CN111065888A - 驱动和感测平衡、半联接三轴陀螺仪 - Google Patents

Abstract

在第一方面，角速率传感器包括基板和锚定到基板的旋转结构。角速率传感器还包括锚定到基板上的驱动质量块和将所述驱动质量块与所述旋转结构联接的元件。所述角速率传感器还包括用于驱动所述驱动质量块沿着与所述基板共面的第一轴线振动并且用于驱动所述旋转结构绕垂直于所述基板的第二轴线旋转振动的致动器；以及在感测模式下响应于科里奥利力来感测所述旋转结构的运动的换能器。在第二方面，角速率传感器包括基板和两个剪切质量块，所述剪切质量块平行于所述基板并且经由挠性元件锚定到所述基板。在其他实施例中，提供了一种动态平衡的三轴陀螺仪架构。

Description

驱动和感测平衡、半联接三轴陀螺仪

优先权声明

本申请案主张于2018年3月29日提交的标题为“驱动和感测平衡、半联接三轴陀螺仪”(“DRIVE AND SENSE BALANCED，SEMI-COUPLED 3-AXIS GYROSCOPE”)的美国申请案序列号15/940,810的优先权，所述申请案主张2018年1月8日提交的美国非临时申请案序列号15/865,189的标题为“带解耦驱动系统的MEMS传感器”的优先权并且为所述美国非临时申请案的部分延续案。本申请案还主张2017年7月6日提交的标题为“驱动和感测平衡、半联接三轴陀螺仪”(“DRIVE AND SENSE BALANCED，SEMI-COUPLED 3-AXIS GYROSCOPE”)的美国临时申请案序列号62/529,401的优先权。每个申请案的整体通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及角速度传感器，并且更具体地涉及包括被引导质量块系统的角速度传感器。

背景技术

角速度的感测经常以振动速率陀螺仪来执行。振动速率陀螺仪通过驱动传感器进入第一运动并对响应于所述第一运动和要感测的角速度的传感器的第二运动进行测量而广泛地产生作用。

因此，期望的是提供一种克服上述问题的系统和方法。本发明解决这种需求。

另外，传统的振动速率微机电系统(MEMS)陀螺仪可能无法提供降低对振动和部件间联接的灵敏度，减小静电悬浮力引起的同相偏移位移和/或降低对封装应力的灵敏度的解决方案。

上述缺陷仅旨在提供常规实施方式的一些问题的概述，而不旨在穷举。通过阅读以下描述，常规实现方式和技术的其他问题以及本文所述各个方面的相应益处将变得更加明显。

发明内容

以下给出了说明书的简化概述，以提供对所述说明书某些方面的基本理解。所述概述不是对所述说明书的详尽概述。它既不旨在确定所述说明书的关键或重要元素，也不旨在描述所述说明书的任何实施方式的特有的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现所述说明书的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

公开了一种角速率传感器。在第一方面，角速率传感器包括基板和锚定到所述基板的旋转结构。所述角速率传感器还包括锚定到所述基板上的驱动质量块和将所述驱动质量块与所述旋转结构联接的元件。所述角速率传感器还包括用于驱动所述驱动质量块沿着与所述基板共面的第一轴线振动并且用于使所述旋转结构绕垂直于所述基板的第二轴线旋转振动的致动器；在感测模式下响应于科里奥利力来感测所述旋转结构的运动的第一换能器；以及在驱动模式下感测所述传感器的运动的第二换能器。

在第二方面，所述角速率传感器包括基板以及第一剪切质量块和平行于所述基板并且经由至少第一多个挠性元件锚定到所述基板的第二剪切质量块。所述角速率传感器还包括驱动质量块，所述驱动质量块平行于所述基板并且经由至少第二多个挠性元件锚定到所述基板。

在另外的非限制性实施例中，描述一种动态平衡的3轴陀螺仪架构，其可以包括一个或多个框架陀螺仪，两个或多个与所述一个或多个框架陀螺仪联接的驱动梭和/或一个或多个与所述框架陀螺仪联接的中心检验质量块或桨式陀螺仪。

本文所述的多种实施例可有助于提供线性和角动量平衡的三轴陀螺仪架构，以实现更好的偏移稳定性、振动抑制和较低的部件间联接。其他非限制性实施例涉及与本文所述的多种实施例相关联的方法。

这些和其他实施例在下面作更详细的描述。

附图说明

参照附图进一步描述多种非限制性实施例，其中：

图1A示出了根据本发明的单轴陀螺仪的第一实施例；

图1B示出了根据本发明的单轴陀螺仪的第二实施例；

图1C是图1B的陀螺仪的简单框图。

图1D示出了图1B的陀螺仪的传递函数Xdf/Fd和Xs/Fd的波德图；

图2示出了根据本发明的单轴陀螺仪的第三实施例；

图3示出了根据本发明的单轴陀螺仪配置的第四实施例；

图4示出了根据本发明的单轴陀螺仪的第五实施例；

图5示出了根据本发明的单轴陀螺仪的第六实施例；

图6示出了根据本发明的单轴陀螺仪的第七实施例；

图7示出了根据本发明的单轴剪切模式陀螺仪；

图8示出了根据本发明的三轴陀螺仪的第一实施例；

图9示出了根据本发明的三轴陀螺仪的第二实施例；

图10示出了根据本公开的非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的功能框图；

图11示出了处于驱动运动中的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例(例如，对应于图10)的功能框图，其示出了本公开的其他非限制性方面；

图12描绘如本文所述的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的其他方面；

图13描绘了示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的又一些示例性方面；

图14描绘了示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的其他示例性方面；

图15描绘了示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的其他示例性方面；

图16描绘了根据本公开的非限制性方面的示例性陀螺仪架构的又一个非限制性实施例；

图17描绘了根据本文所述的其他非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性驱动模式形状；

图18描绘了根据本文所述的又一些非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GX模式形状；

图19描绘了根据本文所述的又一些非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GY模式形状；

图20描绘了根据本文所述的非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GZ感测模式形状；

图21示出了根据又一个非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GX模式(中心检验质量块(CPM)寄生模式形状；

图22描绘了根据本文所述的又一些非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GZ寄生模式形状；

图23示出了根据本公开的其他非限制性方面的示例性陀螺仪架构的其他非限制性实施例的功能框图；

图24示出了根据本公开的其他非限制性方面的示例性陀螺仪架构的其他非限制性实施例的另一功能框图；

图25描绘了与本文描述的多种实施例相关联的非限制性方法的示例性流程图；和

图26描绘了与本文描述的多种实施例相关联的非限制性方法的另一示例性流程图。

具体实施方式

本发明总体上涉及角速度传感器，并且更具体地涉及包括被引导质量块系统的角速度传感器。提供以下描述以使本领域的普通技术人员能够制造和使用本发明，并且在专利申请案及其要求的上下文中提供以下描述。对于本文描述的优选实施例以及一般原理和特征的多种修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明无意限于所示的实施例，而是与本文所述的原理和特征一致的最宽广的范围相应一致。因此，尽管提供了简要概述，但是出于说明而非限制的目的在此描述或描绘了本公开的某些方面。因此，如所公开的装置、系统和方法所建议的所公开的实施例的变型旨在被包含在本文所公开的主题的范围内。

图1A示出了根据本发明的单轴陀螺仪100a的第一实施例。所述单轴陀螺仪设置在平行于基板101的X-Y平面中，并包括驱动系统110、感测系统159a和联接元件131。所述驱动系统110包括驱动质量块130、静电致动器109、两个驱动弹簧105a-b、锚固件120和两个驱动感测电极106a-b。所述驱动弹簧105a-b和所述锚固件120用作驱动质量块的悬挂系统。感测系统159a包括旋转检验质量块150a、枢轴弹簧115，锚固件140和两个电容性感测电极151a和151b。最后，所述驱动系统110和所述感测系统159a通过联接弹簧131联接。在一个实施例中，当所述驱动质量块130旋转到平面外时，所述悬挂系统比所述联接弹簧131更难以移动。

所述驱动质量块130通过弹簧元件105a-b和所述锚固件120联接到所述基板。在所述单轴陀螺仪100a的驱动操作中，静电力通过静电致动器109施加到所述驱动质量块130，并且所述驱动质量块130在Y方向上的运动由被称为驱动感测电极的静电换能器106a和106b检测。所检测的驱动运动可以被传递到用于在闭环操作中控制驱动质量块130的机械振幅的电路。

尽管将在整个说明书中描述静电致动器和换能器，但是本领域的普通技术人员将认识到，多种的致动器可以用于所述功能，并且其使用将在本发明的精神和范围内。例如，致动器或换能器可以是压电的、热的或电磁的或类似的等等。

所述驱动质量块130由所述静电致动器109以特定频率在Y方向上被驱动，所述特定频率被称为驱动频率。在沿Y方向对驱动质量块130作驱动的同时，绕Z轴的力矩和Y方向的力通过所述联接弹簧131施加到所述旋转检验质量块150a。如果所述枢轴弹簧115在Y方向上非常难以移动，则由于施加的力矩，使得所述旋转检验质量块150a绕平行于Z轴的轴线旋转。所述驱动质量块130和旋转检验质量块150a的所述运动称为驱动运动。

当所述陀螺仪100a被绕着在所述基板101的平面中且与X方向正交的Y方向上的翻滚(roll)输入轴线的角速度所影响时，会导致科里奥利力在Z方向作用在所述旋转检验质量块150a上。所述科里奥利力导致所述旋转检验质量块150a绕平行于X方向的翻滚感测轴线的平面外旋转。所述旋转检验质量块150a的旋转振幅与绕所述翻滚输入轴线的角速度以及进一步与所述旋转检验质量块150a的机械驱动振幅成比例。所述电容感测电极151a和151b，其被放置在所述旋转检验质量块150a下方的所述基板101上，用于检测所述旋转检验质量块150a绕所述翻滚感测轴线的旋转。此旋转提供了绕所述翻滚输入轴线的角速度的量度。尽管所述电容性电极151a和151b被提供为用作检测所述旋转检验质量块150a绕所述翻滚感测轴线的旋转的换能器，但是在本发明中可以使用多种类型的换能器。例如，所述电容性电极151a-b也可以是压电的或光学的或类似的等等，并且其使用将在本发明的精神和范围内。

如图1A和图1B所示，所述驱动质量块130与所述旋转检验质量块150a分离，并且所述静电致动器109被附接到所述驱动质量块130。这种方式的益处是消除了因为所述静电致动器109的非理想因素对所述旋转检验质量块150a造成的影响。所述静电致动器的非理想因素可能是由于制造的缺陷，例如深反应性离子蚀刻过程中的侧壁角度，或由于环境影响而产生的内在应力。

作为示例，由非理想的静电致动器产生的静电力不仅可以是平面内的，而且可以是平面外的，所述平面外的非理想力可能导致不欲得到的平面外运动和所述旋转检验质量块150a绕其敏感轴线而旋转。所述旋转检验质量块150a绕其敏感轴线的不欲得到的旋转将导致错误的运动，所述错误的运动可以被电容性感测电极151a-b检测到，从而导致角速度的测量误差。

在另一方面，在如图1A和1B所示，驱动质量块130通过在Z方向上非常难以移动的弹簧105a-b而联连到所述锚固件120。结果，驱动质量块130的运动由于致动器109的非理想的平面外静电力而被最小化。因此，非理想的力不会传递到所述检验质量块150a，并且减小了测量误差。

在图1A中，用于将所述驱动质量块130的线性Y方向的运动传递到所述检验质量块150a的旋转的联接弹簧131可以制成在Y方向上非常难以移动，但是用作绕z方向旋转的枢轴或扭力弹簧。在实施例100a中使用挠性件作为联接弹簧131可以是满足那些柔性条件的选择。

如果将所述联接弹簧131制成在Y方向上非常难以移动，但充当绕z轴旋转的枢轴，则整个单轴陀螺仪100a将充当所述驱动运动中的单个自由度(Degree of Freedom,DOF)机械系统。驱动质量块130的Y方向运动被转换成所述检验质量块150a绕平行于Z方向的轴线的平面内旋转。检验质量块150的旋转量取决于所述联接弹簧的长度与相对于检验质量块150a的旋转中心的检验质量块150a的旋转半径的比率。根据所述比率，Y方向的运动会被放大或衰减。而且，可以在不影响闭环驱动操作的情况下将所述驱动感测电极106a-b放置在所述驱动质量块130上。

图1B示出了根据本发明的单轴陀螺仪的第二实施例。在图1B所示的实施例中，所述联接弹簧131在Y方向上是柔性的，并且可以被设计为使得单轴陀螺仪100b在驱动运动中用作两个DOF系统。在那种配置中，感测系统159b可以被设计为所述驱动质量块130的振动吸收器。结果，驱动质量块130上的小运动可以被放大以在所述感测质量块150a上获得更大的运动。对于减振器构造，如图1B所示，驱动感测电极106a-b必须连接到所述旋转质量块150a。所述连接是必需的，以允许旋转质量块150a绕Z轴以特定的机械振幅(驱动运动的主要成分)旋转运动，以使所述陀螺仪100b的灵敏度最大化。

所述驱动质量块130上的小运动有利于区域优化。如果所述驱动质量块130具有较小的驱动运动，则可以将所述静电致动器间隙保持较小，这将节省面积。此外，所述小的驱动运动有利于最小化弹簧软化、挤压膜阻尼和非线性效应。

为了更详细地解释所述陀螺仪100b的操作，现在参考图1C和1D。图1C是所述陀螺仪100b的简单框图，参考标号与图1B中的那些参考标号一致。在所述陀螺仪100b中，期望所述驱动质量块130的运动小于感测质量块150a的运动。130的运动的最小化是通过调整联接弹簧kc(131)以使其比弹簧kd(105a/105b)和ks(115)至少柔性大一个数量级来实现的。

为了更详细地说明kc弹簧的调整，传递函数Xd/Fd和Xs/Fd的波德图在图1D中，其中Xd是所述驱动质量块130在第一方向上的运动，Xs是所述感测质量块150a在第二方向上的运动，Fd是所述致动器109在驱动质量块130上引起的力。在图1D中，顶部的曲线示出了振幅相对于频率的信息，而底部的曲线示出了相位相对于频率的信息。

Xd/Fd传递函数具有两个峰值和一个零。第一个峰值代表共模(common mode)形状的所述驱动质量块(md)的运动，第二个峰值代表差模(differential mode)形状的所述驱动质量块(md)的运动。在一个实施例中，所述联接弹簧kc的弹性使得所述传递函数Xs/Fd在感兴趣的特定频率范围内大于Xd/Fd。作为图1D的一个例子，已经示出了特定区域的扩展。基于所述2-DOF机械系统动力学，如果kc弹簧与ks和kd相比具有足够的柔性，则Xd/Fd传递函数中的第一峰值和零之间的距离将最小化。因此，第一峰值的振幅被衰减。另一方面，由于所述2-DOF系统特性，Xs/Fd传递函数不受零的影响，并且其振幅在感兴趣的频率范围内保持恒定。结果，通过将零放置在Xd/Fd中靠近第一个峰值的位置，可以获得驱动质量块和感测质量块之间的振幅差。

图2示出了根据本发明的单轴陀螺仪200的第三实施例。在此实施例中，所述感测系统160与图1所示的感测系统159a相比具有一些差异。所述感测系统160包括圆形的检验质量块150b，而不是图1A中给出的矩形的检验质量块150a。此外，所述检验质量块150b通过两个枢轴弹簧115a和115b以及锚固件141联接到所述基板。所述驱动系统110类似于图1A中给出的实施例。类似于图1A和1B中所示的单轴陀螺仪，所述单轴陀螺仪200通过附接到所述驱动质量块130的静电致动器109来驱动。

当所述驱动质量块130在Y方向上被驱动时，所述检验质量块150b绕Z轴旋转。所述检验质量块150b的驱动运动的振幅取决于所述驱动质量块130的运动和如前所述的联接弹簧131的刚度。通过所述驱动感测电极106a和106b检测所述检验质量块150b的驱动运动的振幅。

在所述基板101的平面中且在与X方向正交的Y方向上绕翻滚输入轴线的角速度将导致科里奥利力在Z方向上作用在所述检验质量块150b上。所述科里奥利力使所述检验质量块150b绕平行于X方向的翻滚感测轴线的平面外旋转。所述检验质量块150b的旋转振幅与绕所述翻滚输入轴线的角速度成比例。所述电容式感测电极151a和151b，其放置在所述检验质量块150b下方的所述基板101上，用于检测所述检验质量块150b绕所述翻滚感测轴线的旋转。此旋转提供了绕所述翻滚输入轴线的角速度的量度。

图3示出了根据本发明的单轴陀螺仪300配置的第四实施例。所述陀螺仪配置300包括两个驱动系统110a和110b、两个联接弹簧131a和131b、旋转结构161以及两个偏航(yaw)检验质量块系统180a和180b。驱动系统110a和110b类似于在图1A中、图1B和图2中给出的所述驱动系统110。驱动系统110a-b均包括锚固件120a-b、驱动弹簧105a-d、驱动质量块130a-b、驱动感测梳106a和106b以及静电致动器109a-b。偏航检验质量块系统180a-b均包括偏航检验质量块170a-b、偏航感测弹簧171a-d和所述静电换能器522a-b。

旋转结构161经由弹簧115a-d联接至所述锚固件141。旋转结构161通过联接弹簧131a-b连接到所述驱动系统110a-b，并且最后，旋转结构通过弹簧171a-d支撑所述偏航检验质量块系统180a-b。在所述单轴陀螺仪300的驱动运动中，静电致动器109a-b沿Y方向反相驱动所述检验质量块130a和130b。驱动质量块130a-b的反相运动导致旋转结构161绕Z轴旋转，其由所述驱动感测梳106a和106b所检测。经由旋转结构161的Z轴旋转，偏航检验质量块170a-b由于它们通过弹簧171a-d附接到旋转结构161而在X方向上反相平移。弹簧171a-d在X方向上非常坚硬，使得它们在驱动运动期间不会偏转。

当所述偏航检验质量块在X方向上被驱动时，绕垂直于所述基板101的Z方向上的偏航输入轴线的角速度将导致科里奥利力作用在Y方向上的偏航检验质量块170a-b上。所述科里奥利力导致检验质量块170a-b在Y方向上反相平移。所述检验质量块的旋转的振幅与绕所述偏航输入轴线的角速度成比例。电容性平面内感测电极522a和522b，其经由锚定件附接到所述基板101，用于检测所述检验质量块170a-b的Y方向平移。这种平移提供了绕所述偏航输入轴线的角速度的量度。

在图3中，弹簧115a-d被配置成使得旋转结构161的平面外旋转和平移最小化。因此，单轴陀螺仪300并不响应绕俯仰(pitch)输入轴线和翻滚输入轴线的科里奥利力。然而，对于不同的实施例，所述弹簧配置可被调整以检测由于俯仰轴线输入和翻滚轴线输入而引起的科里奥利响应。

通过使用图1A中给出的类似方式，所述驱动系统110a和110b与所述偏航检验质量块170a和170b解耦。因此，在图1A和1B的说明中提到的将所述驱动系统与所述感测检验质量块解耦的益处将同样适用于所述单轴陀螺仪300。

图4示出了根据本发明的单轴陀螺仪400的第五实施例。在所述陀螺仪400中，在与基板101平行的X-Y平面上设置被引导质量块系统401。所述被引导质量块系统401包括引导臂104a和104b，所述引导臂104a和104b分别地经由弹簧108a和108b经由锚固点142a和142b而柔性地联接至基板101。所述两个引导臂104a和104b通过弹簧103a-d柔性地联接到翻滚检验质量块200a-b。

翻滚检验质量块200a-b、引导臂104a和104b、锚定点142a-b和弹簧103a-d、108a-b形成平面的四连杆机构。每个弹簧103a-d和108a-b绕Z方向上的轴线在平面内为柔性的，使得当所述检验质量块200a-b在X方向上反相平移时，每个引导臂104a和104b可以在平面内旋转。

所述弹簧108a和108b绕X方向上的第一翻滚感测轴线为柔性的，使得所述引导臂104a和104b可以在平面外旋转。所述弹簧103a-d在Z方向上是刚性的，由此所述引导臂104a和104b的平面外旋转导致所述翻滚检验质量块200a-b反相地平面外运动。

驱动系统110a和110b类似于关于图3描述的所述驱动系统110。驱动系统110a-b都包括锚固件120a-b、驱动弹簧105a-d、驱动质量块130a-b、驱动感测梳106a和106b以及静电致动器109a-b，并且它们经由联接弹簧131a和131b联接到引导臂104a和104b。

所述被引导质量块系统401可以通过联接到所述致动器109a和109b的单个驱动电路以驱动频率而被驱动。所述驱动频率可以是所述单轴陀螺仪400的谐振频率。当所述驱动质量块130a-b通过所述致动器109a-b施加的静电力沿Y方向而被反相驱动时，所述引导臂104a和104b在平面上旋转并且所述翻滚检验质量块200a-b在X方向上反相平移，其由所述驱动感测梳106a和106b所检测。

在所述基板的平面中且垂直于X方向的Y方向上绕翻滚输入轴线的角速度将导致科里奥利力作用在Z方向上的翻滚检验质量块200a-b。所述科里奥利力使所述被引导质量块系统401绕平行于X方向的第一侧翻滚感测轴线在平面外旋转。当翻滚被引导质量块系统401在平面外旋转时，所述引导臂104a和104b以及翻滚检验质量块200a-b绕所述第一侧翻滚感测轴线在平面外旋转。

所述被引导质量块系统401的旋转的振幅与绕所述翻滚输入轴线的角速度成比例。换能器201a-b在所述滚动检验质量块200a-b下用于检测所述被引导质量块系统401绕所述翻滚感测轴线的旋转。此旋转提供了绕所述翻滚输入轴线的角速度的量度。

图5示出了根据本发明的单轴陀螺仪500的第六实施例。在所述陀螺仪500中，被导向质量块系统501包括被导向检验质量块200a-b、导向臂104a和俯仰检验质量块210。单轴陀螺仪还包括驱动系统110，其类似于图1A中给出的所述驱动系统。驱动系统110经由联接弹簧131联接至被引导质量块系统501。引导臂104a通过锚固件142a经由弹簧108a联接至基板101。被引导检验质量块200a和200b分别经由弹簧103a和103c联接到引导臂104a。此外，被引导检验质量块200a-b通过锚固件143经由弹簧119a-b联接到所述基板。

俯仰检验质量块210分别经由弹簧210a和210b柔性地连接到两个被引导质量块200a和200b。弹簧210a和210b是扭转柔性的，使得俯仰检验质量块210可以在Y方向上绕节距感测轴平面外旋转。在单轴陀螺仪500的驱动运动过程中，驱动质量块130由致动器109沿Y方向驱动。Y方向运动通过联接弹簧131传递到被引导质量块系统，并导致引导臂104a绕平行于Z方向的轴线旋转。引导臂104a的平面内旋转引起被引导检验质量块200a-b在X方向上的反相平移。弹簧210a和210b在平面内是柔性的，使得当被引导检验质量块200a和200b在X方向上被反相驱动时；俯仰检验质量块210绕Z方向上的轴线在平面内旋转。

绕所述俯仰输入轴线的角速度将导致科里奥利力作用在所述俯仰检验质量块210上，从而产生使所述俯仰检验质量块210绕所述俯仰感测轴线旋转的力矩。所述俯仰检验质量块210的旋转的振幅与绕所述俯仰输入轴线的角速度成比例。换能器211a和211b在所述俯仰检验质量块210的下方沿X方向设置在相对侧，并且检测所述俯仰检验质量块绕所述俯仰感测轴线的旋转。此旋转提供了绕所述俯仰输入轴线的角速度的量度。

图6示出了根据本发明的单轴陀螺仪600的第七实施例。单轴陀螺仪600包括联接到两个偏航检验质量块170a和170b的被引导质量块系统601和驱动系统110。

驱动系统110经由联接弹簧131联接至被引导质量块系统601。引导臂104a通过锚固件142a经由弹簧108a连接至基板101。被引导检验质量块200a和200b分别经由弹簧103a和103c连接到引导臂104a。此外，被引导检验质量块200a-b通过锚固件143经由弹簧119a-b联接到所述基板。

偏航检验质量块170a和170b分别经由弹簧171a-b和171c-d柔性地连接到被引导检验质量块200a和200b。弹簧171a-d在Y方向上是柔性的，使得偏航检验质量块170a和170b可以沿着平行于Y方向的轴线平移。在单轴陀螺仪600的驱动运动期间，驱动质量块130由致动器109沿Y方向被驱动。所述Y方向运动通过联接弹簧131而被传递到被引导质量块系统，并导致引导臂104a绕着平行于Z方向的轴线旋转。引导臂104a的平面内旋转导致被引导检验质量块200a-b在X方向上的反相平移。弹簧171a-d在X方向上在轴向上是刚性的，使得当被引导检验质量块200a和200b在X方向上被反相驱动时，所述偏航检验质量块170a和170b也在X方向上反相平移。

绕所述俯仰输入轴线的角速度将导致科里奥利力作用在偏航检验质量块170a和170b上，导致所述偏航检验质量块170a-b沿Y方向反相运动。所述偏航检验质量块沿Y方向的运动的振幅与所述角速度成比例。换能器522a和522b用于感测各个所述偏航检验质量块170a和170b沿Y方向的运动。

图7示出了根据本发明的单轴剪切模式陀螺仪700。陀螺仪700包括剪切质量块200a和200b，其通过弹簧元件119a-b和119c-d通过锚固件143a和143b联接到基板101。驱动系统110a-b分别通过联接弹簧131a和131b连接到抗剪质量块200a和200b。所述俯仰检验质量块210通过弹簧210a和210b柔性地连接到两个剪切质量块200a和200b。弹簧210a和210b是可扭转地柔性的，使得所述俯仰检验质量块210可以在Y方向上绕俯仰感测轴线在平面外旋转。

图7的驱动系统110a和110b每个包括驱动质量块130a-b，所述驱动质量块130a-b通过所述锚固件120a-b经由驱动弹簧105a-b和105c-d而联接到所述基板。在单轴剪切模式陀螺仪700的驱动运动中，所述驱动质量块130a-b通过所述致动器109a和109b沿X方向被反相驱动。所述驱动质量块130a-b的X方向运动通过联接弹簧131a-b传递到所述剪切质量块200a-b。故此，所述剪切质量块200a-b在X方向上被反相驱动。弹簧210a和210b在平面内是柔性的，使得当所述剪切质量块200a和200b在X方向上被反相驱动时，所述俯仰检验质量块210绕Z方向上的轴线在平面内旋转。

所述剪切质量块200a和200b的驱动运动在下文中称为剪切模式驱动运动。可以通过定义所述两个剪切质量块200a和200b之间的特定运动及其联接关系来概括所述剪切模式驱动运动。在所述剪切模式驱动运动中，所述两个剪切质量块200a和200b与弹簧或弹簧质量块系统联接，并且所述剪切质量块200a和200b沿垂直于连接它们的几何中心的线的方向作反相平移。

绕所述俯仰输入轴线的角速度将导致科里奥利力作用在所述俯仰检验质量块210上，从而产生使所述俯仰检验质量块210绕所述俯仰感测轴线旋转的力矩。所述俯仰检验质量块210的旋转的振幅与绕所述俯仰输入轴线的角速度成比例。换能器211a和211b在所述俯仰检验质量块210的下方沿X方向设置在相对侧，并且检测所述俯仰检验质量块绕所述俯仰感测轴线的旋转。此旋转提供了所述俯仰输入轴线的角速度的量度。

图8示出了根据本发明的三轴陀螺仪800的第一实施例。所述陀螺仪800包括通过联接弹簧302而联接在一起的两个被引导质量块系统801和802，所述联接弹簧302连接翻滚检验质量块200b和200c。被引导质量块系统801包括被引导翻滚检验质量块200a-b、引导臂104a-b和偏航检验质量块170a-b。所述偏航检验质量块170a和170b分别经由弹簧171a-b和171c-d柔性地连接至所述翻滚检验质量块200a和200b。被引导质量块系统802包括被引导翻滚质量块200c-d、导向臂104c-d和俯仰检验质量块210。所述俯仰检验质量块210分别通过弹簧210a和210b柔性地连接到两个被引导检验质量块200a和200b。弹簧210a和210b是扭转柔性的，使得俯仰检验质量块210可以在Y方向上绕所述俯仰感测轴线在平面外旋转。驱动系统110a和110b经由联接弹簧131a和131b通过导向臂104a和104b而联接到所述被引导质量块系统801。在三轴陀螺仪800的不同实施例中，驱动系统110a-b也可以联接到被引导质量块系统802。

三轴陀螺仪800由耦接至所述致动器109a-b的单个驱动电路(未示出)以驱动频率来驱动。所述驱动质量块130a-b通过所述致动器109a-b施加的静电力沿Y方向被反相振动。所述驱动质量块130a-b的运动通过所述联接弹簧131a和131b传递到所述引导臂104a和104b。由于所述驱动质量块130a-b的运动而产生的施加的扭矩，引导臂104a和104b绕平行于Z方向的轴线在平面内旋转。由于引导臂104a和104b的所述平面内旋转，所述翻滚检验质量块200a-b在X方向上反相平移。弹簧171a-d在X方向上在轴向上是刚性的，使得当所述翻滚检验质量块200a和200b在X方向上被反相驱动时，所述偏航检验质量块170a和170b也在X方向上反相平移。

所述联接弹簧302在X方向上是刚性的，使得所述翻滚检验质量块200b和200c在X方向上一起移动。所述翻滚检验质量块200a和200d沿翻滚检验质量块200b和200c的相反方向移动。弹簧210a和210b在平面内是柔性的，使得当所述翻滚检验质量块200c-d被驱动时，所述俯仰检验质量块210绕平行于Z方向的轴线在平面内旋转。

绕所述俯仰输入轴线的角速度将引起科里奥利力作用在所述俯仰检验质量块210上，从而产生使所述俯仰检验质量块210绕所述俯仰感测轴线旋转的力矩。所述俯仰检验质量块210的旋转的振幅与绕所述俯仰输入轴线的角速度成比例。换能器211a和211b在所述俯仰检验质量块210的下方沿X方向设置在相对侧，并且检测所述俯仰检验质量块绕所述俯仰感测轴线的旋转。此旋转提供了绕所述俯仰输入轴线的角速度的量度。

绕所述翻滚输入轴线的角速度使科里奥利力沿正和负Z方向作用在所述翻滚检验质量块200a-d上。所述联接弹簧302绕X方向上的轴线是扭转地柔性的，使得所述被引导质量块系统801和802可以绕第一和第二翻滚感测轴线在平面外反相旋转。所述联接弹簧302在Z方向上是刚性的，这防止了被引导质量块系统801和802在平面外作同相旋转。换能器201a-c在所述翻滚检验质量块200a-d下用于检测所述被引导质量块系统801和802绕第一和第二翻滚感测轴线的旋转。

绕偏航输入轴线的角速度将导致科里奥利力作用在所述偏航检验质量块170a和170b上，导致所述偏航检验质量块170a和170b沿Y方向反相运动。所述偏航检验质量块沿Y方向的运动的振幅与所述角速度成正比。换能器522a和522b用于感测各个偏航检验质量块170a和170b沿Y方向的运动。

图9示出了根据本发明的三轴陀螺仪900的第二实施例。三轴陀螺仪900包括三个被引导质量块系统901、902、903和两个驱动质量块系统110a-b。被引导质量块系统901和903通过联接弹簧302a和302b联接到被引导质量块系统902。并且驱动质量块系统110a和110b经由联接弹簧131a和131b联接至被引导质量块系统902。

被引导质量块系统901、902和903布置成使得所述翻滚检验质量块200a-d均在X方向上移动，使得所述俯仰检验质量块210绕Z方向的轴线旋转，并且使得所述偏航检验质量块170a和170b在X方向上反相移动。所述被引导质量块系统901绕第一翻滚感测轴线在平面外旋转。所述被引导质量块系统902绕平行于所述第一翻滚感测轴线的第二翻滚感测轴线在平面外旋转。所述被引导质量块系统903绕平行于所述第一和第二翻滚感测轴线的第三翻滚感测轴线在平面外旋转。

所述第一联接弹簧302a连接至翻滚检验质量块200b和200c。所述联接弹簧302a在X方向上是刚性的，使得翻滚检验质量块200b和200c一起在X方向上移动。所述第二联接弹簧302b连接到翻滚检验质量块200a和200d。所述联接弹簧302b在X方向上是刚性的，使得翻滚检验质量块200a和200d一起在X方向上移动。以这种方式，所述被引导质量块系统901、902和903共同由耦接到所述致动器109a-b的单个驱动电路以驱动频率来驱动。在所述驱动运动期间，驱动质量块130a-b通过所述致动器109a-b施加的静电力沿Y方向被反相振动。所述驱动质量块130a-b的运动通过所述联接弹簧131a和131b而传递到所述引导臂104a和104b，并且所述引导臂104a-b绕平行于Z方向的轴线在平面内旋转。由于引导臂104a和104b在平面内旋转，所述翻滚检验质量块对200b和200c以及翻滚检验质量块对200a和200d在X方向上在平面内反相平移，其由所述驱动检测梳106a、106b、106c和106d所检测。

此外，在所述驱动运动期间，所述被引导质量块系统901、902和903布置成使得当所述翻滚检验质量块102a-d都在X方向上移动时，所述俯仰检验质量块210绕在Z方向上的轴线旋转，并且所述偏航检验质量块170a和170b在X方向上反相移动。

所述联接弹簧302a是绕X方向上的轴线扭转地柔性的，使得所述被引导质量块系统901和902可以绕所述第一和第二翻滚感测轴线反相地在平面外旋转。所述联接弹簧302a防止对称的所述被引导质量块系统901和902同相地在平面外旋转。

所述联接弹簧302b也是绕X方向上的轴线扭转地柔性的，使得所述被引导质量块系统902和903可以绕所述第二和第三翻滚感测轴线反相地在平面外旋转。所述联接弹簧302b防止对称的所述被引导质量块系统902和903同相地在平面外旋转。

绕俯仰输入轴线的角速度将引起科里奥利力作用在所述俯仰检验质量块210上，从而产生使所述俯仰检验质量块210绕所述俯仰感测轴线旋转的力矩。所述俯仰检验质量块210的旋转的振幅与绕所述俯仰输入轴线的角速度成比例。换能器211a和211b在所述俯仰检验质量块210的下方沿X方向设置在相对侧，并且检测所述俯仰检验质量块绕所述俯仰感测轴线的旋转。此旋转提供了所述俯仰输入轴线的角速度的量度。

绕所述翻滚输入轴线的角速度将导致科里奥利力沿Z方向作用在所述翻滚检验质量块200b和200c上，并且沿相反的Z方向作用于翻滚检验质量块200a和200d上。所述科里奥利力使所述被引导质量块系统901、902和903分别绕第一、第二和第三翻滚感测轴线在平面外旋转。在所述翻滚检验质量块200b和102c下方的传感器201a和在所述翻滚检验质量块200a和200d下方的传感器201a用于检测所述被引导质量块系统901、902和903的旋转。此旋转提供了绕所述翻滚输入轴线的角速度的量度。

绕偏航输入轴线的角速度将导致科里奥利力作用在所述偏航检验质量块170a和170b上，导致所述偏航检验质量块170a和170b沿Y方向反相运动。所述偏航检验质量块沿Y方向的运动的振幅与所述角速度成正比。换能器522a和522b用于感测各个偏航检验质量块170a和170b沿Y方向的运动。

在陀螺仪的所有以上的实施例中，所述驱动质量块与所述旋转检验质量块分离，并且所述静电致动器附接到所述驱动质量块。这样，静电致动器的非理想因素对所述旋转检验质量块的影响被最小化，从而增强了所述陀螺仪的整体灵敏度。

尽管已经根据所示的实施例描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将容易认识到，可以对实施例进行变型，并且那些变型将在本发明的精神和范围内。因此，本领域普通技术人员可以做出许多修改而不脱离本发明的精神和范围。

如上所述，常规的MEMS振动速率陀螺仪可能无法提供适当的，降低对振动(例如，线性振动和/或角振动)的敏感性并且降低部件间的联接，降低静电悬浮力引起的同相偏移移位和/或降低对封装应力的敏感性的解决方案。本文描述的多种实施例可以克服常规MEMS振动速率陀螺仪的这些和/或相关缺陷中的一个或多个。

本公开内容提供了具有半联接感测模式的示例性3轴(例如GX、GY和GZ)线性和角动量平衡的振动速率陀螺仪架构。在非限制性方面，如本文所述，多种示例性实施例可采用平衡的驱动和/或平衡的感测部件以减少感应的振动和/或部件间的联接。在另一个非限制性方面，如本文进一步所述，多种示例性实施例可以采用应力隔离框架以减小封装件引起的应力(例如，在GZ方向上弯曲)。在又一个非限制性方面，多种示例性实施例可以采用机械联接以促进线性振动抑制。在又一个非限制性方面，多种示例性实施例可以采用一个或多个驱动梭以抑制静电悬浮力引起的同相偏移(例如，GX/GY弯曲)。故此，如本文所述，由于平面内陀螺仪和平面外陀螺仪的解耦，多种示例性实施例可以促进具有跨轴线的灵敏度改善的陀螺仪的制造。

作为非限制性示例，示例性实施例可以包括两个GY(例如，框架)陀螺仪，其中框架陀螺仪有助于GY感测模式和驱动系统联接，两个GX(中心检验质量块(CPM)或桨状)陀螺仪，四个与两个框架陀螺仪联接的驱动梭，四个与所述驱动梭联接的GZ检验质量块，和/或两个便于联接GZ检验质量块的杠杆臂。在另外的非限制性方面中，多种示例性实施例可以被配置为使得可以从示例性整体架构中移除部件以制造单轴或两轴陀螺仪和/或可以被配置为使得，如本文进一步描述的，从示例性整体架构中可以将多个检验质量块减少一半而制造半陀螺仪。例如，根据非限制性方面，通过从所述架构中移除组件，采用更少的感测换能器等等来将示例性的3轴陀螺仪(例如，GX、GY和GZ)简化为2轴或1轴陀螺仪；此外，通过放弃所述示例性的3轴陀螺仪架构的驱动和/或感测平衡的方面，可以将本文中描述的示例性陀螺仪架构功能性地简化一半以创建更紧凑的3轴(例如，GX、GY和GZ)陀螺仪。

图10示出了根据本发明的非限制性方面的示例性陀螺仪架构1000的非限制性实施例的功能框图。作为非限制性示例，陀螺仪架构1000的示例性实施例可以包括设置在平行于基板1002的X-Y平面中的MEMS装置，并且可以包括两个GY(例如，框架)陀螺仪，每个陀螺仪可以包括两个GY检验质量块(例如，GY检验质量块1004、1006、1008、1010)，其与杠杆臂1012、1014、1016、1018联接，其中框架陀螺仪被配置为有助于提供GY感测模式或测量与所述MEMS装置相关联的绕一个轴线(例如，Y轴)的角速度分量，并被配置为将所述驱动系统联接到所述框架陀螺仪。在又一个非限制性方面，陀螺仪架构1000的示例性实施例可以包括驱动系统，所述驱动系统包括四个驱动梭1020、1022、1024、1026，所述驱动梭1020、1022、1024、1026包括被引导质量块并且被配置为分别联接到两个框架陀螺仪。

在另一个非限制性方面，示例性陀螺仪架构1000可以包括四个GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)，其被配置为(例如，经由弹簧或其他联接结构)分别联接到四个驱动梭1020、1022、1024、1026，其中所述四个GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中相应的检验质量块对分别通过联接机构或杠杆臂1036、1038彼此联接，所述联接机构或杠杆臂1036、1038被配置为联接所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对的运动，其中所述四个GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)被配置为有助于提供GZ感测模式，或测量与所述MEMS装置相关联的绕另一轴线(例如，Z轴)的角速度的分量。在又一个非限制性方面，示例性陀螺仪架构1000可以包括两个GX(CPM或桨式)陀螺仪(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪)，每个陀螺仪可以包括一个GX检验质量块(例如，GX检验质量块1040、1042)，其中GX、桨式或CPM陀螺仪可被配置为有助于提供GX感测模式，或测量与所述MEMS装置相关联的绕另一个轴线(例如，X轴)的角速度的分量，并被配置为分别联接到所述框架陀螺仪。

在其他非限制性方面，示例性陀螺仪架构1000可包括示例性锚固点1044(例如，具有X的矩形)，其可有助于将多种组件锚固至所述基板1002和/或锚固至被配置为附接到所述基板1002或封装的示例性应力隔离框架(未示出)。在另外的非限制性方面中，图10的示例性陀螺仪架构1000被描绘为包括示例性的固定枢轴点1048(例如，黑色填充的圆圈)，其可以在功能上可以代表中心点，多种组件可被配置为绕所述中心点旋转(例如，通常在平行于所述基板1002的X-Y平面的平面中)，并且包括示例性平移枢轴点1050(例如，白色填充的圆圈)，其可以在功能上表示枢轴点或铰链，多种组件可以被配置为绕所述枢轴点或铰链进行旋转和平移(例如，通常在平行于所述基板1002的X-Y平面的平面中)。这些示例性枢轴点可以被理解为旋转运动中心的功能上的代表，这是通过MEMS制造来创建此类装置所需的工艺流程的结果，这些装置通常包括为产生所需的运动而布置的一组弹簧、挠性件或减张机构或组件。

因此，图10的示例性陀螺仪架构1000可被描绘为包括示例性的弹簧(例如，弹簧1046)、悬挂元件或联接机构，其可以包括在特定方向上具特定刚性，或柔性和/或扭转地柔性以约束或限定运动(例如，反相位运动、平面内运动、被引导质量块的运动等)和/或传递示例性陀螺仪架构1000的多种组件的运动，悬挂示例性陀螺仪架构1000的多种组件到示例性锚固点1044，用作示例性固定枢轴点1048和/或示例性平移枢轴点1050等等，如本文进一步所述。

作为非限制性示例，图10的示例性陀螺仪架构1000被描绘为包括驱动梭，所述驱动梭包括四个驱动梭1020、1022、1024、1026，所述四个驱动梭1020、1022、1024、1026包括被引导质量块并且被配置为分别联接(例如，经由联接件1052/1056)到所述两个框架陀螺仪。例如，示例性驱动梭1020/1024被配置为被联接(例如，经由联接件1052/1056)至包括GY检验质量块1004、1006的示例性GY框架陀螺仪的杠杆臂1012/1014，从而有利于在示例性GY框架陀螺仪的杠杆臂1012/1014以及示例性驱动梭1020/1024之间提供固定的枢轴点。同样地，示例性驱动梭1022/1026被配置为(例如，通过联接件1054/1058)联接到包括GY检验质量块1008、1010的示例性GY框架陀螺仪的杠杆臂1016/1018，从而有助于在示例性GY框架陀螺仪的杠杆臂1016/1018和示例性驱动梭1022/1026之间提供固定的枢轴点。示例性GY框架陀螺仪的杠杆臂1016/1018和示例性驱动梭1022/1026。例如，在图12-15中示意性地示出了这种示例性联接。

作为另一个非限制性示例，所述四个示例性的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的相应检验质量块对可以经由联接机构或杠杆臂1036、1038彼此联接，所述联接机构或杠杆臂1036、1038被配置成联接所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的相应检验质量块对的运动。例如，示例性GZ检验质量块1028是经由联接机构或杠杆臂1036而联接到示例性GZ检验质量块1030，并被配置为，由于与所述MEMS装置相关联的绕Z轴的角速度的分量而施力于所述四个检验质量块中的相应检验质量块对(例如，示例性GZ检验质量块1028/1030)以进行反相运动。这样的示例性联接在图10中被功能性地示出为联接机构或杠杆臂1036经由平移枢轴点1050绕固定枢轴点1048的旋转，并且例如在图12-15中示意性地示出。

作为另一个非限制性示例，所述两个示例性GY或框架陀螺仪可以配置为彼此联接(例如，通过示例性弹簧在功能上示出了该示例性弹簧，(例如，如上文关于一个或多个示例性弹簧1046、悬挂元件或联接机构所述，其可包括在特定方向上特定刚性，或柔性和/或扭转地柔性以约束或限定运动的挠性件或其他结构，等等)该示例性弹簧被描绘在示例性GY检验质量块1006与示例性GY检验质量块1008之间并将其联接)以有助于将与所述两个框架陀螺仪相关联的运动约束在线性动量平衡的条件上。例如，如本文中进一步描述的，示例性GY检验质量块1006可以经由示例性弹簧(例如，如上文关于一个或多个示例性弹簧1046、悬挂元件或联接机构所述，其可包括在特定方向上特定刚性，或柔性和/或扭转地柔性以约束或限定运动的挠性件或其他结构，等等)与示例性GY检验质量块1008联接，或经由如本文中进一步描述的有助于将与所述两个框架陀螺仪相关联的运动约束在线性动量平衡的条件上的其他结构或结构的组合与示例性GY检验质量块1008联接。例如，在图12-15中示意性地示出这种联接。在另一个非限制性示例中，所述两个示例性GX、CPM或桨式陀螺仪可以分别联接到所述两个示例性GY或框架陀螺仪，其中所述两个示例性GX、CPM或桨式陀螺仪的各个包括一个GX检验质量块(例如，GX检验质量块1040、1042)，所述两个示例性GY或框架陀螺仪可以依次被配置为将所述两个示例性GX、CPM或桨式陀螺仪分别联接到所述四个驱动梭1020、1022、1024、1026。例如，这种联接在图10中示出，在功能上，作为在GY检验质量块1004和1006(1008和1010)之间的所述GX检验质量块1040(1042)的悬挂(例如，通过弹簧)，从而为所述GX检验质量块1040、1042横向提供了跨所述GX检验质量块1040和1042的旋转轴，同时将所述GY检验质量块1004和1006(1008和1010)的各自的运动传递到所述GX检验质量块1040和1042。例如，在图12-15中示意性地示出这种示例性的联接。

另外，图10的示例性陀螺仪架构1000被描绘为包括多种感测电极或换能器元件，其可以分别被配置为检测所述示例性陀螺仪架构1000的多种检验质量块或其他组件的运动，例如，检测由于在所述多种检验质量块上感应的科里奥利力而导致的运动以提供绕X、Y或Z轴的角速度的量度，以检测驱动运动等。尽管在整个说明书中都描述了静电致动器和换能器，但是本领域的普通技术人员可以认识到，致动器和/或换能器可以用于这些功能，并且该使用将在本公开的精神和范围内。例如，示例性致动器和/或换能器可以包括压电的、热的、电磁的致动器和/或换能器等。在非限制性方面，示例性陀螺仪架构1000可以包括电容性电极1060、1062，其被配置为分别检测示例性GX检验质量块1040、1042的运动；可以包括电容性电极1064、1066，其被配置为分别检测示例性GY检验质量块1004、1006的运动；可以包括电容性电极1068、1070，其被配置为分别检测示例性GY检验质量块1008、1010的运动，等等。如本文中进一步描述的，可以理解，示例性电容性电极1060、1062、1064、1066、1068、1070可以被配置为主要促进由于与所述MEMS装置相关联的绕各自的轴线(例如X或Y轴)的角速度而在各个检验质量块上作用的科里奥利力的检测。如本文进一步所述，由于与所述MEMS装置相关联的绕各个轴线(例如，X或Y轴)的角速度而在各个检验质量块上作用的这些科里奥利力，可以导致各个所述检验质量块的平面外运动，其中所述平面外运动定义为沿Z轴方向(例如，在X-Y平面外)的运动。

另外，图10的示例性陀螺仪架构1000被描绘为在特定的时间实例处经历驱动运动，这由示例性陀螺仪架构1000的多个部件的各自方向上由一个实线箭头来代表。如本文中进一步描述的，为了产生驱动运动，静电力可以利用示例性驱动梳(未示出)来施加，所述示例性驱动梳可以分别联接到四个示例性驱动梭1020、1022、1024、1026，示例性驱动梭1020、1022、1024、1026可以包括被配置为如本文所述，联接到所述两个框架陀螺仪的所述被引导质量块。通过以驱动频率向所述各个示例性驱动梳(未示出)施加交流(AC)电压，可以经由所述各个示例性驱动梳(未示出)向所述示例性驱动梭1020、1022、1024、1026施加静电力以产生所述驱动频率的驱动力，其可以导致如图10所示的示例性陀螺仪架构1000的多个部件个别进行驱动运动。如上文所描述的，施加到各个示例性驱动梭1020、1022、1024、1026的驱动力被配置为经由上述联接机构、杠杆臂、枢轴点和弹簧而传递至示例性陀螺仪架构1000的所述多个部件，如图10所示，这导致示例性陀螺仪架构1000的所述多个组件的驱动运动，以及如图11所示，这导致示例性陀螺仪架构1000的所述多个组件的平移。请注意，图10描绘了作为示例性陀螺仪架构1000的多个组件的偏转，这是由于针对驱动运动的给定方向为正(例如，GX+、GY+)时或为所述MEMS装置的X-Y平面上方时，以及为负(例如，GX-、GY-)时或为所述MEMS装置的X-Y平面下方时，绕相应的轴线的角速度而因起的科里奥利力所导致的。

请注意，如上所述，所述四个示例性GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)被配置为(例如，通过弹簧或其他联接结构)分别联接到所述四个驱动梭1020、1022、1024、1026，其中所述四个GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对是通过联接机构或杠杆臂1036、1038彼此联接，所述联接机构或杠杆臂1036、1038被配置为联接所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对的运动。如本文中进一步描述的，由于与所述MEMS装置相关联的绕Z轴的角速度，作用在相应的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)上的科里奥利力可导致相应的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)在平面内的运动，其中所述平面内运动被定义为沿X轴方向(例如，在X-Y平面上)的运动。因此，图10的示例性陀螺仪架构1000的各个GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)被描绘为在特定的时间实例处经历驱动运动，其由在示例性陀螺仪架构1000的多个部件的相应的方向上用实线箭头来指示。

因此，作为另一非限制性示例，示例性陀螺仪架构1000可以包括另外的电容性电极(未示出)，所述电容性电极可以被配置为分别检测各个GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的运动。如本文中进一步描述的，可以理解，这种示例性电容性电极可以被配置为主要促进由于与所述MEMS装置相关联的绕Z轴的角速度而作用在相应的检验质量块上的科里奥利力的检测。如上所述，尽管以上将换能器、电极或致动器(例如，驱动梳)描述为电容性换能器、电极或致动器，但是可以利用多种类型的换能器、电极或致动器，包括但不限于，若适当的话，压电的、热的、电磁的、光学的等，并且其使用将在本公开的主题的精神和范围内。

图11示出了处于驱动运动中的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例(例如，对应的图10)的功能性框图1100，其示出了本公开的其他非限制性方面。图11描绘了示例性陀螺仪结构1000的所述多个部件的平移和旋转运动，这些运动是由于，如上所述，施加到相应的示例性驱动梭1020、1022、1024、1026的且经由上述联接机构、杠杆臂、枢轴点和弹簧而传递至示例性陀螺仪架构1000的所述多个部件的驱动力而导致的。还要注意的是，为了清晰易懂起见，在功能性框图1100中并未示出，如图10所示的示例性陀螺仪架构1000的一些参考字符附图标记和/或组件。

通过回顾图10-11显而易见地得出若干事实。首先，请注意，根据多种非限制性实施例，各个检验质量块和部件的驱动运动是线性的和/或角动量平衡的。也就是说，示例性驱动梭1020和1022的驱动运动以及示例性驱动梭1024和1026的驱动运动是反相运动或相反方向。其次，所述两个GY框架陀螺仪的驱动运动也是反相的或相反的方向；这通过相应的示例性杠杆臂1012、1014、1016、1018而使所述四个示例性驱动梭1020、1022、1024、1026的反相驱动运动与所述GY检验质量块(例如，GY检验质量块1004、1006、1008、1010)作联接而得以促进，上述联接提供了绕所述固定枢轴点的旋转和通过所述平移枢轴点的所述Y检验质量块(例如，GY检验质量块1004、1006、1008、1010)的平移；以及这可以通过将两个示例性GY或框架陀螺仪彼此联接而得以促进(例如，通过弹簧1046将示例性GY检验质量块1006联接到示例性GY检验质量块1008的来实现)。因此，所述两个GY框架陀螺仪包括四杆系统，所述四杆系统在施加的驱动运动下变形为平行四边形。另外，所述示例性GX、桨状或CPM陀螺仪1040、1042与相应的所述GY或框架陀螺仪的联接确保了GX、桨状或CPM陀螺仪1040、1042的驱动运动也为反相的或相反方向。最后，请注意，分别(例如，通过弹簧或其他联接结构)联接到所述四个驱动梭1020、1022、1024，1026的所述四个示例性GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的驱动运动也是反相的或相反的方向。结果，图10-11所示的3轴(例如，GX、GY、GZ)陀螺仪的所述驱动运动，根据本文所述的示例性方面，得以受益于线性和角动量平衡。

根据多种非限制性实施例，通过采用平衡质量块，平衡质量块被布置成使得它们的驱动运动彼此相反并且使得它们的净线性动量和来自驱动运动的角动量为零，可以改善振动抑制。例如，通过联接示例性陀螺仪架构1000的多种组件，这些多种组件不会彼此独立地移动。如本文所使用的，沿相同方向的运动被称为共模运动或共模，而沿相反方向的运动被称为反相运动或差模运动。可以理解，共模运动容易受到来自外部源，例如振动，的加速度的影响，其中加速度可被视为均匀的本体负荷。而且由于它是均匀的，因此按照定义是一个方向或线性加速度。此线性加速度将激发共模运动。但是，由于所述多种驱动运动在物理上是联接的，以确保它是反相的(非共模)或方向相反的，因此均匀的本体载荷或线性加速度不会在感测模式下产生运动，从而提高了抑制振动的能力，在多种非限制性方面。此外，通过采用平衡质量块，其被布置成使得它们的驱动运动彼此相反，并且使得它们的净线性动量和来自驱动运动的角动量为零，以驱动频率施加到装置封装到印刷电路板(PCB)的力矩可以被最小化。因此，在将多个MEMS陀螺仪装置安装到同一PCB上且谐振频率彼此接近的示例性实现方式中，如本文所述的示例性装置可以最小化串扰或部件间的联接，否则由于不平衡的质量块或不平衡的动量而造成所述设备的串扰，可能导致不欲得到的噪声以及偏移。

请注意，如图参见图10，图11描绘了作为示例的陀螺仪架构1000的各个部件的偏转，这是由于针对驱动运动的给定方向为正(例如，GX+、GY+)时或为所述MEMS装置的X-Y平面上方时，以及为负(例如，GX-、GY-)时或为所述MEMS装置的X-Y平面下方时，绕相应的轴线的角速度而因起的科里奥利力所导致的。因此，可以在图10-11中得知，在给定的驱动运动下，沿给定的驱动运动方向相应的轴线的角速度产生的科里奥利力将导致GY或框架陀螺仪和所述GX、桨状或CPM陀螺仪1040、1042的平面外偏转(例如，X-Y平面外)。如上所述，示例性的电容性电极1060、1062、1064、1066、1068、1070可以配置为主要便于检测由于与所述MEMS装置相关联的绕相应的轴线(例如，X或Y轴)的角速度引起的作用于相应检验质量块的科里奥利力。

然而，还要注意，所述四个示例性的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)分别联接(例如，通过弹簧或其他联接结构)到所述四个驱动梭1020、1022、1024、1026，其中所述四个示例性的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对分别通过配置为与所述四个示例性的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块的运动联接的联接机构或杠杆臂1036、1038而彼此联接。因此，所述四个示例性GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的驱动运动是在Y方向上，并且在给定的驱动运动方向上，来自绕Z轴的角速度的科里奥利力会导致X方向的平面内(例如，在X-Y平面)偏转。因此，示例性陀螺仪架构1000可以包括另外的电容性电极(未示出)，其可以被配置为分别检测相应的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的运动，以主要促进由于与所述MEMS装置相关联的绕Z轴的角速度而作用在相应的检验质量块上的科里奥利力的检测。

请注意，关于图10-11，示例性驱动系统可以与示例性GX、桨状或CPM陀螺仪1040、1042和所述示例性GY或框架陀螺仪解耦，所述示例性GX、桨状或CPM陀螺仪1040、1042和所述示例性GY或框架陀螺仪两者可以是对称的，和/或包含所述GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的所述GZ陀螺仪，根据多种非限制性方面，可以配置为使得对平面外运动的依从性可以变得非常坚硬。但是，如图21-22所示，例如，请注意，在另一个非限制性方面，本文所述的示例性实施例可以在GX或CPM感测和GZ感测模式上经历寄生模式，并且在GX或CPM感测和GZ感测模式上缺乏角动量平衡。

如上所述，常规的MEMS振动速率陀螺仪可能无法提供适当的，降低对振动(例如，线性振动和/或角振动)的敏感性并且降低部件间的联接，降低静电悬浮力引起的同相偏移移位和/或降低对封装应力的敏感性的解决方案。然而，根据本文所述的多种非限制性实现方式，如本文所述，通过将所述示例性驱动系统放置在示例性驱动梭1020、1022、1024、1026中，并且通过在平面外陀螺仪之间采用弱联接(例如，GY或框架非陀螺仪和GX、CPM或桨式陀螺仪)，多种非限制性实施例可有助于使传递到所述平面外陀螺仪的平面外或静电悬浮力最小化，和/或与连接到所述平面外陀螺仪的驱动系统相比，它可以被抑制。另外，平面内和平面外陀螺仪的解耦可以导致跨轴线灵敏度的改善。

这可以导致更好的偏移稳定性，因为作为用来测量感兴趣的量的传感器，例如，绕Z轴的角速度，通过检测在所述四个示例性GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)上的科里奥利力，所述传感器将输出与所述角速度成比例的信号。通过在平面外的陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪以及GX、CPM或桨式陀螺仪)与所述驱动梭、驱动梳、所述偏移或偏置误差之间的弱联接进行解耦或采用，所述偏移或偏置误差为在感兴趣的量和所报告的量(例如，由于绕z轴的角速度产生的科里奥利力)之间有多少位移，将会有较小的平面外力(或悬浮力)从平面外陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪以及GX、CPM或桨式陀螺仪)传递到所述GZ陀螺仪，否则其可能会被感测为在所述GZ陀螺仪中施加的角速度。

例如，本文所述的多种实施例可通过采用示例性驱动梭1020、1022、1024、1026来减小静电悬浮力引起的同相偏移移位。例如，如上所述，GY或框架陀螺仪以及GX、CPM或桨式陀螺仪是平面外陀螺仪，其中MEMS装置绕X轴或Y轴旋转将导致所述GY检验质量块(例如，GY检验质量块1004、1006、1008、1010)和GX验证质量块(例如，GX验证质量块1040、1042)进行平面外运动。所述MEMS装置绕Z轴的旋转将仅导致所述四个示例性GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)在X-Y平面(即所述MEMS装置的平面)中运动。所述四个示例性GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)运动也联接到所述相应的四个驱动梭1020、1022、1024、1026，并因此与所述相应的四个驱动梭1020、1022、1024、1026一起移动，这也是平面内运动。通过将所述平面内运动组件(GZ)与平面外运动组件(GX、GY)分开放置，并通过将所述平面外运动组件(GX、GY)与所述挠性联接机构(例如，经由联接件1052、1054、1056、1058)连接到所述两个GY或框架陀螺仪，其可以配置为约束平面外运动向平面运动组件(GZ)的传输(例如，四个驱动梭1020、1022、1024、1026，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)，与所述平面外运动组件(GX、GY)相关联的静电悬浮力(和相关的偏移位移)的传递可以被最小化。

图12描绘如本文所述的示例性陀螺仪架构1000的非限制性实施例的其他方面。请注意，所述示例性GY检验质量块(例如，GY检验质量块1004、1006、1008、1010)、示例性GX检验质量块(例如，GX检验质量块1040、1042)、它们之间的联接、示例性杠杆臂1012、1014、1016、1018、锚固器1044、以及其中描述的多种联接件、弹簧、悬挂元件的相对位置和配置。

另外，图12描绘了根据其他非限制性方面的示例性应力隔离框架1202。回想一下，偏移位移可能是由驱动梭中感应的静电悬浮力引起的，或者是转移到了平面GZ陀螺仪中。偏移位移也可能受到其他因素的影响，例如封装应力、温度影响等。为了使封装变形与示例性装置脱钩，从而使封装变形引起的偏移最小，可以在多种非限制性实施例中采用应力隔离框架1202。虽然在图10中未示出，示例性的应力隔离框架1202可以在功能上被示出为连接到图10所示的所有外部锚固点1044。在此，请注意，所述示例性应力隔离框架1202可以连接至所述封装或所述基板1002，并且示例性陀螺仪架构1000的部件的外围部件可以从其悬挂和/或锚固至其，包括但不限于所述四个示例性驱动梭1020、1022、1024、1026、示例性联接机构或杠杆臂1036、1038等。由此，根据进一步的非限制性方面，可以改善包装的弯曲或变形敏感性，其中如本文所述，可通过采用一个或多个示例性应力隔离框架1202以及示例性驱动梭1020、1022、1024、1026等来增强与所述MEMS装置相关联的封装的偏移引起的弯曲。

图12进一步描绘了示例性的驱动感测梳1204，其可以被配置为检测驱动运动。请注意，在非限制性实施例中，在进一步的非限制性实施例中，尽管示例性驱动感测梳1204被描绘为联接至GY或框架陀螺仪组件、GY检验质量块(例如，GY检验质量块1004、1006、1008、1010)，示例性驱动感测梳1204可以联接至所述示例性陀螺仪架构1000的多种部件中的其他部件，包括但不限于所述四个示例性驱动梭1020、1022、1024、1026等中的一个或多个。图12还示出了示例性驱动梳1206，其可以联接至示例性驱动梭1020、1022、1024、1026，以在驱动频率下产生所述驱动力，并且，如上面关于图10和11描述的，可以导致示例性陀螺仪架构1000的相应的部件的驱动运动。另外，图12描绘了另外的电容性电极1208，其可以被配置为分别检测相应的GZ检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)的运动，如上面关于图10和11进一步描述的。

图13描绘了示例性陀螺仪架构1000的非限制性实施例的其他示例性方面。图13描绘了在图12的描绘中的示例性电容性电极1060、1062、1064、1066、1068、1070的相对位置，其可以被配置为主要促进由于与所述MEMS装置相关联的绕对应的轴线(例如，X或Y轴)的角速度而导致作用在相应的检验质量块上的科里奥利力的检测，例如，如上面关于图10的进一步描述。

图14描绘了示例性陀螺仪架构1000的非限制性实施例的其他示例性方面。请注意，在图14中，锚固件1044的位置被描绘为黑匣子，而不是如图10-13所示的。图14描绘了关于图15进一步描述的插图1402。例如，图15描绘了示例性陀螺仪架构1000的非限制性实施例的其他示例性方面。图15描绘如图10-14中描绘的，对于插图1402，示例性陀螺仪架构1000的多个组件的相对位置和配置。图16描绘了根据本公开的非限制性方面的示例性陀螺仪架构1000的又一个非限制性实施例。请注意，在示例性驱动梭1020、1022、1024、1026之间(例如，在区域1602中)缺少锚固件1044。还要注意在1502和1504处的联接机构的制造设计，其分别对应于功能性平移枢轴点1050和功能性固定枢轴点1048的构造，如上关于图15的描述。

图17描绘了根据本文所述的其他非限制性方面的示例性陀螺仪架构1000的非限制性实施例的示例性驱动模式形状。如图11所示，如上所述，经由所述四个示例性驱动梭1020、1022、1024、1026施加的驱动运动导致示例性陀螺仪架构1000的所述多个组件的偏转和平移。图17描绘了X-Y平面上方和下方的相对位移，其中“+”符号表示平面X-Y平面上方的位移，而“-”符号表示平面下方位移，以代替彩色热图或足够的灰度分辨率。从图17中可以看出，相对缺乏平面内运动组件(GZ)的位移，这些组件通过驱动梭而连接平面外运动组件(GX，GY)与柔性联接机构从而与所述平面外运动组件(GX，GY)分离，如本文所述的多种实施例可被配置成限制平面外运动组件(GX，GY)到平面内运动组件(GZ)的传递(驱动梭，Z检验质量块)，因此，与平面外运动组件(GX，GY)相关联的悬浮力的传递可以被最小化。

图18描绘了根据本文所述的又一些非限制性方面的示例性陀螺仪架构1000的非限制性实施例的示例性GX模式形状。图18描绘了X-Y平面上方和下方的相对位移，其中“+”符号表示平面X-Y平面上方的位移，而“-”符号表示平面下方位移，以代替彩色热图或足够的灰度分辨率。从图18可以看出，所述GX、CPM或桨式陀螺仪感应模式是平衡感应模式，其中每个GX检验质量块都处于反相运动，但角动量没有平衡，如图21进一步所示。应注意，在另一个非限制性方面，可以采用差动抑制(例如，电抑制)来最小化角振动对GX、CPM或桨式陀螺仪感测模式的影响。

图19描绘了根据本文所述的其他非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GY模式形状。图19描绘了X-Y平面上方和下方的相对位移，其中“+”符号表示平面X-Y平面上方的位移，而“-”符号表示平面下方位移，以代替彩色热图或足够的灰度分辨率。在图19中可以看出，GY或框架陀螺仪感应模式是平衡感应模式，其中每个GY检验质量块处于反相运动(例如，线性和角动量均平衡)。从图19中可以看出，相对缺乏平面内运动组件(GZ)的位移，这些组件通过驱动梭而连接平面外运动组件(GX，GY)与柔性联接机构从而与所述平面外运动组件(GX，GY)分离，如本文所述的多种实施例可被配置成限制平面外运动组件(GX，GY)到平面内运动组件(GZ)的传递(驱动梭，Z检验质量块)，因此，与平面外运动组件(GX，GY)相关联的悬浮力的传递可以被最小化。

图20描绘了根据本文所述的非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GZ感测模式形状。图20描绘了在X-Y平面中的相对位移，其中，“+”符号表示X-Y平面位移的一个方向，而“-”符号表示相反方向的面内位移，以代替彩色热图或足够的灰度分辨率。在图20中可以看出，所述GZ陀螺仪感测模式是平衡感测模式，其中，如图22进一步所示，每个GX检验质量块处于反相运动，但是角动量不平衡。应注意的是，在另一个非限制性方面，可以采用差动抑制(例如电抑制)来最小化角振动对GZ感测模式的影响。

图21示出了根据又一非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GX模式(中心检验质量块(CPM)寄生模式形状。图21示出了X-Y平面中的相对位移，其中“+”符号表示X-Y平面位移的一个方向，而“-”符号表示相反方向的平面内位移，以代替彩色热图或足够的灰度分辨率。在图21中可以看到所述GX、CPM或桨式陀螺仪具有不平衡模式或寄生模式，其中每个所述GX检验质量块都不处于反相运动。

图22描绘了根据本文所述的又一个非限制性方面的示例性陀螺仪架构的非限制性实施例的示例性GZ寄生模式形状。图22描绘了X-Y平面上方和下方的相对位移，其中“+”符号表示平面X-Y平面上方的位移，而“-”符号表示平面下方位移，以代替彩色热图或足够的灰度分辨率。从图22中可以看出，所述GZ陀螺仪具有不平衡模式或寄生模式，其中每个GZ检验质量块都不处于反相运动。

因此，示例性非限制性实施例可以包括3轴科里奥利振动速率陀螺仪，其以大致二维的装置架构，在几何形状基本上是平坦的，并且能够以硅来制造。在非限制性方面，本文描述的示例性实施例可包括：两个GY(例如，框架)陀螺仪，其中框架陀螺仪有助于GY感测模式和驱动系统联接；两个GX、中心检验质量块或桨式陀螺仪；四个联接到所述两个框架陀螺仪的驱动梭；四个与所述驱动梭联接的GZ检验质量块；和/或两个便于联接GZ检验质量块的杠杆臂。在另外的非限制性方面中，多种示例性实施例可以被配置为使得可以从示例性整体架构中移除组件以制造单轴或两轴陀螺仪和/或可以被配置为使得，如本文进一步描述的，从示例性整体架构减少多个检验质量块的数量的一半以制造半陀螺仪。

例如，图23示出了根据本公开的其他非限制性方面的示例性陀螺仪架构1000的其他非限制性实施例的功能性框图。例如，根据非限制性方面，通过从所述架构中移除组件，采用更少的感测换能器等等来将示例性的3轴陀螺仪(例如，GX、GY和GZ)简化为2轴或1轴陀螺仪；此外，通过放弃所述示例性的3轴陀螺仪架构的驱动和/或感测平衡的方面，可以将本文中描述的示例性陀螺仪架构功能性地简化一半以创建更紧凑的3轴(例如，GX、GY和GZ)陀螺仪。例如，如图23所示，可以从制造过程中省去两个GX、中心检验质量块或桨式陀螺仪，以产生2轴陀螺仪。在其他非限制性方面，可以从制造或电连接中省略GY电极电容性电极1064、1066、1068、1070，使得示例性陀螺仪架构1000的变体可以产生1轴陀螺仪。其他变体可以包括省略所述GZ检验质量块，以产生2轴X-Y陀螺仪，其驱动系统联接到GY或框架陀螺仪。

在另一个非限制性示例中，图24示出了根据本公开的其他非限制性方面的示例性陀螺仪架构1000的其他非限制性实施例的另一功能性框图。例如，示例性陀螺仪架构1000可以通过省略示例性陀螺仪架构1000的组件的一半以及联接机构或杠杆臂1036、1038来产生更紧凑但不平衡的驱动和感测3轴陀螺仪。

因此，在其他非限制性实现方式中，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)包括一个或多个框架陀螺仪(例如，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)，例如，如本文中描述的，所述一个或多个框架陀螺仪被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕第一轴线(例如，Y轴)的角速度的第一分量。如本文中进一步描述的，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026中的)两个或更多个驱动梭，所述两个或更多个驱动梭包括相应的被引导质量块并且联接到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，包含两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)。

示例性的MEMS装置(例如，包括示例性的陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034中的)两个或多个检验质量块与(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026中的)两个或多个驱动梭中相应的驱动梭联接，并被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其一部分)相关联的绕正交于第一轴线(例如，Y轴)的第二轴线(例如，Z轴)的角速度的第二分量，其中(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026中的)所述两个或多个驱动梭可以被约束为不响应与所述MEMS装置(例如，包括示例性的陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕第一轴线(例如，Y轴)和第二个轴线(例如，Z轴)的角速度(例如，通过驱动梭1020、1022、1024、1026中的一个或多个，通过一个或多个联接件1052、1054、1056、1058，和/或其组合)。

另外，本文所述的示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括一个或多个桨式陀螺仪(例如GX、CPM或桨式陀螺仪，其每个可以包括GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)，其联接到所述一个或多个框架陀螺仪中的对应的陀螺仪(例如，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)，并被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕第三轴线(例如，X轴)的角速度的第三分量，所述第三轴线垂直于第一轴线(例如，Y轴)和第二轴线(例如，Z轴)。作为非限制性示例，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以被配置为作为两轴陀螺仪或三轴陀螺仪中的一个或多个来操作，如上面关于图1进一步描述的，关于图23-24。在另一个非限制性示例中，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以包括两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006，1008、1010等中的两个)，可包括四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)，这些驱动梭包括各自的被导引质量块并联接(例如，通过各自的联接件1052、1054、1056、1058)至所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包含GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)中的相关联的框架陀螺仪，并且可以包含四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)，所述四个检验质量块与所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)中的相应的驱动梭联接，例如，如上文关于图10-16所描述的。

在示例性MEMS装置的另一非限制性方面(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)，所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)的相应的四个驱动梭对中的一对可以通过一个或多个弹簧彼此联接。在示例性MEMS装置的又一个非限制性方面(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)，所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)可以进一步被配置为将所述一个或多个桨式陀螺仪(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪，每个桨式陀螺仪可以各自包含一个或多个桨式陀螺仪的GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)中的两个桨式陀螺仪(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪，每个桨式陀螺仪可以各自包含一个或多个桨式陀螺仪的GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)联接至所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)，如本文进一步描述的。此外，MEMS装置的其他示例性实施例(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以包括所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)，其可以彼此联接并且可以被配置为便于将与所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)相关联的运动约束在线性动量平衡的第一条件上。

在进一步的非限制性实施方式中，示例性的MEMS装置(例如，包括示例性的陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括两个联接机构(例如，联接机构或杠杆臂1036、1038)，其联接到所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对，并被配置为施力于所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对以进行反相运动，这是由于与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕所述第二轴线(例如，Z轴)的角速度的第二分量所导致的结果。在示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的非限制性方面，所述两个联接机构(例如，联接机构或杠杆臂1036、1038)可以被配置为有助于将与所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)相关联的反相运动约束在线性动量平衡的第二条件上。

在示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的另一个非限制性方面，与所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)相关联的运动可以通过相应的挠性联接件(例如，通过相应的联接件1052、1054、1056、1058)和四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)而与两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)相关联的平面外运动解耦，其中所述平面外运动是参照包含所述第一轴线(例如，Y轴)和第三轴线(例如，X轴)的平面而定义的。

在示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的又一个非限制性方面，所述两个或更多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)可以被配置成施力于(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034中的)所述两个或更多个检验质量块以振动。在示例性MEMS装置的又一个非限制性方面(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)，(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026中的)两个或多个驱动梭中的集合中的一个或多个，或一个或多个框架陀螺仪(例如，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)或陀螺仪集合(例如，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)可以被配置为感测与所述振动相关联的驱动运动。在示例性MEMS装置的另一非限制性方面(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)中，(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026中的)两个或更多个驱动梭的集合中的一个或多个或一个或多个框架陀螺仪的集合(例如，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)可以被配置为通过驱动梳的集合(例如，一个或多个驱动梳1206)来激发与所述振动相关联的驱动运动。另外，在示例性MEMS装置的另一个非限制性方面(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)，(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026中的)两个或更多个驱动梭可以被配置为以反相驱动运动的方式来移动，并且可以被配置为通过一个或多个柔性联接件(例如，一个或多个联接件1052、1054、1056、1058)将所述反相驱动运动传递到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)，所述一个或多个柔性联接件被配置为将所述一个或多个框架陀螺仪(例如，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等的GY或框架陀螺仪)的运动向(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026中的)所述两个或更多个驱动梭的传递最小化，所述运动正交于所述反相驱动运动。

在另外的非限制性实施方式中，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括联接至所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的应力隔离框架(例如，应力隔离框架1202)，其可以被配置为抑制从与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪体系结构1000或其部分)相关联的封装向所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)传递的应力。

因此，在其他非限制性实施方式中，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以包括两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)配置为感测与所述MEMS设备(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕第一轴线(例如，Y轴)的角速度的第一分量，例如，如本文关于图10-16所述。

在进一步的非限制性实施方式中，示例性的MEMS装置(例如，包括示例性的陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)，所述四个驱动梭包括各自的被引导质量块并且(例如，通过各自的联接件1052、1054、1056、1058)联接到所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)的相关联的陀螺仪，其中所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)可以配置为以反相驱动运动的方式来移动，并且可以配置为通过挠性联接件集合将所述反相驱动运动传递给所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)，所述挠性联接件集合被配置为将所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)的运动向所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)的传递最小化，所述运动正交于所述反相驱动运动，如本文进一步所述的。

另外，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)还可包括四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)，所述四个检验质量块与所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)中的相应的驱动梭联接并且被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕正交于所述第一轴线(例如，Y轴)的第二轴线(例如，Z轴)的角速度的第二分量。

此外，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括两个桨式陀螺仪(例如GX、CPM或桨式陀螺仪，其每个都可以包括GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)，所述两个桨式陀螺仪被联接到所述两个框架陀螺仪中的相应的陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包含GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)并配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕与所述第一轴线(例如，Y轴)和所述第二轴线(例如，Z轴)正交的第三轴线(例如，X轴)的角速度的第三分量。作为示例性MEMS装置的非限制性示例(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)，所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)的相应的驱动梭中的驱动梭可以经由一个或多个弹簧或一个或多个锚固件中的一个或多个而彼此联接至所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的基板。在示例性MEMS装置的另一非限制性示例中(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)，所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)可以进一步被配置为将所述两个桨式陀螺仪(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪中各个可以包含GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)联接到所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)。

如本文中进一步描述的，示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)可以进一步包括两个联接机构(例如，联接机构或杠杆臂1036、1038)，其联接到所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对，其可以被配置为由于与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕所述第二轴线(例如，Z轴)的角速度的第二分量而施力使所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对进行反相运动。在示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的非限制性方面，所述四个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)可以被配置成施力使所述四个检验质量块(例如，GZ检验质量1028、1030、1032、1034)振动。在示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的非限制性方面，所述四个驱动梭的集合(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)或所述两个框架陀螺仪的集合(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)中的一个或多个可以被配置为感测与所述振动相关联的驱动运动。另外，在示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的另一非限制性方面中，所述四个驱动梭的集合(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)或所述两个框架陀螺仪的集合(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)中的所述一个或多个可以被配置为通过驱动梳的集合(例如，一个或多个驱动梳1206)来激励来激发与振动相关的驱动运动。

示例性MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的其他非限制性实现方式可以包括应力隔离框架(例如，应力隔离框架1202)，其被联接至所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)并被配置为抑制从与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪体系结构1000或其部分)相关联的封装向所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)传递的应力，例如，如本文进一步所述。

有鉴于上文描述的主题，参考图25-26的流程图将会使根据本公开可以实现的方法更好地被理解。为了简化说明的目的，将所述方法示出和描述为一系列方框，但是应当理解和意识到，这些图示或对应的描述不受方框的顺序限制，因为某些方框可以用不同的顺序呈现和/或与本文所描绘和描述有别的其他方框同时进行。应当理解，通过流程图示出的任何非顺序的或分支的流程指示可以实现相同或相似结果的多种其他分支、流程和方框的顺序。而且，可能不需要所有示出的方框来实现下文中描述的方法。

示例性方法

图25描绘了与本文描述的多种实施例相关的非限制性方法2500的示例性流程图。作为非限制性示例，示例性方法2500可包括，在2502处，如本文所述，用一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)转换与MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其一部分)绕第一轴线(例如，Y轴)的运动相关联的角速度的第一分量。

在又一个非限制性示例中，示例性方法2500可以包括，在2504处，利用两个或更多个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)，转换与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)绕第二轴线(例如，Z轴)的运动相关联的角速度的第二分量，其中所述第一轴线(例如，Y轴)和所述第二轴线(例如，Z轴)是正交的，并且其中所述两个或更多个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)经由被联接(例如，经由对应的联接件1052、1054、1056、1058)到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)的两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)而被驱动成振动，并且其中所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)被配置为被约束为由所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)所定义的平面上与所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)相关联的运动。

示例性方法可以进一步包括，在2506处，利用被联接到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)的一个或多个桨状陀螺仪(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪，每个可包括GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)，转换与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)绕第三轴线(例如，X轴)的运动相关联的角速度的第三分量，如本文进一步所述。

此外，示例性方法可以包括：在2508处，利用被联接到所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪体系结构1000或其部分)的应力隔离框架(例如，应力隔离框架1202)，抑制从与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪体系结构1000或其部分)相关联的封装传递到所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪体系结构1000或其部分)的应力。作为非限制性示例，示例性方法可以包括，施力使包括四个检验质量块(例如，GZ验证质量1028、1030、1032、1034)的所述两个或更多个检验质量块(例如，GZ验证质量1028、1030、1032、1034)中的相应的检验质量块对进行反相运动，这是由于经由所述相应的检验质量块之间的联接机构(例如，联接机构或杠杆臂1036、1038)施加到所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪体系结构1000或其部分)的角速度的所述第二分量所引起的结果。

示例性方法可进一步包括，在2510处，经由被联接至所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)或所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)中的驱动梳集合(例如，一个或多个驱动梳1206)来激发与所述振动相关联的驱动运动，和/或，如上所述，感测与所述振动相关联的驱动运动。如以上进一步描述的，示例性方法可以包括：在2512处，经由一个或多个柔性联接件(例如，经由相应的联接件1052、1054、1056、1058)，在所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)与所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)之间传递所述驱动运动，所述一个或多个柔性联接件(例如，经由相应的联接件1052、1054、1056、1058)被配置为使所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)的运动向所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)的传递最小化，所述运动是与所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)相关联的运动正交的。

图26描绘了与本文描述的多种实施例相关的非限制性方法2600的另一示例性流程图。作为非限制性示例，示例性方法2600可以包括，在2602处，形成包括一个或多个框架陀螺仪的第一陀螺仪集合(例如，GY或框架陀螺仪，其包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)，如本文所述，其被配置为感测与MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕第一轴线(例如，Y轴)的角速度的第一分量。

示例性方法2600可以进一步包括：在2604处，形成驱动梭集合，所述驱动梭集合包括相应的被引导质量块并且被联接(例如，经由相应的联接件1052、1054、1056、1058)到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)。

另外，示例性方法2600可以进一步包括，在2606中，形成第二陀螺仪集合，所述第二陀螺仪集合包含两个或更多个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)，其与所述传动梭集合(例如，传动梭1020、1022、1024、1026)中的相应的传动梭联接并且被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕第二轴线(例如，Z轴)的角速度的第二分量，其中所述第一轴线(例如，Y轴)和所述第二轴线(例如，Z轴)是正交的，并且其中所述两个或多个检验质量块(例如，GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)被配置成通过被联接到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，包括GY检验质量块1004、1006，1008、1010等中的两个)的相应的驱动梭(例如，通过相应的联接件1052、1054、1056、1058)而被驱动成振动，如此处进一步所述。

示例性方法2600可以进一步包括，在2608中，形成第三陀螺仪集合，所述第三陀螺仪集合包括一个或多个桨式陀螺仪(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪，其每个都可以包括GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一种)，被联接到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)并被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕与第一轴线(例如，Y轴)和第二轴线(例如，Z轴)正交的第三轴(例如，X轴)的角速度的第三分量。

在2610中，示例性方法2600可以进一步包括形成驱动梳集合(例如，一个或多个驱动梳1206)，所述驱动梳集合被配置为激发与所述振动相关联的驱动运动，被联接到所述一个或多个框架陀螺仪(例如，GY或框架陀螺仪，包括两个GY检验质量块1004、1006、1008、1010等)或所述两个或多个驱动梭(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)中的一个或多个，和/或形成被配置为感测与所述振动相关联的驱动运动的感测梳(例如，一个或多个驱动感测梳1204)。另外，在2612中，示例性方法2600可以包括，利用应力隔离框架(例如，应力隔离框架1202)将与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)附接到与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的封装，所述应力隔离框架被配置为抑制从所述封装传递到所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)的应力。

在进一步的非限制性实施方式中，示例性方法可以进一步包括以下一项或多项：通过所述一个或多个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)将所述一个或多个桨式陀螺仪(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪，其每个都可以包括GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)联接至所述两个或多个检验质量块(例如GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)；形成包括两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包括GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)的所述第一陀螺仪集合，被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕第一轴线(例如，Y轴)的角速度的第一分量；形成包括四个驱动梭的所述驱动梭集合(例如，驱动梭1020、1022、1024、1026)，被联接(例如，通过相应的联接件1052、1054、1056、1058)到到所述两个框架陀螺仪(例如，两个GY或框架陀螺仪，每个都包含GY检验质量块1004、1006、1008、1010等中的两个)；形成包括四个检测质量块的所述第二陀螺仪集合(例如GZ检验质量块1028、1030、1032、1034)，被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕所述第二轴线(例如，Z轴)的角速度的第二分量；和/或形成包括两个桨式陀螺仪的所述第三陀螺仪集合(例如，GX、CPM或桨式陀螺仪，其每个都可以包括GX检验质量块GX检验质量块1040、1042中的一个)，被配置为感测与所述MEMS装置(例如，包括示例性陀螺仪架构1000或其部分)相关联的绕所述第三轴线(例如，X轴)的角速度的第三分量，如本文中进一步描述的。

上面已经描述的内容包括本公开的实施例的示例。尽管在本公开中出于说明性目的描述了特定的实施例和示例，但是如相关领域的技术人员可以认识到的，在这些实施例和示例的范围内可以考虑多种修改。当然，出于描述所要求保护的主题的目的，不可能描述配置、组件和/或方法的每种可能的组合，但是应当理解，多种实施例的许多进一步的组合和置换是可能的。因此，尽管已经根据所示的实施例描述了所公开的主题，但是本领域的普通技术人员将容易认识到实施例可以有变化，并且那些变化将在所公开的主题的精神和范围内。因此，本领域的普通技术人员可以做出许多修改而不脱离所公开主题的精神和范围。结果，要求保护的主题旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的改变，修改和变化。

另外，词语“示例”或“示例性”在本文中用来表示用作示例，例子或说明。本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更优选或更具优势。相反，使用“示例性”一词旨在以具体方式呈现概念。如本申请中所使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文可以清楚地看出，否则“X使用A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X使用A；X采用B；或X使用A和B两者，则在任何上述情况下均满足“X使用A或B”。另外，在本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一”和“一个”通常应被解释为意指“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。

另外，尽管可能已经关于几个实施例中的一个公开了一个方面，但是对于任何给定的或特定的应用，这种特征可以与其他实施例的一个或多个其他特征相结合，这可能是期望的并且是有利的。此外，就在详细描述或权利要求中使用术语“包括”，“包含”，“具有”，“包含”，其变体以及其他类似的词欲达的程度而言，这些术语旨在用以类似于用作不排除任何附加或其他元件的开放性过渡词的术语“包括”而具包容性。

Claims (36)

1.一种微机电系统(MEMS)装置，包括：

至少一个框架陀螺仪，其被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕第一轴线的角速度的第一分量；

至少两个驱动梭，包括相应的被引导质量块，并联接到所述至少一个框架陀螺仪；和

至少两个检验质量块，与所述至少两个驱动梭中的相应的驱动梭联接，并被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕垂直于所述第一轴线的第二轴线的角速度的第二分量，其中所述至少两个驱动梭被约束为不响应与所述MEMS装置相关联的绕所述第一轴线和所述第二轴线的角速度。

2.根据权利要求1所述的MEMS装置，其进一步包含：

至少一个桨式陀螺仪，联接到所述至少一个框架陀螺仪中的相应的框架陀螺仪，并被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕第三轴线的角速度的第三分量，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线正交。

3.根据权利要求2所述的MEMS装置，其中所述MEMS装置被配置以操作为两轴陀螺仪或三轴陀螺仪中的至少一种陀螺仪。

4.根据权利要求2所述的MEMS装置，其中，所述至少一个框架陀螺仪包括两个框架陀螺仪，其中，所述至少两个驱动梭包括四个驱动梭，所述四个驱动梭至少包括相应的被引导质量块并且联接到所述两个框架陀螺仪中的相关联的框架陀螺仪，其中所述至少两个检验质量块包括四个检验质量块，所述四个检验质量块与所述四个驱动梭中的相应的驱动梭联接。

5.根据权利要求4所述的MEMS装置，其中，所述四个驱动梭中的相应的驱动梭对(pairs)中的驱动梭通过至少一个弹簧彼此联接。

6.根据权利要求4所述的MEMS装置，其中，所述两个框架陀螺仪还被配置为将所述至少一个桨式陀螺仪的两个桨式陀螺仪联接到所述四个驱动梭。

7.根据权利要求4所述的MEMS装置，其中，所述两个框架陀螺仪彼此联接(coupled)并且被配置为有助于至少部分地将与所述两个框架陀螺仪相关联的运动约束为线性动量平衡的第一条件。

8.根据权利要求4所述的MEMS装置，其进一步包含：

两个联接机构，被联接到所述四个检验质量块中的相应的检验质量块对，并被配置为由于与所述MEMS装置相关联的绕所述第二轴线的角速度的所述第二分量而施力使所述四个检验质量块中的相应的检验质量块对作反相运动。

9.根据权利要求8所述的MEMS装置，其中，所述两个联接机构被配置为有助于至少部分地将与所述四个检验质量块相关联的所述反相运动约束为线性动量平衡的第二条件。

10.根据权利要求8所述的MEMS装置，其中，与所述四个检验质量块相关联的运动，通过相应的挠性联接件和所述四个驱动梭，至少部分地跟与所述两个框架陀螺仪相关联的平面外运动解耦，其中所述平面外运动是参照包括所述第一轴线和所述第三轴线的平面来定义的。

11.根据权利要求1所述的MEMS装置，其中，所述至少两个驱动梭被配置为施力以使所述至少两个检验质量块振动。

12.根据权利要求11所述的MEMS装置，其中所述至少两个驱动梭的集合中的至少一个或所述至少一个框架陀螺仪的集合中的至少一个被配置为感测与所述振动相关联的驱动运动。

13.根据权利要求12所述的MEMS装置，其中所述至少两个驱动梭的所述集合中的所述至少一个或所述至少一个框架陀螺仪的所述集合中的所述至少一个被配置为通过驱动梳集合来激发与所述振动相关联的所述驱动运动。

14.根据权利要求12所述的MEMS装置，其中所述至少两个驱动梭被配置为以反相驱动运动的方式移动，并且被配置为通过至少一个挠性联接件将所述反相驱动运动传递给所述至少一个框架陀螺仪，所述至少一个挠性联接件被配置为将所述至少一个框架陀螺仪的运动向所述至少两个驱动梭的传递最小化，所述运动是与所述反相驱动运动正交。

15.根据权利要求1所述的MEMS装置，其进一步包含：

应力隔离框架，被联接至所述MEMS装置并被配置为至少部分地抑制从与所述MEMS装置相关联的封装传递至所述MEMS装置的应力。

16.一种微机电系统(MEMS)装置，包括：

两个框架陀螺仪，被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕第一轴线的角速度的第一分量；

四个驱动梭，包括相应的被引导质量块，并联接到所述两个框架陀螺仪中的相关联的陀螺仪，其中所述四个驱动梭被配置为以反相驱动运动的方式移动，并且被配置为通过挠性联接件集合将所述反相驱动运动传递给所述两个框架陀螺仪，所述挠性联接件集合被配置为将所述两个框架陀螺仪的运动向所述四个驱动梭的传递最小化，所述运动是与所述反相驱动运动正交；和

四个检验质量块，与所述四个驱动梭中的相应的驱动梭联接，并且被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕垂直于所述第一轴线的第二轴线的角速度的第二分量。

17.根据权利要求16所述的MEMS装置，其进一步包含：

两个桨式陀螺仪，联接到所述两个框架陀螺仪中的相应陀螺仪，并被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕第三轴线的角速度的第三分量，所述第三轴线与所述第一轴线和所述第二轴线正交。

18.根据权利要求17所述的MEMS装置，其中所述四个驱动梭中的相应的驱动梭对中的驱动梭通过至少一个弹簧或至少一个锚固件中的至少一个彼此联接到所述MEMS装置的基板。

19.根据权利要求17所述的MEMS装置，其中所述两个框架陀螺仪还被配置为将所述两个桨式陀螺仪联接到所述四个检验质量块。

20.根据权利要求17所述的MEMS装置，其进一步包含：

两个联接机构，被联接到所述四个检验质量块中的相应的检验质量块对，并被配置为由于与所述MEMS装置相关联的绕所述第二轴线的角速度的所述第二分量而施力使所述四个检验质量块中的相应的检验质量块对作反相运动。

21.根据权利要求16所述的MEMS装置，其中所述四个驱动梭被配置为施力以使所述四个检验质量块振动。

22.根据权利要求21所述的MEMS装置，其中所述四个驱动梭的集合中的至少一个或所述两个框架陀螺仪的集合中的至少一个被配置为感测与所述振动相关联的驱动运动。

23.根据权利要求22所述的MEMS装置，其中所述四个驱动梭的所述集合中的所述至少一个或所述至少一个框架陀螺仪的所述集合中的所述至少一个被配置为通过驱动梳集合来激发与所述振动相关联的所述驱动运动。

24.根据权利要求16所述的MEMS装置，其进一步包含：

应力隔离框架，被联接至所述MEMS装置并被配置为至少部分地抑制从与所述MEMS装置相关联的封装传递至所述MEMS装置的应力。

25.一种方法，包括：

用至少一个框架陀螺仪转换与微机电系统(MEMS)装置绕第一轴线的运动相关联的角速度的第一分量；和

用至少两个检验质量块转换与所述MEMS装置绕第二轴线的运动相关联的角速度的第二分量，其中所述第一轴线和所述第二轴线是正交的，并且其中所述至少两个检验质量块通过与所述至少一个框架陀螺仪联接的至少两个驱动梭而被驱动以作振动，并且其中所述至少两个驱动梭被配置为被约束为在由所述至少两个驱动梭界定的平面中与所述至少两个驱动梭相关联的运动。

26.根据权利要求25所述的方法，还包括：

用联接到所述至少一个框架陀螺仪的至少一个桨式陀螺仪来转换与所述MEMS装置绕第三轴线的运动相关联的角速度的第三分量。

27.根据权利要求25所述的方法，还包括：

用联接到所述MEMS装置的应力隔离框架，至少部分地抑制从与所述MEMS装置相关联的封装传递到所述MEMS装置的应力。

28.根据权利要求25所述的方法，其中转换角速度的所述第二分量包括由于施加于所述MEMS装置的角速度的所述第二分量而施力使所述至少两个检验质量块中的相应的检验质量块对作反相运动，所述至少两个检验质量块包括四个检验质量块，且上述施力是通过所述相应的检验质量块对之间的联接机构而进行。

29.根据权利要求25所述的方法，还包括：

以下至少一个：通过与至所述至少一个框架陀螺仪或所述至少两个驱动梭中的至少一个联接的驱动梭集合来激发与所述振动相关联的驱动运动，或者感测与所述振动相关联的驱动运动。

30.根据权利要求29所述的方法，还包括：

通过被配置为将所述至少一个框架陀螺仪的运动向所述至少两个驱动梭的传递最小化的至少一个挠性联接件，在所述至少一个框架陀螺仪和所述至少两个驱动梭之间传递所述驱动运动，其中所述至少一个框架陀螺仪的运动是与所述至少到驱动梭相关联的所述运动正交。

31.一种方法，包括：

形成第一陀螺仪集合，所述第一陀螺仪集合包括至少一个框架陀螺仪，所述至少一个框架陀螺仪被配置为感测与微机电系统(MEMS)装置相关联的绕第一轴线的角速度的第一分量；

形成驱动梭集合，所述驱动梭集合包括相应的被引导质量块并且联接到所述至少一个框架陀螺仪；和

形成第二陀螺仪集合，所述第二陀螺仪集合包括至少两个检验质量块，所述至少两个检验质量块与所述驱动梭集合中的相应的驱动梭联接，并且被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕第二轴线的角速度的第二分量，其中所述第一轴线与所述第二轴线正交，并且其中所述至少两个检验质量块被配置为通过与所述至少一个框架陀螺仪联接的相应的驱动梭而被驱动成振动。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括：

形成第三陀螺仪集合，所述第三陀螺仪集合包括至少一个桨式陀螺仪，所述桨式陀螺仪联接到至少一个框架陀螺仪，并被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕与所述第一轴线和所述第二轴线正交的第三轴线的角速度的第三分量。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括：

通过所述至少一个框架陀螺仪将所述至少一个桨式陀螺仪联接到所述至少两个检验质量块。

34.根据权利要求32所述的方法，还包括：

形成包括两个框架陀螺仪的所述第一陀螺仪集合，所述两个框架陀螺仪被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕所述第一轴线的角速度的所述第一分量；

形成所述驱动梭集合，所述驱动梭集合包括联接到所述两个框架陀螺仪的四个驱动梭；

形成包括四个检验质量块的所述第二陀螺仪集合，被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕所述第二轴线的角速度的所述第二分量；和

形成包括两个桨式陀螺仪的所述第三陀螺仪集合，所述两个桨式陀螺仪被配置为感测与所述MEMS装置相关联的绕所述第三轴线的角速度的第三分量。

35.根据权利要求31所述的方法，还包括：

通过应力隔离框架将所述MEMS装置附接到与所述MEMS装置相关联的封装，所述应力隔离框架被配置为至少部分地抑制从所述封装传递至所述MEMS装置的应力。

36.根据权利要求31所述的方法，还包括：

至少一种以下的形成步骤：形成被配置为激发与所述至少一个框架陀螺仪或所述至少两个驱动梭中的至少一个联接的振动相关联的驱动运动的驱动梭集合，或形成被配置为感测与所述振动相关联的所述驱动运动的感测梭集合。

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