[发明专利]管脚式压电固体波动模态匹配陀螺

摘要

本发明提供了一种管脚式压电固体波动模态匹配陀螺，包括一个顶面为正方形的长方体谐振子、一个当中镂空的回柱形框架、四根连接长方体谐振子和回柱形框架的细梁、两个对称分布于长方体谐振子顶面中央的驱动电极、四个对称分布于长方体谐振子顶面四角的检测电极、六个沿回柱形框架外延分布的管脚，其中：长方体谐振子处于回柱形框架镂空部分中央，靠四根细梁与回柱形框架连接；驱动电极和检测电极通过金属连接线经过细梁连接到管脚上。本发明具有结构简单、加工方便、小体积、具有高Q值等特点，且利于封装。

主权项

一种管脚式压电固体波动模态匹配陀螺，包括谐振子、驱动电极和检测电极，其特征在于，还包括：框架、细梁以及管脚；所述谐振子为一个顶面为正方形的长方体谐振子；所述框架为一个当中镂空的回柱形框架；所述细梁为四根连接长方体谐振子和回柱形框架的细梁；所述驱动电极为两个对称分布于长方体谐振子顶面中央的驱动电极；所述检测电极为四个对称分布于长方体谐振子顶面四角的检测电极；所述管脚为六个沿回柱形框架外延分布的管脚；其中：所述长方体谐振子设置于所述回柱形框架的镂空部分中央位置，在所述长方体谐振子的上下正方形面四组对称边中点连线位置通过四根所述细梁与所述回柱形框架连接固定；所述驱动电极和所述检测电极通过金属连接线经过所述细梁连接到所述管脚上；利用长方体谐振子的特殊模态作为参考振动，所述特殊模态是指模态匹配的驱动模态与检测模态，在该特殊模态下长方体谐振子顶部四角沿顶面四边方向振动；通过在两个驱动电极所对应的管脚上施加正弦交流电压，由逆压电效应产生长方体谐振子在驱动模态振动；当有垂直于长方体谐振子底部的角速度输入时，在科氏力的作用下，长方体谐振子的谐振方式会从驱动模态向检测模态变化，检测模态的沿顶面四边方向谐振振幅与输入角速度的大小成正比；通过检测电极所对应的管脚检测长方体谐振子的四个检测电极上的电压变化，就可检测垂直于长方体谐振子底面平面角速度的大小。