基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀。該陀螺儀包括垂直兩層，上層為硅微陀螺儀的機(jī)械模塊，下層為敷有信號(hào)引線的玻璃襯底，陀螺儀的機(jī)械模塊由兩個(gè)完全相同的子模塊構(gòu)成，且水平對(duì)稱放置，兩個(gè)敏感質(zhì)量塊之間分別通過驅(qū)動(dòng)耦合折疊梁和橫梁在驅(qū)動(dòng)方向和敏感方向連接，使得兩個(gè)敏感質(zhì)量塊在驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)都相互關(guān)聯(lián)。每個(gè)子模塊包括敏感質(zhì)量塊、驅(qū)動(dòng)模塊、驅(qū)動(dòng)反饋模塊、檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)支承梁、驅(qū)動(dòng)反饋支承梁、檢測(cè)支承梁、驅(qū)動(dòng)解耦梁、檢測(cè)解耦梁、檢測(cè)耦合支承梁、以及固定錨點(diǎn)。本發(fā)明中的兩個(gè)子模塊采用同頻反相驅(qū)動(dòng)模式，檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)差分檢測(cè)，能有效抑制外界沖擊、溫度以及加工缺陷的影響，抗共模誤差能力強(qiáng)。
【專利說明】基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微電子機(jī)械系統(tǒng)和微慣性測(cè)量領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙音叉效應(yīng)的 對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械模塊與電子系統(tǒng)的微型化與集成--微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的出現(xiàn)，給慣性 傳感器領(lǐng)域帶來一場(chǎng)革命。其中，硅微陀螺儀具有微型化與集成化、高可靠性、低功耗、易于 數(shù)字化和智能化、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)異性能。隨著性能的不斷提高，硅微陀螺儀已經(jīng)取代了部 分傳統(tǒng)的陀螺儀，在消費(fèi)類電子、汽車工業(yè)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀采用兩個(gè)子模塊相互獨(dú)立、即兩個(gè)敏感質(zhì)量塊 在驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)都不關(guān)聯(lián)，或者兩個(gè)敏感質(zhì)量塊在驅(qū)動(dòng)模態(tài)關(guān)聯(lián)而在檢測(cè)模態(tài)不關(guān) 聯(lián)的模塊設(shè)計(jì)方式，這就使得兩個(gè)子模塊的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)模態(tài)振動(dòng)頻率不能完全一致，且容 易受到同相模態(tài)、扭轉(zhuǎn)模態(tài)等干擾模態(tài)的影響，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的差分檢測(cè)，抗共模干擾能力 差；同時(shí)，硅微陀螺儀多采用不解耦或者半解耦模塊形式，驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)之間存在較 大的耦合，在無哥氏力效應(yīng)的情況下，其驅(qū)動(dòng)模態(tài)的振動(dòng)能量也會(huì)耦合到檢測(cè)模態(tài)，產(chǎn)生較 大的輸出誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì) 稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，兩個(gè)敏感質(zhì)量塊在驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)都關(guān)聯(lián)，其可達(dá)到 振動(dòng)特性一致、振動(dòng)平穩(wěn)、全解耦、驅(qū)動(dòng)幅度大、檢測(cè)靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、誤差小的效 果。
[0005] 本發(fā)明提供一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其包括：
[0006] 玻璃襯底（lc)，其上布置有多個(gè)金屬電極，且每一所述金屬電極上設(shè)有多個(gè)鍵合 點(diǎn)（18al、18a2、18a3、18a4、18a5、18a6);
[0007] 機(jī)械模塊（Id)包含兩子模塊（la、lb)，且兩子模塊（la、lb)對(duì)稱設(shè)在所述襯底 上，且一所述子模塊包括敏感質(zhì)量塊（4a)、驅(qū)動(dòng)模塊（5al)、驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)、檢測(cè)模 塊（6al、6a2)、驅(qū)動(dòng)支承梁（7al、7a2)、驅(qū)動(dòng)反饋支承梁（7a3、7a4)、檢測(cè)支承梁（8al、8a2、 8 &3、8&4)、驅(qū)動(dòng)解耦梁（10&1、10&2)、檢測(cè)解耦梁（9 &1、9&2)、檢測(cè)耦合支承梁（11&1、11 &2、 Ila3、lla4)、以及固定錨點(diǎn)（13al、13a2、13a3、13a4);
[0008] 其中，兩所述敏感質(zhì)量塊（4a、4b)之間通過驅(qū)動(dòng)耦合折疊梁（2a，2b)和橫梁 (3a，3b)連接，固定錨點(diǎn)（13al、13a2、13a3、13a4、13a5、13a6)固接在所述襯底上的鍵合點(diǎn) (18al、18a2、18a3、18a4、18a5、18a6)上。
[0009] 進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)與所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)對(duì)稱放置于每一所述 敏感質(zhì)量塊（4a)的兩側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)通過所述檢測(cè)解耦梁（9al)與所述敏感質(zhì)量 塊（4a)相連；所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)通過所述檢測(cè)解耦梁（9a2)與所述敏感質(zhì)量塊（4a) 相連；兩所述檢測(cè)模塊（6al、6a2)對(duì)稱放置于敏感質(zhì)量塊（4a)的另兩側(cè)，并分別通過驅(qū)動(dòng) 解耦梁（10al、10a2)與敏感質(zhì)量塊（4a)相連；所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)通過所述驅(qū)動(dòng)支承梁 (7al、7a2)與所述固定錨點(diǎn)（13al、13a2)相連，所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)通過所述驅(qū)動(dòng)反饋 支承梁（7a3、7a4)與所述固定錨點(diǎn)（13a3、13a4)相連，所述檢測(cè)模塊^al、6a2)通過所述 檢測(cè)支承梁（8al、8a2、8a3、8a4)與所述固定錨點(diǎn)（13al、13a2、13a3、13a4)相連。
[0010] 進(jìn)一步地，所述子模塊（la)沿著過其中心點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)方向?qū)ΨQ，且同時(shí)沿著過其中 心點(diǎn)的檢測(cè)方向?qū)ΨQ。
[0011] 進(jìn)一步地,所述金屬電極包括公共電極（19a)、驅(qū)動(dòng)電極（20al、20a2),所述驅(qū)動(dòng) 模塊（5al)還包括與所述公共電極（19a)連接的活動(dòng)驅(qū)動(dòng)梳齒（14al、14a2)、與所述驅(qū)動(dòng)電 極（20al、20a2)連接的固定驅(qū)動(dòng)梳齒錨點(diǎn)（13a7、13a8、13a9、13al0)和設(shè)置于固定驅(qū)動(dòng)梳 齒錨點(diǎn)（13a7、13a8、13a9、13al0)上的固定驅(qū)動(dòng)梳齒（15al、15a2、15a3、15a4)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述金屬電極包括公共電極（19a)、驅(qū)動(dòng)反饋電極（21al、21a2)，所述 驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)包括與所述公共電極（19a)連接的活動(dòng)驅(qū)動(dòng)反饋梳齒（14a3、14a4), 與所述驅(qū)動(dòng)反饋電極（21al、21a2)連接的固定驅(qū)動(dòng)反饋梳齒錨點(diǎn)（13all、13al2、13al3、 13al4)和設(shè)置于固定驅(qū)動(dòng)反饋梳齒錨點(diǎn)（13all、13al2、13al3、13al4)上的固定驅(qū)動(dòng)反饋 梳齒（15a5、15a6、15a7、15a8)。
[0013] 進(jìn)一步地，所述金屬電極包括公共電極（19a)、檢測(cè)電極（22al、22a2)，所述檢測(cè) 模塊（6al、6a2)還包括與所述公共電極（19a)連接的活動(dòng)檢測(cè)梳齒（16al、16a2、16a3、 16a4)，與所述檢測(cè)電極（22al、22a2)連接的固定檢測(cè)梳齒錨點(diǎn)（13al5、13al6、13al7、 13al8、13al9、13a20、13a21、13a22、13a23、13a24、13a25、13a26、13a27、13a28、13a29、 13a30)和設(shè)置于固定檢測(cè)梳齒錨點(diǎn)（13al5、13al6、13al7、13al8、13al9、13a20、13a21、 13a22、13a23、13a24、13a25、13a26、13a27、13a28、13a29、13a30)上的固定檢測(cè)梳齒（17al、 17a2、17a3、17a4、17a5、17a6、17a7、17a8、17a9、17al0、17all、17al2、17al3、17al4、17al5、 17al6)。
[0014] 進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)、所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)、所述檢測(cè)模塊（6al、 6a2)和所述敏感質(zhì)量塊（4a)兩兩之間保持一定間隔，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)、所述驅(qū)動(dòng)反饋 模塊（5a2)和所述檢測(cè)模塊（6al、6a2)各配置有支承梁。
[0015] 進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)和所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)用于在水平方向振動(dòng)， 所述檢測(cè)模塊^al、6a2)用于在垂直方向振動(dòng)；所述敏感質(zhì)量塊（4a)用于在平面內(nèi)水平和 垂直方向運(yùn)動(dòng)。
[0016] 進(jìn)一步地，所述兩子模塊（la、lb)在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和檢測(cè)狀態(tài)下同為同頻反相工作模 式，所述檢測(cè)模塊（6al、6a2、6bl、6b2)實(shí)現(xiàn)差分檢測(cè)。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：
[0018] (1)驅(qū)動(dòng)模塊通過驅(qū)動(dòng)耦合折疊梁連接，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)敏感質(zhì)量塊在驅(qū)動(dòng)模態(tài)的關(guān)聯(lián)； 檢測(cè)模塊通過檢測(cè)耦合支承梁和橫梁連接，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)敏感質(zhì)量塊在檢測(cè)模態(tài)的關(guān)聯(lián)；兩個(gè) 敏感質(zhì)量塊在驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)都關(guān)聯(lián)使得兩個(gè)子模塊的驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)模態(tài)固有頻率相 同，進(jìn)而保證兩個(gè)子模塊的振動(dòng)特性趨于一致；
[0019] (2)基座直梁對(duì)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，限制了檢測(cè)同相、扭轉(zhuǎn)等干擾模態(tài)，并調(diào)節(jié)驅(qū) 動(dòng)模態(tài)與檢測(cè)模態(tài)之間的頻差；
[0020] (3)兩個(gè)子模塊完全相同并對(duì)稱放置，驅(qū)動(dòng)采用同頻反相模式，當(dāng)有角速度輸入 時(shí)，檢測(cè)模態(tài)也工作在同頻反相模式，檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)差分檢測(cè)，能有效抑制外界沖擊、溫度 以及加工缺陷的影響，抗共模誤差能力強(qiáng)；
[0021] (4)驅(qū)動(dòng)模塊中的梳齒電容采用變面積形式，滑膜阻尼小，驅(qū)動(dòng)振幅大，品質(zhì)因數(shù) 較高；檢測(cè)模塊中的梳齒電容采用變間距形式，電容變化量大，陀螺儀的靈敏度高；
[0022] (5)驅(qū)動(dòng)模塊、驅(qū)動(dòng)反饋模塊、檢測(cè)模塊、敏感質(zhì)量塊相互獨(dú)立，驅(qū)動(dòng)模塊、驅(qū)動(dòng)反 饋模塊、檢測(cè)模塊有各自獨(dú)立的支承梁，從而實(shí)現(xiàn)了陀螺儀驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)之間的全 解耦，正交誤差小，輸出精度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明微陀螺儀的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明圖1中微陀螺儀的驅(qū)動(dòng)模塊和驅(qū)動(dòng)反饋模塊示意圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明圖1中微陀螺儀的檢測(cè)模塊示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明圖1中微陀螺儀的襯底平面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028] 圖1為本發(fā)明微陀螺儀的平面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供一種微陀螺 儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直于陀螺儀機(jī)械模塊水平面的輸入角速度的測(cè)量。該微陀螺儀包括垂直兩層， 上層為娃微陀螺儀的機(jī)械模塊，下層為敷有信號(hào)引線的玻璃襯底。陀螺的機(jī)械模塊Id由兩 個(gè)完全相同的子模塊la、lb構(gòu)成，兩個(gè)子模塊la、lb都是角速度測(cè)量單元，且水平對(duì)稱放 置；兩個(gè)敏感質(zhì)量塊4a、4b之間通過驅(qū)動(dòng)耦合折疊梁2a、2b建立驅(qū)動(dòng)模態(tài)的關(guān)聯(lián)，通過橫梁 3a、3b建立檢測(cè)模態(tài)的關(guān)聯(lián)，橫梁3a，3b通過基座直梁12al、12a2、12bl、12b2與固定錨點(diǎn) 13a5、13a6、13b5、13b6連接，建立關(guān)聯(lián)后的兩個(gè)子模塊可以等效為兩自由度的振動(dòng)系統(tǒng)，在 驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)都工作在同頻反相的狀況下，兩個(gè)子模塊的固有頻率相同，從而保證 了兩個(gè)子模塊的振動(dòng)特性趨于一致。
[0029] 其中，所述微陀螺儀機(jī)械Id優(yōu)選地為單晶硅材料、多晶硅材料；
[0030] 子模塊la、lb通過驅(qū)動(dòng)支承梁7al、7a2、7b3、7b4、驅(qū)動(dòng)反饋支承梁7a3、7a4、7bl、 7b2、檢測(cè)支承梁 8al、8a2、8a3、8a4、8bl、8b2、8b3、8b4 與固定錨點(diǎn) 13al、13a2、13a3、13a4、 13bl、13b2、13b3、13b4相連，固定錨點(diǎn)13al、13a2、13a3、13a4、13a5、13a6、13bl、13b2、 13b3、13b4、13b5、13b6 分別固接于玻璃襯底上的鍵合點(diǎn) 18al、18a2、18a3、18a4、18a5、 18a6、18bl、18b2、18b3、18b4、18b5、18b6上，使得硅微陀螺儀的機(jī)械模塊懸空；
[0031] 其中，子模塊la、lb包括敏感質(zhì)量塊4a、4b、驅(qū)動(dòng)模塊5al、5b2、驅(qū)動(dòng)反饋模塊5a2、 5bl、檢測(cè)模塊6al、6a2、6bl、6b2、驅(qū)動(dòng)支承梁7al、7a2、7b3、7b4、驅(qū)動(dòng)反饋支承梁7a3、7a4、 7bl、7b2、檢測(cè)支承梁 8al、8a2、8a3、8a4、8bl、8b2、8b3、8b4、驅(qū)動(dòng)解耦梁10al、10a2、10bl、 10b2、檢測(cè)解耦梁 9&1、932、％1、％2、檢測(cè)耦合支承梁1131、1132、1133、11&4、11131、1訃2、 Ilb3、llb4 以及固定錨點(diǎn) 13al、13a2、13a3、13a4、13bl、13b2、13b3、13b4。
[0032] 其中，驅(qū)動(dòng)模塊5al、5b2和驅(qū)動(dòng)反饋模塊5a2、5bl對(duì)稱放置于敏感質(zhì)量塊4a、4b 的水平兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)模塊5al、5b2通過檢測(cè)解耦梁9al、9b2與敏感質(zhì)量塊4a、4b相連，以驅(qū)動(dòng) 敏感質(zhì)量塊4a、4b運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)模塊5al、5b2通過驅(qū)動(dòng)支承梁7al、7a2、7b3、7b4與固定錨點(diǎn) 13al、13a2、13b3、13b4相連，使得驅(qū)動(dòng)模塊被限制在水平方向運(yùn)動(dòng)，因此驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)只能沿水 平方向。
[0033] 其中，驅(qū)動(dòng)反饋模塊5a2、5bl通過檢測(cè)解耦梁9a2、9bl與敏感質(zhì)量塊4a、4b相連， 以檢測(cè)敏感質(zhì)量塊4a、4b驅(qū)動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)并反饋給驅(qū)動(dòng)模塊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的調(diào) 整，驅(qū)動(dòng)反饋模塊5a2、5bl通過驅(qū)動(dòng)反饋支承梁7a3、7a4、7bl、7b2與固定錨點(diǎn)13a3、13a4、 13bl、13b2相連，驅(qū)動(dòng)反饋模塊被限制在水平方向運(yùn)動(dòng)，因此驅(qū)動(dòng)反饋模塊只能敏感驅(qū)動(dòng)方 向的運(yùn)動(dòng)。
[0034] 其中，兩個(gè)檢測(cè)模塊6al、6a2、6bl、6b2對(duì)稱放置于敏感質(zhì)量塊4a、4b的垂直兩 偵牝并通過驅(qū)動(dòng)解耦梁10al、10a2、10bl、10b2與敏感質(zhì)量塊4a、4b相連，以檢測(cè)敏感質(zhì)量 塊4a、4b檢測(cè)方向的運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)模塊6al、6a2、6bl、6b2通過檢測(cè)支承梁8al、8a2、8a3、8a4、 8bl、8b2、8b3、8b4 與固定錨點(diǎn) 13al、13a2、13a3、13a4、13bl、13b2、13b3、13b4 相連，檢測(cè)模 塊6al、6a2、6bl、6b2被限制在垂直方向振動(dòng)，因此檢測(cè)模塊只能敏感垂直方向的運(yùn)動(dòng)。
[0035] 本發(fā)明通過以上模塊設(shè)置，驅(qū)動(dòng)模態(tài)和檢測(cè)模態(tài)之間實(shí)現(xiàn)了全解耦；敏感質(zhì)量塊 4a、4b可以有平面內(nèi)水平、垂直兩自由度的運(yùn)動(dòng)，從而建立驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)兩個(gè)方向之間的哥氏 力耦合。
[0036] 圖2為本發(fā)明圖1中微陀螺儀的驅(qū)動(dòng)模塊和驅(qū)動(dòng)反饋模塊示意圖。如圖2所示， 驅(qū)動(dòng)模塊5al、5b2采用梳齒電容靜電驅(qū)動(dòng)形式，相對(duì)于敏感質(zhì)量塊4a、4b，沿水平方向放 置，且均位于子模塊la、lb的外側(cè)；驅(qū)動(dòng)模塊5al、5b2各包含兩組梳齒，兩組梳齒垂直對(duì)稱 布置，然而也可改變梳齒模塊的組數(shù)而不影響本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)模塊5al中 的上部梳齒模塊還包括：活動(dòng)驅(qū)動(dòng)梳齒14al位于中間，可沿驅(qū)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，固定驅(qū)動(dòng)梳齒 15al、15a2分別位于活動(dòng)驅(qū)動(dòng)梳齒14al的水平兩側(cè)，并與固定驅(qū)動(dòng)梳齒錨點(diǎn)13a7、13a9相 連接，同時(shí)，固定驅(qū)動(dòng)梳齒錨點(diǎn)13a7、13a9分別固接在玻璃襯底上的鍵合點(diǎn)18a7、18a9上， 并分別與驅(qū)動(dòng)電極20al、20a2連接，當(dāng)在驅(qū)動(dòng)電極20al、20a2分別施加相位相反的交流電 壓土U dsinc〇dt，并疊加相同的直流偏置電壓Up，并將連接于敏感質(zhì)量塊4a的公共電極19a 接地，因此活動(dòng)驅(qū)動(dòng)梳齒14al上的電平為零的情況下，活動(dòng)驅(qū)動(dòng)梳齒14al受到的驅(qū)動(dòng)力 為：
[0037]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解稱雙質(zhì)量塊娃微陀螺儀，其包括： 玻璃襯底（lc)，其上布置有多個(gè)金屬電極，且每一所述金屬電極上設(shè)有多個(gè)鍵合點(diǎn) (18al、18a2、18a3、18a4、18a5、18a6); 機(jī)械模塊（Id)包含兩子模塊（la、lb)，且兩子模塊（la、lb)對(duì)稱設(shè)在所述襯底上， 且一所述子模塊包括敏感質(zhì)量塊（4a)、驅(qū)動(dòng)模塊（5al)、驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)、檢測(cè)模塊 (6&1、6 &2)、驅(qū)動(dòng)支承梁（7&1、7&2)、驅(qū)動(dòng)反饋支承梁（7 &3、7&4)、檢測(cè)支承梁（8&1、8&2、 8 &3、8&4)、驅(qū)動(dòng)解耦梁（10&1、10&2)、檢測(cè)解耦梁（9 &1、9&2)、檢測(cè)耦合支承梁（11&1、11 &2、 Ila3、lla4)、以及固定錨點(diǎn)（13al、13a2、13a3、13a4); 其中，兩所述敏感質(zhì)量塊（4a、4b)之間通過驅(qū)動(dòng)耦合折疊梁（2a，2b)和橫梁（3a，3b) 連接，固定錨點(diǎn)（13al、13a2、13a3、13a4、13a5、13a6)固接在所述襯底上的鍵合點(diǎn)（18al、 18a2、18a3、18a4、18a5、18a6)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)與所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)對(duì)稱放置于每一所述敏感質(zhì)量 塊（4a)的兩側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)通過所述檢測(cè)解耦梁（9al)與所述敏感質(zhì)量塊（4a) 相連；所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)通過所述檢測(cè)解耦梁（9a2)與所述敏感質(zhì)量塊（4a)相連； 兩所述檢測(cè)模塊^al、6a2)對(duì)稱放置于敏感質(zhì)量塊（4a)的另兩側(cè)，并分別通過驅(qū)動(dòng)解耦 梁（10al、10a2)與敏感質(zhì)量塊（4a)相連；所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)通過所述驅(qū)動(dòng)支承梁（7al、 7a2)與所述固定錨點(diǎn)（13al、13a2)相連，所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)通過所述驅(qū)動(dòng)反饋支承 梁（7a3、7a4)與所述固定錨點(diǎn)（13a3、13a4)相連，所述檢測(cè)模塊^al、6a2)通過所述檢測(cè) 支承梁（8al、8a2、8a3、8a4)與所述固定錨點(diǎn)（13al、13a2、13a3、13a4)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述子模塊（la)沿著過其中心點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)方向?qū)ΨQ，且同時(shí)沿著過其中心點(diǎn)的檢 測(cè)方向?qū)ΨQ。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述金屬電極包括公共電極（19a)、驅(qū)動(dòng)電極（20al、20a2)，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al) 還包括與所述公共電極（19a)連接的活動(dòng)驅(qū)動(dòng)梳齒（14al、14a2)、與所述驅(qū)動(dòng)電極（20al、 20a2)連接的固定驅(qū)動(dòng)梳齒錨點(diǎn)（13a7、13a8、13a9、13al0)和設(shè)置于固定驅(qū)動(dòng)梳齒錨點(diǎn) (13a7、13a8、13a9、13al0)上的固定驅(qū)動(dòng)梳齒（15al、15a2、15a3、15a4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述金屬電極包括公共電極（19a)、驅(qū)動(dòng)反饋電極（21al、21a2)，所述驅(qū)動(dòng)反饋 模塊（5a2)包括與所述公共電極（19a)連接的活動(dòng)驅(qū)動(dòng)反饋梳齒（14a3、14a4)，與所述驅(qū) 動(dòng)反饋電極（21al、21a2)連接的固定驅(qū)動(dòng)反饋梳齒錨點(diǎn)（13all、13al2、13al3、13al4)和設(shè) 置于固定驅(qū)動(dòng)反饋梳齒錨點(diǎn)（13all、13al2、13al3、13al4)上的固定驅(qū)動(dòng)反饋梳齒（15a5、 15a6、15a7、15a8)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述金屬電極包括公共電極（19a)、檢測(cè)電極（22al、22a2)，所述檢測(cè)模塊（6al、 6a2)還包括與所述公共電極（19a)連接的活動(dòng)檢測(cè)梳齒（16al、16a2、16a3、16a4)，與所 述檢測(cè)電極（22al、22a2)連接的固定檢測(cè)梳齒錨點(diǎn)（13al5、13al6、13al7、13al8、13al9、 13a20、13a21、13a22、13a23、13a24、13a25、13a26、13a27、13a28、13a29、13a30)和設(shè)置于固 定檢測(cè)梳齒錨點(diǎn)（13al5、13al6、13al7、13al8、13al9、13a20、13a21、13a22、13a23、13a24、 13a25、13a26、13a27、13a28、13a29、13a30)上的固定檢測(cè)梳齒（17al、17a2、17a3、17a4、 17a5、17a6、17a7、17a8、17a9、17al0、17all、17al2、17al3、17al4、17al5、17al6)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)、所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)、所述檢測(cè)模塊（6al、6a2)和所述 敏感質(zhì)量塊（4a)兩兩之間保持一定間隔，所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)、所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)和 所述檢測(cè)模塊（6al、6a2)各配置有支承梁。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述驅(qū)動(dòng)模塊（5al)和所述驅(qū)動(dòng)反饋模塊（5a2)用于在水平方向振動(dòng)，所述檢測(cè) 模塊（6al、6a2)用于在垂直方向振動(dòng)；所述敏感質(zhì)量塊（4a)用于在平面內(nèi)水平和垂直方向 運(yùn)動(dòng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙音叉效應(yīng)的對(duì)稱全解耦雙質(zhì)量塊硅微陀螺儀，其 特征在于：所述兩子模塊（la、lb)在驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和檢測(cè)狀態(tài)下同為同頻反相工作模式，所述 檢測(cè)模塊（6al、6a2、6bl、6b2)實(shí)現(xiàn)差分檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01C19/5621GK104089612SQ201410362573
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】楊波, 戴波, 鄧允朋, 柳小軍, 王行軍, 胡迪 申請(qǐng)人:東南大學(xué)