[发明专利]具有正方形表面长方体压电振子的全固态双轴陀螺仪

摘要

一种具有正方形表面长方体压电振子的全固态双轴陀螺仪。本发明由端面为正方形的长方体的压电振子和驱动电极，输出电极，模态检测电极组成。所有电极在压电振子的上下两个正方形表面上，关于压电振子对称分布。利用压电体在一定频率的特殊模态下的振动作为参考振动，此模态压电振子在两个方向上均有特殊位置在上下表面的运动方向相反。当外界有角速度时会在压电振子运动方向相反位置产生方向相反的柯氏力，使压电振子拉伸或压缩，最终在输出电极上产生电势。通过输出电极上的电势检测外界双轴的角速度。本发明采用MEMS微加工技术、结构简单、不需要真空封装、抗冲击性强、能在恶劣环境很好地工作、双轴检敏感、不需要高速转动节省功耗。

主权项

1、一种具有正方形表面长方体压电振子的全固态双轴陀螺仪，包括：压电振子、上表面左侧驱动电极、上表面右侧驱动电极、上表面上侧输出电极、上表面右侧输出电极、上表面下侧输出电极、上表面左侧输出电极、上表面模态检测电极；下表面左侧驱动电极、下表面右侧驱动电极、下表面上侧输出电极、下表面右侧输出电极、下表面下侧输出电极、下表面左侧输出电极、下表面模态检测电极，其特征在于：所述压电振子结构是端面为正方形的长方体，压电振子中一端面为压电振子上表面，另一与之平行的端面为压电振子下表面，压电振子上表面与压电振子下表面上的电极均关于压电振子对称；压电振子上表面正方形上侧的边为上表面第一边，压电振子上表面正方形右侧的边为上表面第二边，压电振子上表面正方形下侧的边为上表面第三边，压电振子上表面正方形左侧的边为上表面第四边，压电振子下表面正方形上侧的边为下表面第一边，压电振子下表面上表面右侧的边为下表面第二边，压电振子下表面正方形下侧的边为下表面第三边，压电振子下表面正方形左侧的边为下表面第四边，上表面第一边与下表面第一边平行且上表面第一边与下表面第一边位于压电振子同一表面上，上表面第一边的中点与上表面第三边的中点的连线为上表面第一中心线，上表面第二边的中点与上表面第四边的中点的连线为上表面第二中心线，下表面第一边的中点与下表面第三边的中点的连线为下表面第一中心线，下表面第二边的中点与下表面第四边的中点的连线为下表面第二中心线；所述上表面左侧驱动电极、上表面右侧驱动电极、上表面右侧输出电极、上表面左侧输出电极、上表面模态检测电极位于上表面第二中心线上，上表面模态检测电极位于上表面的中心处，上表面左侧驱动电极与上表面右侧驱动电极关于上表面第一中心线对称分布，上表面右侧输出电极与上表面左侧输出电极关于上表面第一中心线对称分布，上表面上侧输出电极、上表面下侧输出电极位于上表面第一中心线上，上表面上侧输出电极与上表面下侧输出电极关于上表面第二中心线对称分布；所述下表面左侧驱动电极、下表面右侧驱动电极、下表面右侧输出电极、下表面左侧输出电极、下表面模态检测电极位于下表面第二中心线上，下表面模态检测电极位于下表面的中心处，下表面左侧驱动电极与下表面右侧驱动电极关于下表面第一中心线对称分布，下表面右侧输出电极与下表面左侧输出电极关于下表面第一中心线对称分布，下表面上侧输出电极、下表面下侧输出电极位于上表面第一中心线上，下表面上侧输出电极与下表面下侧输出电极关于下表面第二中心线对称分布；所述上表面左侧驱动电极与下表面左侧驱动电极的连线、上表面右侧驱动电极与下表面右侧驱动电极的连线、上表面上侧输出电极与下表面上侧输出电极的连线、上表面右侧输出电极与下表面右侧输出电极的连线、上表面下侧输出电极与下表面下侧输出电极的连线、上表面左侧输出电极与下表面左侧输出电极的连线、上表面模态检测电极与下表面模态检测电极的连线均与压电振子上表面、压电振子下表面垂直。