一种双敏感模态的微机械陀螺

摘要

本发明设计了一种新型的双敏感模态的微机械陀螺结构，主要是为了提高微机械陀螺的增益来提高灵敏度。本发明设计的微机械陀螺结构把完全的二自由度振动结构应用在驱动模态和敏感模态，而且采用双敏感模态结构，即敏感模态拥有两个完全的二自由度振动结构，分别通过检测质量块与驱动模态的驱动框架和解耦框架相连，实现双敏感模态与驱动模态的解耦。完全的二自由度结构可以增加驱动模态和敏感模态的3dB带宽，提高陀螺系统的稳定性；双敏感模态可以提高陀螺系统的整体输出增益，提高系统的灵敏度。本发明具有稳定性好、抗干扰以及高灵敏度的优点，并且避免了真空封装，有利于广泛的实际应用。

主权项

一种双敏感模态的微机械陀螺，其结构特征在于：结构主要由驱动框架(1)、解耦框架(2)、静驱动梳齿(9)和动驱动梳齿(10)、第一检测质量块(3)、第二检测质量块(4)、第一检测框架(5)、第二检测框架(6)、第一敏感质量块(7)、第二敏感质量块(8)、第一静敏感梳齿(11)、第一动敏感梳齿(12)、第二静敏感梳齿(13)、第二动敏感梳齿(14)构成；动驱动梳齿(10)设置在驱动框架(1)上，驱动框架(1)和锚点一(24)通过弹簧梁一(15)相连，驱动框架(1)和解耦框架(2)通过弹簧梁二(16)相连，解耦框架(2)和锚点二(25)通过弹簧梁三(17)连接，构成完全的二自由度的驱动模态；第一动敏感梳齿(12)设置在第一敏感质量块(7)上，第一检测质量块(3)和第一检测框架(5)通过弹簧梁一(15)相连，第一检测框架(5)和锚点三(26)通过弹簧梁四(18)相连，第一检测框架(5)和第一敏感质量块(7)通过弹簧梁五(19)相连，第一敏感质量块(7)和锚点四(27)通过弹簧梁六(20)连接，构成完全二自由度的敏感模态单元一；第二动敏感梳齿(14)设置在第二敏感质量块(8)上，第二检测质量块(4)和第二检测框架(6)通过弹簧梁三(17)相连，第二检测框架(6)和锚点五(28)通过弹簧梁七(21)相连，第二检测框架(6)和第二敏感质量块(8)通过弹簧梁八(22)相连，第二敏感质量块(8)和锚点六(29)通过弹簧梁九(23)连接，构成完全二自由度的敏感模态单元二；第一检测质量块(3)和驱动框架(1)通过弹簧梁四(18)相连，把敏感模态单元一和驱动模态连接在一起，第二检测质量块(4)和解耦框架(2)通过弹簧梁七(21)相连，把敏感模态单元二和驱动模态连接在一起，通过检测敏感模态的电容变化来计算外部的输入角速度。