一种单片集成z轴冗余的三轴陀螺结构阵列.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109405819A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811225125.9(22)申请日2018.10.20(71)申请人中北大学地址030051山西省太原市尖草坪区学院路3号(72)发明人曹慧亮马翊翔刘俊石云波唐军申冲黄堃高晋阳邵星灵苏磬(74)专利代理机构太原新航路知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14112代理人王勇(51)Int.Cl.G01C19/5733(2012.01)权利要求书6页说明书13页附图1页(54)发明名称一种单片集成z轴冗余的三轴陀螺结构阵列(57)摘要本发明涉及三轴陀螺仪，具体是一种单片集成z轴冗余的三轴陀螺结构阵列。本发明解决了现有三轴陀螺仪测量精度低、生产成本高的问题。一种单片集成z轴冗余的三轴陀螺结构阵列包括玻璃基底、第一正方形框架、第一驱动模块、x轴检测模块、第一z轴检测模块、第一驱动检测模块、第二正方形框架、第二驱动模块、y轴检测模块、第二z轴检测模块、第二驱动检测模块；所述第一驱动模块包括左纵向条形可动驱动极板、右纵向条形可动驱动极板、两个左锚块、两个右锚块、两根左方波形弹性支撑悬梁、两根右方波形弹性支撑悬梁、八对左固定驱动极板、八对右固定驱动极板、左一弹性解耦悬梁、右一弹性解耦悬梁。本发明适用于军事导航、深空探测等高精尖领域。CN109405819ACN109405819A权利要求书1/6页1.一种单片集成z轴冗余的三轴陀螺结构阵列，其特征在于：包括玻璃基底（1）、第一正方形框架（2）、第一驱动模块、x轴检测模块、第一z轴检测模块、第一驱动检测模块、第二正方形框架（7）、第二驱动模块、y轴检测模块、第二z轴检测模块、第二驱动检测模块；第一正方形框架（2）位于玻璃基底（1）的上方，且第一正方形框架（2）的四边均与玻璃基底（1）平行；第一正方形框架（2）的下表面与玻璃基底（1）的上表面之间留有间隙；所述第一驱动模块包括左纵向条形可动驱动极板（301a）、右纵向条形可动驱动极板（301b）、两个左锚块（302a）、两个右锚块（302b）、两根左方波形弹性支撑悬梁（303a）、两根右方波形弹性支撑悬梁（303b）、八对左固定驱动极板（304a）、八对右固定驱动极板（304b）、左一弹性解耦悬梁（305a）、右一弹性解耦悬梁（305b）；左纵向条形可动驱动极板（301a）和右纵向条形可动驱动极板（301b）对称分布于第一正方形框架（2）的内腔左部和内腔右部，且左纵向条形可动驱动极板（301a）和右纵向条形可动驱动极板（301b）均与玻璃基底（1）平行；左纵向条形可动驱动极板（301a）的下表面和右纵向条形可动驱动极板（301b）的下表面均与玻璃基底（1）的上表面之间留有间隙；左纵向条形可动驱动极板（301a）的表面开设有八个上下贯通的左矩形驱动孔，且八个左矩形驱动孔由前向后等距排列；右纵向条形可动驱动极板（301b）的表面开设有八个上下贯通的右矩形驱动孔，且八个右矩形驱动孔由前向后等距排列；两个左锚块（302a）均固定于玻璃基底（1）的上表面，且两个左锚块（302a）对称分布于第一正方形框架（2）的内腔左前角和内腔左后角；两个右锚块（302b）均固定于玻璃基底（1）的上表面，且两个右锚块（302b）对称分布于第一正方形框架（2）的内腔右前角和内腔右后角；两根左方波形弹性支撑悬梁（303a）的首端面分别与左纵向条形可动驱动极板（301a）的前端面和后端面固定；两根左方波形弹性支撑悬梁（303a）的尾端分别通过两个左锚块（302a）与玻璃基底（1）的上表面固定；两根右方波形弹性支撑悬梁（303b）的首端面分别与右纵向条形可动驱动极板（301b）的前端面和后端面固定；两根右方波形弹性支撑悬梁（303b）的尾端分别通过两个右锚块（302b）与玻璃基底（1）的上表面固定；八对左固定驱动极板（304a）均垂直固定于玻璃基底（1）的上表面，且八对左固定驱动极板（304a）一一对应地对称分布于八个左矩形驱动孔的内腔前部和内腔后部；八对左固定驱动极板（304a）和左纵向条形可动驱动极板（301a）构成变间距式静电力驱动电容；八对右固定驱动极板（304b）均垂直固定于玻璃基底（1）的上表面，且八对右固定驱动极板（304b）一一对应地对称分布于八个右矩形驱动孔的内腔前部和内腔后部；八对右固定驱动极板（304b）和右纵向条形可动驱动极板（301b）构成变间距式静电力驱动电容；左一弹性解耦悬梁（305a）包括左一U形弹性解耦悬梁段、左二U形弹性解耦悬梁段、左直形弹性解耦悬梁段；左一U形弹性解耦悬梁段的两端分别垂直固定于第一正方形框架（2）的左内侧面前部和左内侧面后部；左二U形弹性解耦悬梁段的两端分别垂直固定于左纵向条