基于硅平面加工工艺的静电驱动式体声波固体波动微陀螺

摘要

本发明提供了一种基于硅平面加工工艺的静电驱动式体声波固体波动微陀螺，包括：一个长方体基体、一个带有四根梁的方形谐振子、四个驱动电极和四个检测电极，其中：四个驱动电极和四个检测电极分别沿方形谐振子顶端四个角两侧对应的基体内表面侧壁上分布配置，通过在连接方形谐振子的梁上布置金属连接线对其施加正负电压，从而配合驱动电极和检测电极实现静电驱动与检测。本发明利用方形谐振子的特殊振动模态进行工作，其驱动模态和检测模态互相匹配。本发明采用MEMS工艺制作，结构简单、体积小、与硅的平面加工工艺兼容且便于封装。

主权项

一种基于硅平面加工工艺的静电驱动式体声波固体波动微陀螺，其特征在于，包括：一个长方体基体；一个带有四根梁的方形谐振子；四个沿方形谐振子顶端四个角一侧对应的长方体基体内表面侧壁上分布配置的驱动电极；四个沿方形谐振子顶端四个角一侧对应的长方体基体内表面侧壁上分布配置的检测电极；其中，驱动电极与方形谐振子均非接触，检测电极与方形谐振子均非接触，且四个驱动电极的空间位置与四个检测电极的空间位置互相垂直；所述微陀螺利用方形谐振子的驱动模态与检测模态的模态匹配作为参考振动，在该模态下方形谐振子顶端四个角沿四边方向振动；通过在四个驱动电极中非对角的任意两个相对的驱动电极上施加正弦交流电压，由电容感应效应产生方形谐振子在驱动模态的振动；当有垂直于方形谐振子底部的角速度输入时，在科氏力的作用下，方形谐振子的谐振方式会从驱动模态向检测模态变化，检测模态沿方形四边方向的谐振振幅与输入角速度的大小成正比；通过检测方形谐振子与长方形基体内表面侧壁上的四个检测电极间的感应电容的变化，就可检测垂直于方形谐振子底面平面角速度的大小。