形梁段（31b）的首端、第二U形梁段（31c）的首端固定；第一U形梁段（31b）和第二U形梁段（31c）共同围合形成封闭的圆角矩形；第二直形梁段（31d）的首端与对应的块状锚点（2）的内侧面固定；

八根轮辐状外侧弹性支撑悬梁（32）一一对应地位于八个块状锚点（2）和圆环状外层谐振质量（12）之间，且八根轮辐状外侧弹性支撑悬梁（32）围绕圆环状内层谐振质量（11）的中心线对称分布；

每根轮辐状外侧弹性支撑悬梁（32）均由第三直形梁段（32a）、第三U形梁段（32b）、第四U形梁段（32c）、第四直形梁段（32d）构成；第三直形梁段（32a）的尾端与对应的块状锚点（2）的外侧面固定；第三U形梁段（32b）的尾端、第四U形梁段（32c）的尾端均与第三直形梁段（32a）的首端固定；第四直形梁段（32d）的尾端分别与第三U形梁段（32b）的首端、第四U形梁段（32c）的首端固定；第三U形梁段（32b）和第四U形梁段（32c）共同围合形成封闭的圆角矩形；第四直形梁段（32d）的首端与圆环状外层谐振质量（12）的内侧面固定；

四个弧形内层驱动模态位移测量电极（41）和四个弧形内层检测模态位移测量电极（51）均键合于玻璃基底的上表面，且四个弧形内层驱动模态位移测量电极（41）和四个弧形内层检测模态位移测量电极（51）均位于圆环状内层谐振质量（11）的内腔；四个弧形内层驱动模态位移测量电极（41）和四个弧形内层检测模态位移测量电极（51）围绕圆环状内层谐振质量（11）的中心线对称分布且交错排列；四个弧形内层驱动模态位移测量电极（41）的中点位置与第一根第一直形梁段（31a）的尾端、第三根第一直形梁段（31a）的尾端、第五根第一直形梁段（31a）的尾端、第七根第一直形梁段（31a）的尾端一一正对；四个弧形内层检测模态位移测量电极（51）的中点位置与第二根第一直形梁段（31a）的尾端、第四根第一直形梁段（31a）的尾端、第六根第一直形梁段（31a）的尾端、第八根第一直形梁段（31a）的尾端一一正对；四个弧形内层驱动模态位移测量电极（41）的外侧面与圆环状内层谐振质量（11）的内侧面共同构成四个微电容器；四个弧形内层检测模态位移测量电极（51）的外侧面与圆环状内层谐振质量（11）的内侧面共同构成四个微电容器；

四个弧形外层驱动模态位移测量电极（42）和四个弧形外层检测模态位移测量电极（52）均键合于玻璃基底的上表面，且四个弧形外层驱动模态位移测量电极（42）和四个弧形外层检测模态位移测量电极（52）均位于圆环状外层谐振质量（12）的外部；四个弧形外层驱动模态位移测量电极（42）和四个弧形外层检测模态位移测量电极（52）围绕圆环状内层谐振质量（11）的中心线对称分布且交错排列；四个弧形外层驱动模态位移测量电极（42）的中点位置与第一根第四直形梁段（32d）的首端、第三根第四直形梁段（32d）的首端、第五根第四直形梁段（32d）的首端、第七根第四直形梁段（32d）的首端一一正对；四个弧形外层检测模态位移测量电极（52）的中点位置与第二根第四直形梁段（32d）的首端、第四根第四直形梁段（32d）的首端、第六根第四直形梁段（32d）的首端、第八根第四直形梁段（32d）的首端一一正对；四个弧形外层驱动模态位移测量电极（42）的内侧面与圆环状外层谐振质量（12）的外侧面共同构成四个微电容器；四个弧形外层检测模态位移测量电极（52）的内侧面与圆环状外层谐振质量（12）的外侧面共同构成四个微电容器；

八对弧形内层控制电极（61）均键合于玻璃基底的上表面，且八对弧形内层控制电极（61）均位于圆环状内层谐振质量（11）和圆环状外层谐振质量（12）之间；八对弧形内层控制电极（61）围绕圆环状内层谐振质量（11）的中心线对称分布，且八对弧形内层控制电极（61）一一对应地对称分布于八根第一直形梁段（31a）的两侧；八对弧形内层控制电极（61）的内侧面与圆环状内层谐振质量（11）的外侧面共同构成八对微电容器；其中，与四个弧形内层驱动模态位移测量电极（41）位置对应的四对微电容器作为四对内层驱动模态激励电容，与四个弧形内层检测模态位移测量电极（51）位置对应的四对微电容器作为四对内层检测模态力反馈电容；

八对弧形外层控制电极（62）均键合于玻璃基底的上表面，且八对弧形外层控制电极（62）均位于圆环状内层谐振质量（11）和圆环状外层谐振质量（12）之间；八对弧形外层控制电极（62）围绕圆环状内层谐振质量（11）的中心线对称分布，且八对弧形外层控制电极（62）一一对应地对称分布于八根第四直形梁段（32d）的两侧；八对弧形外层控制电极（62）的外侧面与圆环状外层谐振质量（12）的内侧面共同构成八对微电容器；其中，与四个弧形外层驱动模态位移测量电极（42）位置对应的四对微电容器作为四对外层驱动模态激励电容，与四个弧形外层检测模态位移测量电极（52）位置对应的四对微电容器作为四对外层检测模态力反馈电容。