具有正方形通孔压电振子的全固态双轴陀螺仪

摘要

一种微机电技术领域的具有正方形通孔压电振子的全固态双轴陀螺仪，包括压电振子和驱动电极，输出电极，模态检测电极。振子结构为具有正方形通孔的“回”型柱状体。“回”型内外边界为两个正方形。所有电极在压电振子的上下两个表面关于压电振子对称摆布。利用压电体在一定频率下的特殊模态下的振动作为工作状态，在两个方向上，均有压电振子的上下表面的特殊位置在运动方向相反。当外界有角速度时，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，产生电势。通过检测输出电极上的电势检测外界双轴的角速度。本发明结构简单，抗冲击性强，不需要真空封装，具有方便固定的节点，双轴检敏感，加工工艺简单，不需要高速转动节省功耗。

主权项

一种具有正方形通孔压电振子的全固态双轴陀螺仪，包括：压电振子、上表面左下侧驱动电极、上表面右上侧驱动电极、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、下表面左下侧驱动电极、下表面右上侧驱动电极、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，所述压电振子结构为具有正方形通孔的“回”型柱状体，“回”型内外边界为两个正方形，压电振子其中一“回”型表面为压电振子上表面，另一个“回”型表面为压电振子下表面，压电振子上表面和压电振子下表面平行，且压电振子上表面和压电振子下表面最外边的四个点的相连构成一个长方体；压电振子上表面“回”型外框形成的正方形上侧的边为上表面第一边，压电振子上表面“回”型外框形成的正方形右侧的边为上表面第二边，压电振子上表面“回”型外框形成的正方形的下侧的边为上表面第三边，压电振子上表面“回”型外框形成的正方形左侧的边为上表面第四边，压电振子下表面“回”型外框形成的正方形上侧的边为下表面第一边，压电振子下表面“回”型外框形成的正方形右侧第一条边为下表面第二边，压电振子下表面“回”型外框形成的正方形下侧的边为下表面第三边，压电振子下表面“回”型外框形成的正方形左侧的边为下表面第四边；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，上表面右侧输出电极、上表面左侧输出电极位于上表面第二中心线上，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，上表面左下侧驱动电极与上表面右上侧驱动电极位于压电振子上表面外框形成正方形的一条斜对角线上，上表面模态检测电极位于压电振子上表面外框形成正方形的另外一 条斜对角线的端点处，下表面上侧输出电极、下表面下侧输出电极位于下表面第一中心线上，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，下表面右侧输出电极、下表面左侧输出电极位于下表面第二中心线上，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，下表面左下侧驱动电极与下表面右上侧驱动电极位于压电振子下表面外框形成正方形的一条斜对角线上，下表面模态检测电极位于压电振子下表面外框形成正方形的另外一条斜对角线的端点处；所述上表面左下侧驱动电极与下表面左下侧驱动电极的连线、上表面右上侧驱动电极与下表面右上侧驱动电极的连线、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。