[发明专利]一种单片集成全对称三轴硅微音叉陀螺仪

摘要

本发明公开了一种单片集成全对称三轴硅微音叉陀螺仪，其结构形式为四方全对称结构，主要包括驱动模块、驱动检测模块、航向角检测模块、俯仰角检测模块、横滚角检测模块以及相应的耦合折叠梁、工字型梁、T型梁、U型梁等组成部分。所设计四方全对称三轴硅微陀螺仪在每个方向上都具有相同的结构，四边的四个大框架通过对角处的耦合折叠梁实现连接支撑，这种对称的结构设计以及对角处的耦合连接保证了陀螺仪工作时的音叉效果。本发明的单片集成三轴硅微陀螺仪可以同时测量航向、俯仰、横滚三个方向的角速度，其中驱动检测模态与航向角检测模态同其他模态之间实现了解耦。

主权项

一种单片集成全对称三轴硅微音叉陀螺仪，其特征在于：包括衬底和位于衬底上的驱动模块、驱动检测模块、航向角检测模块、俯仰角检测模块、横滚角检测模块、正方形大框架和耦合折叠梁；正方形大框架有四件，两两相对设置且构成四方对称结构，四件正方形大框架通过耦合折叠梁连为一体，耦合折叠梁固定在衬底上；驱动模块有四件，分别连接在四件正方形大框架的内边上，内边指两两相对设置的正方形大框架内侧的边；驱动检测模块有四件，分别连接在四件正方形大框架的外边上，外边指同一正方形大框架上与内边相对的边；航向角检测模块有八件，分别两两对称地连接在四个正方形大框架的两侧；俯仰角检测模块有两件，分别置于一对相对设置的两件正方形大框架内部，横滚角检测模块有两件，分别置于另一对相对设置的两件正方形大框架内部，俯仰角检测部分与横滚角检测部分结构相同；每个驱动模块包括连接于衬底之上的固定驱动梳齿和连接在正方形大框架内边上的可动驱动梳齿，固定驱动梳齿和可动驱动梳齿构成变面积式电容检测；四件驱动部分的固定驱动梳齿通过电极引线连接在一起；可动驱动梳齿通过T型折叠梁与正方形大框架内边相连，可动驱动梳齿还通过带固定锚点的U型折叠梁固定在衬底上。