三框架硅微機械陀螺的結構設計及加工工藝研究.pdf

1、通過調研和分析國內外硅微機械陀螺的發(fā)展狀況，本文提出了一種三框架硅微機械陀螺結構。該結構解決了目前雙框架硅微機械陀螺結構所存在的缺點，其具有較大耦合效應以及對加工工藝精度有很高的要求。 在雙框架結構中，由于加工工藝誤差，使得帶檢測梳齒的敏感質量塊兩側的梳齒尺寸不一，這樣導致敏感質量塊在伴隨驅動模式運動的過程中將會產生兩側電容變化量無法抵消的問題，降低陀螺性能。論文提出的三框架硅微機械陀螺結構由外框架、中間框架和內框架組成。不帶梳

2、齒的中間框架作為感應哥氏效應的過渡框架，從結構本身有效地抑制了雙框架陀螺的耦合對器件造成的不良影響。 論文介紹了框架式硅微機械陀螺的工作原理，分析了靜電力驅動，差分電容檢測，阻尼以及支撐梁結構對微機械陀螺性能的影響，提出了三框架結構模型。在對該模型的簡化示意圖進行動力學分析和有限元仿真的基礎上，確定了三框架硅微機械陀螺的結構及參數。 考慮陀螺的加工成本以及目前國內現有的微結構加工工藝，我們選擇了比較成熟簡單的體硅加工工藝