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力平衡式諧振微機械陀螺.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510775483.7

申請日:

2015.11.15

公開號:

CN106705949A

公開日:

2017.05.24

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的撤回IPC(主分類):G01C 19/5621申請公布日:20170524|||公開
IPC分類號: G01C19/5621(2012.01)I 主分類號: G01C19/5621
申請人: 重慶藍陽船舶修造有限公司
發明人: 夏燊艷; 何剛
地址: 408000 重慶市涪陵區黎明南路13號金色陽光15-11
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510775483.7

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.05.31|||2017.05.24

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的撤回|||公開

摘要

力平衡式諧振微機械陀螺,包括靜電梳齒驅動器、質量塊、雙端音叉諧振器和靜電梳齒力平衡器。在靜電梳齒驅動器上加驅動電壓時,質量塊作沿x軸方向的振蕩運動,并在外部繞z軸的旋轉角速度作用下產生沿y方向的科氏力。靜電梳齒力平衡器用于平衡質量塊在y方向上的科氏力,使質量塊在y方向上處于平衡位置。本發明的結構形式提高了微機械陀螺的靈敏度、分辨率和動態范圍,實現了將陀螺敏感角速度產生的科氏力的變化轉換成諧振器諧振頻率的變化,進而通過反饋回路調節達到新的平衡的力平衡式反饋系統,并有效地抑制了非線性的影響。

權利要求書

1.力平衡式諧振微機械陀螺,其特征在于:包括雙端音叉諧振器(1)、靜電梳齒驅動器(2)、質量塊(3)、和靜電梳齒力平衡器(4),結構為軸對稱圖形,中間為質量塊(3),具有x和y兩個方向的自由度,其x方向上放置兩個固定于基底上的靜電梳齒驅動器(2),其y方向上設置兩個固定于基底上的靜電梳齒力平衡器(4)和兩個雙端音叉諧振器(1),質量塊(3)受靜電梳齒驅動器(2)的靜電力驅動,沿x方向作振蕩運動,若存在沿z軸方向的外界輸入角速度信號,質量塊將受到沿y方向的科氏力作用,靜電梳齒力平衡器(4)用于平衡此科氏力,使質量塊在y方向上處于平衡位置,當輸入角速度變化時,質量塊(3)在y方向上出現周期變化的科氏力,并傳遞到相連的兩個雙端音叉諧振器(1)上,且大小相等方向相反,使其固有諧振頻率發生變化,測量其差動輸出可反饋調節靜電梳齒力平衡器(4)的驅動電壓,從而使質量塊(3)在y方向上回到平衡位置,實現對輸入角速度的動態閉環檢測。2.根據權利要求1所述的力平衡式諧振微機械陀螺,其特征在于:所述的雙端音叉諧振器(1)能夠實現諧振式檢測方式,它采用工作在簡諧振動狀態的兩根對稱的音叉梁,通過敏感音叉梁在軸向力作用下諧振頻率的變化實現對軸向力的測量,兩根音叉梁外側對稱放置驅動和拾振裝置使其工作在諧振狀態。3.根據權利要求1所述的力平衡式諧振微機械陀螺,其特征在于所述的靜電梳齒力平衡器(4)與靜電梳齒驅動器(2)具有相同的均布靜齒,與質量塊(3)上分布的動齒構成動、靜梳齒對結構,在驅動電壓下產生靜電力,用于平衡陀螺敏感角速度產生的科氏力作用,使陀螺在此方向上處于平衡位置,有效地抑制了非線性的影響。

關 鍵 詞:
平衡 諧振 微機 陀螺
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