System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 微电子机械系统陀螺仪技术方案_技高网

微电子机械系统陀螺仪技术方案

技术编号:44450316 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-28 18:55
本发明专利技术公开了一种微电子机械系统陀螺仪,属于传感器技术领域。陀螺仪包括:基底、质量块组、驱动组件、检测组件、反馈组件和调频组件;质量块组包括多个第一质量块和多个第二质量块,驱动组件用于为多个第一质量块提供驱动力,多个第一质量块带动与其相连的多个第二质量块振动,检测组件用于检测多个第一质量块在Z轴方向上的振动、以及多个第二质量块在X轴和Y轴方向上的振动;反馈组件用于基于检测组件检测到的各质量块的振动形成反馈信号,并产生相应的反馈力给对应的质量块;调频组件用于调整多个第一质量块和多个第二质量块的检测频率。该陀螺仪具有调频和反馈功能,有利于提高陀螺仪器件的灵敏度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器,尤其涉及一种微电子机械系统陀螺仪


技术介绍

1、陀螺仪是用于测量物体在x轴、y轴以及z轴运动角速度的惯性器件,目前,mems(micro electro mechanical systems,微电子机械系统)陀螺仪的应用较为普遍。mems陀螺仪是基于微机电工艺制造的惯性器件,具有体积小,可靠性高,成本低廉,适合大批量生产的特点。

2、相关技术中,提供了一种三轴微电子机械系统陀螺仪(专利授权号为cn102636162b),包括基底以及设置在基底上的陀螺仪主体。其中陀螺仪主体包括平面检测单元和z轴检测单元,平面检测单元包括多个第一质量块和驱动电极,多个第一质量块包括x轴检测质量块和y轴检测质量块;z轴检测单元包括第二质量块,第二质量块与第一质量块连接,驱动电极用于驱动第一质量块沿x轴和y轴方向振动。检测电极包括x轴、y轴和z轴检测电极。由于x轴和y轴哥氏加速度沿z轴方向,z轴哥氏加速度沿x轴和y轴方向,因此,x轴和y轴检测电极检测第一质量块在z轴方向的移动产生的变化,z轴检测电极检测第二质量块在x轴和y轴方向的运动而产生的变化,以实现对陀螺仪运动角速度的检测。

3、但是,上述陀螺仪结构只能实现质量块各轴方向上的位移变化检测,无法实现陀螺仪的调频和反馈功能,导致陀螺仪器件的灵敏度和稳定性较差。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种微电子机械系统陀螺仪,该陀螺仪不仅具有驱动组件和检测组件,还具有反馈组件和调频组件,可以实现陀螺仪在x、y、z轴方向上的调频和反馈功能,有利于提高陀螺仪器件的灵敏度和稳定性。

2、本专利技术提供了一种微电子机械系统陀螺仪,包括:

3、基底;

4、质量块组,所述质量块组包括多个第一质量块和多个第二质量块,所述多个第一质量块通过锚点结构悬挂于所述基底上,且多个所述第一质量块之间耦合连接;所述第二质量块设置在所述第一质量块上,且所述第二质量块通过驱动梁与所述第一质量块连接;

5、驱动组件,用于驱动所述多个第一质量块沿平行于所述基底端面的x轴和y轴方向振动;所述多个第二质量块在所述多个第一质量块的带动下沿x轴和y轴方向振动;

6、检测组件,用于检测所述多个第一质量块在垂直于所述基底端面的z轴方向上的振动、以及用于检测所述多个第二质量块在x轴和y轴方向上的振动;

7、反馈组件,用于基于所述检测组件检测到的所述多个第一质量块和所述多个第二质量块的振动形成反馈信号,并产生相应的反馈力给对应的质量块;

8、调频组件,用于调整所述多个第一质量块和所述多个第二质量块的检测频率。

9、可选地,所述驱动组件包括与所述多个第一质量块一一对应设置的多组驱动电极,每组所述驱动电极均包括固定驱动电极和活动驱动电极,所述固定驱动电极固定设置在所述基底上,所述活动驱动电极与对应的所述第一质量块连接。

10、可选地,所述检测组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量块一一对应设置的多个检测电极;

11、所述多个检测电极包括与各个所述第一质量块对应设置的x轴检测电极和y轴检测电极,所述x轴检测电极和所述y轴检测电极用于检测所述多个第一质量块在垂直于所述基底端面的z轴方向上的振动;

12、所述多个检测电极还包括与各个所述第二质量块对应设置的z轴检测电极,所述z轴检测电极用于检测所述多个第二质量块在x轴和y轴方向上的振动。

13、可选地,每个所述x轴检测电极均包括固定x轴检测电极和活动x轴检测电极,所述固定x轴检测电极固定设置在所述基底上,所述活动x轴检测电极与对应的所述第一质量块连接,所述固定x轴检测电极和活动x轴检测电极构成可变间隙的平板电容结构;所述y轴检测电极与所述x轴检测电极的结构相同;

14、每个所述z轴检测电极均包括固定z轴检测电极和活动z轴检测电极,所述固定z轴检测电极固定设置在所述基底上,所述活动z轴检测电极与对应的所述第二质量块连接,所述固定z轴检测电极和活动z轴检测电极构成梳齿电容结构。

15、可选地,所述反馈组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量块一一对应设置的多个反馈电极;

16、所述多个反馈电极包括与各个所述第一质量块对应设置的x轴反馈电极和y轴反馈电极,所述x轴反馈电极和所述y轴反馈电极用于基于检测组件检测到的所述多个第一质量块在垂直于所述基底端面的z轴方向上的振动,产生相应的反馈力给对应的所述第一质量块;

17、所述多个反馈电极还包括与各个所述第二质量块对应设置的z轴反馈电极,所述z轴反馈电极用于基于检测组件检测到的所述多个第二质量块在x轴和y轴方向上的振动,产生相应的反馈力给对应的所述第二质量块。

18、可选地,每个所述x轴反馈电极均包括固定x轴反馈电极和活动x轴反馈电极,所述固定x轴反馈电极固定设置在所述基底上,所述活动x轴检测电极与对应的所述第一质量块连接,所述固定x轴反馈电极和活动x轴反馈电极构成可变间隙的平板电容结构;所述y轴反馈电极与所述x轴反馈电极的结构相同;

19、每个所述z轴反馈电极均包括固定z轴反馈电极和活动z轴反馈电极,所述固定z轴反馈电极固定设置在所述基底上,所述活动z轴反馈电极与对应的所述第二质量块连接,所述固定z轴反馈电极和活动z轴反馈电极构成梳齿电容结构。

20、可选地,所述调频组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量块一一对应设置的多个调频电极;

21、所述多个调频电极包括与各个所述第一质量块对应设置的第一调频电极,所述第一调频电极用于调整对应的所述第一质量块的驱动频率;

22、所述多个调频电极还包括与各个所述第二质量块对应设置的z轴调频电极,所述z轴调频电极用于调整对应的所述第二质量块的驱动频率。

23、可选地,所述基底上形成有与所述多个第一质量块一一对应的第一调频电极;

24、每个所述z轴调频电极均包括固定z轴调频电极和活动z轴调频电极,所述固定z轴调频电极固定设置在所述基底上,所述活动z轴调频电极与对应的所述第二质量块连接,所述固定z轴调频电极和活动z轴调频电极构成梳齿电容结构。

25、可选地,所述固定z轴调频电极和活动z轴调频电极构成的梳齿电容结构各梳齿之间的间隙相同。

26、可选地,所述质量块组包括四个所述第一质量块和四个所述第二质量块;

27、四个所述第一质量块关于所述基底的中心对称分布,相邻两个所述第一质量块上设置有一个所述第二质量块。

28、本专利技术实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

29、本专利技术实施例提供的一种微电子机械系统陀螺仪,该陀螺仪不仅具有驱动组件和检测组件,可以驱动陀螺仪各质量块在x、y轴方向上的振动,并检测陀螺仪的角速度,还具有反馈组件和调频组件。其中反馈组件可以将检测组件检本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述驱动组件包括与所述多个第一质量块一一对应设置的多组驱动电极,每组所述驱动电极均包括固定驱动电极和活动驱动电极,所述固定驱动电极固定设置在所述基底上,所述活动驱动电极与对应的所述第一质量块连接。

3.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述检测组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量块一一对应设置的多个检测电极;

4.根据权利要求3所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,每个所述X轴检测电极均包括固定X轴检测电极和活动X轴检测电极,所述固定X轴检测电极固定设置在所述基底上,所述活动X轴检测电极与对应的所述第一质量块连接,所述固定X轴检测电极和活动X轴检测电极构成可变间隙的平板电容结构;所述Y轴检测电极与所述X轴检测电极的结构相同;

5.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述反馈组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量块一一对应设置的多个反馈电极;

6.根据权利要求5所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,每个所述X轴反馈电极均包括固定X轴反馈电极和活动X轴反馈电极,所述固定X轴反馈电极固定设置在所述基底上,所述活动X轴检测电极与对应的所述第一质量块连接,所述固定X轴反馈电极和活动X轴反馈电极构成可变间隙的平板电容结构;所述Y轴反馈电极与所述X轴反馈电极的结构相同;

7.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述调频组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量块一一对应设置的多个调频电极;

8.根据权利要求7所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述基底上形成有与所述多个第一质量块一一对应的第一调频电极;

9.根据权利要求8所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述固定Z轴调频电极和活动Z轴调频电极构成的梳齿电容结构各梳齿之间的间隙相同。

10.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述质量块组包括四个所述第一质量块和四个所述第二质量块;

...

【技术特征摘要】

1.一种微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述驱动组件包括与所述多个第一质量块一一对应设置的多组驱动电极,每组所述驱动电极均包括固定驱动电极和活动驱动电极,所述固定驱动电极固定设置在所述基底上,所述活动驱动电极与对应的所述第一质量块连接。

3.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述检测组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量块一一对应设置的多个检测电极;

4.根据权利要求3所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,每个所述x轴检测电极均包括固定x轴检测电极和活动x轴检测电极,所述固定x轴检测电极固定设置在所述基底上,所述活动x轴检测电极与对应的所述第一质量块连接,所述固定x轴检测电极和活动x轴检测电极构成可变间隙的平板电容结构;所述y轴检测电极与所述x轴检测电极的结构相同;

5.根据权利要求1所述的微电子机械系统陀螺仪,其特征在于,所述反馈组件包括与所述多个第一质量块和所述多个第二质量...

【专利技术属性】
技术研发人员:裘进杨云春
申请(专利权)人:依迈微北京科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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