CN114719833A - 一种mems陀螺 - Google Patents

一种mems陀螺 Download PDF

Info

Publication number
CN114719833A
CN114719833A CN202210163479.5A CN202210163479A CN114719833A CN 114719833 A CN114719833 A CN 114719833A CN 202210163479 A CN202210163479 A CN 202210163479A CN 114719833 A CN114719833 A CN 114719833A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anchor point
mass
mass block
corner
decoupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210163479.5A
Other languages
English (en)
Inventor
马昭
占瞻
阚枭
杨珊
严世涛
彭宏韬
李杨
黎家健
陈秋玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruisheng Kaitai Technology Wuhan Co ltd
AAC Technologies Holdings Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Ruisheng Kaitai Technology Wuhan Co ltd
AAC Acoustic Technologies Shenzhen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruisheng Kaitai Technology Wuhan Co ltd, AAC Acoustic Technologies Shenzhen Co Ltd filed Critical Ruisheng Kaitai Technology Wuhan Co ltd
Priority to CN202210163479.5A priority Critical patent/CN114719833A/zh
Publication of CN114719833A publication Critical patent/CN114719833A/zh
Priority to US17/873,125 priority patent/US12013240B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5733—Structural details or topology
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5733—Structural details or topology
    • G01C19/574—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion
    • G01C19/5747—Structural details or topology the devices having two sensing masses in anti-phase motion each sensing mass being connected to a driving mass, e.g. driving frames
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5642—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating bars or beams
    • G01C19/5656—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating bars or beams the devices involving a micromechanical structure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
    • G01C19/5769—Manufacturing; Mounting; Housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0242—Gyroscopes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种MEMS陀螺，包括锚点单元、弹性连接于锚点单元的传感单元、以及弹性连接于锚点单元和传感单元的驱动单元；锚点单元包括四个分别位于一矩形的四个角部位置的角部锚点结构和四个中心锚点；传感单元包括四个分别弹性连接于各角部锚点结构和对应的中心锚点之间且相互形成让位空间的第一质量块、以及分别位于各让位空间内的四个第二质量块和四个解耦质量块；第一质量块、第二质量块和解耦质量块均在矩形内；驱动单元包括四个分别连接于第二质量块外侧的驱动件。本发明的陀螺能够实现三个轴角速度独立检测，并且能够实现差分检测，且振动力矩平衡，有效免疫加速度冲击与正交误差的影响，提高检测精度。

Description

一种MEMS陀螺
【技术领域】
本发明涉及陀螺仪技术领域，尤其涉及一种MEMS陀螺。
【背景技术】
微机械陀螺仪，即MEMS(Micro Electro Mechanical systems)陀螺仪，是一种典型的角速度微传感器，由于其尺寸小、功耗低和加工方便等优势在消费电子市场有着非常广泛的应用。近年来，随着MEMS陀螺仪性能的逐步提升，MEMS陀螺仪广泛应用于汽车、工业、虚拟现实等领域。
美国专利US8459110B2(中国同族CN102183246B)公开了一种集成MEMS陀螺仪，包括第一驱动质量块和第二驱动质量块，通过第一驱动质量块和第二驱动质量块响应陀螺仪感受的角速度以产生感测运动，再通过对感测运动进行检测，实现对角速度的测量。该种MEMS陀螺仪能够实现三轴检测，然而，该种陀螺仪的检测模态相互耦合，导致误差叠加。
因此，有必要对现有技术进行改进，提供一种能够实现MEMS陀螺仪。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种MEMS陀螺，以解决现有技术中的三轴检测MEMS陀螺仪检测模态耦合，导致误差叠加的问题。
本发明的技术方案如下：
一种MEMS陀螺，包括锚点单元、弹性连接于所述锚点单元的传感单元、以及弹性连接于所述锚点单元和所述传感单元的驱动单元；
所述锚点单元包括四个分别位于一矩形的四个角部位置的角部锚点结构和四个位于所述矩形内且分别和四个所述角部锚点结构间隔设置的中心锚点；
所述传感单元包括四个分别弹性连接于各所述角部锚点结构和对应的中心锚点之间且相互形成让位空间的第一质量块、四个分别位于各所述让位空间内的第二质量块、以及四个分别位于各所述让位空间内且弹性连接于所述第二质量块的解耦质量块；所述第一质量块、所述第二质量块和所述解耦质量块均在所述矩形内，且所述解耦质量块位于所述第二质量块的内侧，相邻的所述解耦质量块弹性连接；
所述驱动单元包括四个分别连接于所述第二质量块的外侧的驱动件，所述驱动件的两端弹性连接于相邻的所述角部锚点结构。
进一步地，所述角部锚点结构包括位于所述矩形的角部位置的角部锚点、弹性连接于所述角部锚点的耦合环、以及间隔设置于所述角部锚点且靠近对应的所述驱动件的驱动锚点，所述耦合环的外侧延伸形成连接于对应的所述第一质量块的第一柔性梁和连接于对应的所述驱动件的第一连接梁，所述驱动件延伸形成连接于所述驱动锚点的第一导向梁。
进一步地，所述角部锚点包括间隔设置的若干子锚点，所述耦合环套设于所有所述子锚点外，所述耦合环的内侧朝所述子锚点延伸形成连接于所述子锚点的第一耦合梁。
进一步地，所述第一柔性梁包括自所述耦合环朝所述第一质量块延伸的第一主体以及连接所述第一主体和所述第一质量块的第一弹性梁。
进一步地，所述第一连接梁包括自所述耦合环朝所述驱动件延伸的第一连接主体以及连接所述第一连接主体和所述驱动件的第一弹性连接梁。
进一步地，所述第一质量块靠近对应的所述中心锚点的一侧延伸形成连接于该中心锚点的第二柔性梁。
进一步地，所述第二质量块延伸形成连接于对应的驱动件的第二导向梁。
进一步地，所述解耦质量块的靠近所述第二质量块的一侧设置有连接于该第二质量块对应侧的第二弹性梁，所述第二弹性梁的中部沿所述解耦质量块和所述第二质量块之间的缝隙弯折。
进一步地，所述锚点单元还包括靠近所述解耦质量块的第三导向梁锚点，所述解耦质量块延伸形成连接于所述第三导向梁锚点的第三导向梁。
进一步地，所述解耦质量块远离所述第二质量块的一端延伸形成连接于相邻的解耦质量块的第二耦合梁。
进一步地，所述MEMS陀螺还包括与所述驱动单元耦合的第一换能器以及与所述传感单元耦合的第二换能器，所述第一换能器与所述驱动件一一对应设置，所述第二换能器与所述第一质量块和所述解耦质量块一一对应设置。
进一步地，所述第一换能器包括电容换能器、电感换能器、热电换能器、压电换能器中的任意一种或任意多种的组合，所述第二换能器包括电容换能器、电感换能器、热电换能器、压电换能器中的任意一种或任意多种的组合。
本发明的原理在于：
在驱动模态下：
驱动单元与第一质量块通过角部锚点结构关联，驱动单元驱动第一质量块面内沿0°/90°方向运动，同时驱动单元驱动第二质量块面内沿45°/135°方向运动，且四个第一质量块和四个第二质量块的运动方向分别形成差分模式。
在检测模态下：
第一质量块两两响应面内两个方向的角速度；当MEMS陀螺所受外界角速度ω位于面内，并垂直于第一质量块的运动方向时，根据哥氏原理，角速度ω将产生面外正交方向的哥氏力，该哥氏力会迫使第一质量块面外翻转；对于第一质量块而言：位于0°的两个第一质量块响应面内沿90°的角速度ω，且由于位于0°的两个第一质量块在驱动模态下运动方向相反，二者在检测模态下的翻转方向也相反，形成差分检测；同理，位于90°的两个第一质量块响应面内沿0°的角速度ω，且二者在检测模态下形成差分检测；
第二质量块响应正交于面内方向的角速度；当MEMS陀螺所受外界角速度ω方向为与面内正交时，根据哥氏原理，角速度ω将产生面内垂直于第二质量块运动方向的哥氏力，该哥氏力会迫使第二质量块沿垂直于驱动模态的运动方向运动；对于第二质量块而言，位于45°的两个第二质量块在检测模态下运动方向相反，位于135°的两个第二质量块在检测模态下运动方向相反，四个第二质量块在检测模态下形成差分检测。
本发明的有益效果在于：
陀螺各敏感质量块采用对称布局，便于实现差分检测；陀螺驱动模态为差分驱动，能有效提高陀螺驱动的稳定性；陀螺三轴检测模态均能实现反相振动，因此能实现陀螺差分检测，且振动力矩平衡，有效免疫加速度冲击与正交误差的影响；陀螺质量块通过解耦结构与锚点进行弹性连接，有效减小质量块不同模态运动之间的耦合，能够避免不同模态运动的干扰，降低非运动质量块的位移，降低正交误差，有利于传感器的偏置稳定性；陀螺质量块通过解耦结构与质量进行弹性连接，实现不同质量块之间的反相运动，有效形成差分检测；陀螺三个轴角速度独立检测，有效避免不同轴检测误差的耦合，提高陀螺检测精度。
【附图说明】
图1为本发明实施例中MEMS陀螺的俯视结构示意图；
图2为本发明实施例中MEMS陀螺在驱动模态时的状态示意图；
图3为本发明实施例中MEMS陀螺在x轴检测模态时的状态示意图；
图4为本发明实施例中MEMS陀螺在y轴检测模态时的状态示意图；
图5为本发明实施例中MEMS陀螺在z轴检测模态时的状态示意图；
图6为图1中a部分的放大图；
图7为本发明实施例中MEMS陀螺的第一换能器和第二换能器布置图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1中所示，本发明实施例中提供的一种MEMS陀螺包括锚点单元1、弹性连接于锚点单元1的传感单元2、以及弹性连接于锚点单元1和传感单元2的驱动单元3；
锚点单元1包括四个分别位于一矩形的四个角部位置的角部锚点结构11和四个位于矩形内且分别和四个角部锚点结构11间隔设置的中心锚点12；
传感单元2包括四个分别弹性连接于各角部锚点结构11和对应的中心锚点12之间且相互形成让位空间的第一质量块21、四个分别位于各让位空间内的第二质量块22、以及四个分别位于各让位空间内且弹性连接于第二质量块22的解耦质量块23，第一质量块21、第二质量块22和解耦质量块23均在矩形内，且解耦质量块23位于第二质量块22的内侧，相邻的解耦质量块23弹性连接；
驱动单元3包括四个分别连接于第二质量块22的外侧的驱动件31，驱动件31的两端弹性连接于相邻的角部锚点结构11。
本发明实施例的陀螺在驱动模态下，如图2中所示，驱动件31与第一质量块通11过角部锚点结构11关联，驱动件31驱动第一质量块21面内沿0°/90°方向运动，同时驱动件31驱动第二质量块22面内沿45°/135°方向运动，且四个第一质量块21和四个第二质量块22的运动方向分别形成差分模式。
在检测模态下，第一质量块21两两响应面内两个方向的角速度；如图3和图4中所示，当陀螺所受外界角速度ω位于面内，并垂直于第一质量块21的运动方向时，根据哥氏原理，角速度ω将产生面外正交方向的哥氏力，该哥氏力会迫使第一质量块21面外翻转；对于第一质量块21而言：位于0°的两个第一质量块21响应面内沿90°的角速度ω，且由于位于0°的两个第一质量块21在驱动模态下运动方向相反，二者在检测模态下的翻转方向也相反，形成差分检测；同理，位于90°的两个第一质量块21响应面内沿0°的角速度ω，且二者在检测模态下形成差分检测；
第二质量块响应正交于面内方向的角速度；如图5中所示，当陀螺所受外界角速度ω方向为与面内正交时，根据哥氏原理，角速度ω将产生面内垂直于第二质量块22运动方向的哥氏力，该哥氏力会迫使第二质量块22沿垂直于驱动模态的运动方向运动；对于第二质量块22而言，位于45°的两个第二质量块22在检测模态下运动方向相反，位于135°的两个第二质量块22在检测模态下运动方向相反，四个第二质量块在检测模态下形成差分检测。
如图6中所示，角部锚点结构11包括位于矩形的角部位置的角部锚点111、弹性连接于角部锚点111的耦合环112、以及间隔设置于角部锚点111且靠近对应的驱动件31的驱动锚点113，耦合环112的外侧延伸形成连接于对应的第一质量块21的第一柔性梁114和连接于对应的驱动件31的第一连接梁115，驱动件31延伸形成连接于驱动锚点113的第一导向梁32；具体的，第一导向梁32由驱动件31的两端分别朝外延伸形成，第一导向梁32的中部朝远离对应的驱动件31的方向弯折延伸；本实施例通过第一导向梁32对驱动件31的运动方向进行导向，使驱动件31面内沿45°/135°方向运动；通过角部锚点结构11，使驱动件31与第一质量块21相互关联，以驱动第一质量块面内运动。
角部锚点111包括若干子锚点1111，耦合环112套设于所有子锚点1111外，耦合环112的内侧朝子锚点1111延伸形成连接于子锚点1111的第一耦合梁116；具体的，如图6中所示，角部锚点111包括间隔设置的两子锚点1111，耦合环112套设于两子锚点1111外，耦合环112的内侧朝两子锚点1111的间隔内延伸形成连接于子锚点1111的第一耦合梁116；通过第一耦合梁116，使耦合环112具有面内旋转和面外翻转的自由度。
如图6中所示，第一柔性梁114包括自耦合环112朝第一质量块21延伸的第一主体1141以及连接第一主体1141和第一质量块21的第一弹性梁1142；具体的，第一质量块21的靠近对应的耦合环112的一侧开设第一连接缝隙211，第一弹性梁1142自第一主体1141的远离耦合环112的一端延伸至第一连接缝隙211内并与第一质量块21相连。第一连接梁115包括自耦合环112朝驱动件31延伸的第一连接主体1151以及连接第一连接主体1151和驱动件31的第一弹性连接梁1152；具体的，第一弹性连接梁1152自第一连接主体1151的远离耦合环112的一端延伸并与对应的驱动件31相连。通过上述结构，在驱动模态下，第一质量块21与驱动件31耦合，并且由于第一弹性梁1142沿0°/90°方向刚度大，因此在驱动模态下，第一质量块21面内沿0°/90°方向运动，且第一弹性梁1142和第一耦合梁116沿面外方向刚度小，因此第一质量块21具有面外翻转的自由度。
如图6中所示，第一质量块21靠近对应的中心锚点12的一侧延伸形成连接于该中心锚点12的第二柔性梁24；具体的，第一质量块21靠近对应的中心锚点12的一侧开设第二连接缝隙212，第一质量块21在第二连接缝隙212内延伸形成连接于中心锚点12的第二柔性梁24，第二柔性梁24朝第二连接缝隙212的长度方向弯折，形成柔性结构。
第二质量块22延伸形成连接于对应的驱动件31的第二导向梁25；具体的，如图6中所示，第一质量块21靠近对应的角部锚点结构11的部分的两侧分别朝对应的驱动件31延伸形成第一延伸部213，第二质量块22位于相邻的第一延伸部213之间，第二导向梁25由第二质量块22的两端延伸形成，第二导向梁25的中部朝远离驱动件31的方向弯折；第二导向梁25沿45°/135°方向刚度大，因此在驱动模态下，第二质量块22与驱动件31耦合，驱动件31驱动第二质量块22沿45°/135°方向运动，同时第二导向梁25沿垂直于45°/135°方向刚度小，因此第二质量块22具有沿垂直于45°/135°方向的自由度。
如图6中所示，第一质量块21的靠近对应的中心锚点12的部分的两侧朝外延伸形成第二延伸部214，解耦质量块23位于相邻的第二延伸部214之间；解耦质量块23的靠近第二质量块22的一侧设置有连接于该第二质量块22对应侧的第二弹性梁26；具体的，第二弹性梁26的中部沿解耦质量块23和第二质量块22之间的缝隙弯折。锚点单元1还包括靠近解耦质量块23的第三导向梁锚点13，解耦质量块23延伸形成连接于第三导向梁锚点13的第三导向梁27；具体的，如图6中所示，第三导向梁锚点13设置于解耦质量块23和对应的第二延伸部214之间，第三导向梁27由解耦质量块23靠近第二延伸部214的一侧延伸形成，且第三导向梁27的中部沿第二延伸部214和解耦质量块23之间的缝隙弯折。第二弹性梁26在沿45°/135°方向刚度小，在垂直于45°/135°方向刚度大，第三导向梁27在沿45°/135°方向刚度大，在垂直于45°/135°方向刚度小，因此在驱动模态下，解耦质量块23与第二质量块22的运动解耦，在检测模态下，解耦质量块23与第二质量块22耦合。
如图6中所示，在本实施例中，第一质量块21的中间部分的两侧分别朝对应的解耦质量块23延伸形成第三延伸部215；锚点单元1还包括设置于第三延伸部215和解耦质量块23之间的第四导向梁锚点14，解耦质量块23靠近第三延伸部215的一侧设置有连接于第四导向梁锚点14的第四导向梁28，第四导向梁28的中部沿第三延伸部215和解耦质量块23之间的缝隙折弯；第四导向梁28在沿45°/135°方向刚度大，在垂直于45°/135°方向刚度小，第四导向梁28能够实现与第三导向梁27同样的功能，因此，在一些实施例中，可以不设第四导向梁28。
如图6中所示，解耦质量块23远离第二质量块22的一端延伸形成连接于相邻的解耦质量块23的第二耦合梁29，使解耦质量块23相互耦合。
如图7中所示，本实施例的MEMS陀螺还包括与驱动单元耦合的第一换能器4以及与传感单元耦合的第二换能器5；第一换能器4包括电容换能器、电感换能器、热电换能器、压电换能器中的任意一种或任意多种的组合，第二换能器5包括电容换能器、电感换能器、热电换能器、压电换能器中的任意一种或任意多种的组合。在本实施例中，驱动件31内部开设有第一空腔311，第一换能器4包括四个分别设置于四个驱动件31的第一空腔311内的面内驱动电极41；在本实施例中，解耦质量块23内部开设有第二空腔231，第二换能器5包括四个分别设置于四个解耦质量块23的第二空腔231内的四个面内检测电极51，以及四个设置于面外并分别位于第一质量块21上方或下方的面外检测电极52。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种MEMS陀螺，包括锚点单元、弹性连接于所述锚点单元的传感单元、以及弹性连接于所述锚点单元和所述传感单元的驱动单元，其特征在于，
所述锚点单元包括四个分别位于一矩形的四个角部位置的角部锚点结构和四个位于所述矩形内且分别和四个所述角部锚点结构间隔设置的中心锚点；
所述传感单元包括四个分别弹性连接于各所述角部锚点结构和对应的中心锚点之间且相互形成让位空间的第一质量块、四个分别位于各所述让位空间内的第二质量块、以及四个分别位于各所述让位空间内且弹性连接于所述第二质量块的解耦质量块；所述第一质量块、所述第二质量块和所述解耦质量块均在所述矩形内，且所述解耦质量块位于所述第二质量块的内侧，相邻的所述解耦质量块弹性连接；
所述驱动单元包括四个分别连接于所述第二质量块的外侧的驱动件，所述驱动件的两端弹性连接于相邻的所述角部锚点结构。
2.根据权利要求1所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述角部锚点结构包括位于所述矩形的角部位置的角部锚点、弹性连接于所述角部锚点的耦合环、以及间隔设置于所述角部锚点且靠近对应的所述驱动件的驱动锚点，所述耦合环的外侧延伸形成连接于对应的所述第一质量块的第一柔性梁和连接于对应的所述驱动件的第一连接梁，所述驱动件延伸形成连接于所述驱动锚点的第一导向梁。
3.根据权利要求2所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述角部锚点包括若干子锚点，所述耦合环套设于所有所述子锚点外，所述耦合环的内侧朝所述子锚点延伸形成连接于所述子锚点的第一耦合梁。
4.根据权利要求2所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述第一柔性梁包括自所述耦合环朝所述第一质量块延伸的第一主体以及连接所述第一主体和所述第一质量块的第一弹性梁。
5.根据权利要求2所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述第一连接梁包括自所述耦合环朝所述驱动件延伸的第一连接主体以及连接所述第一连接主体和所述驱动件的第一弹性连接梁。
6.根据权利要求1所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述第一质量块靠近对应的所述中心锚点的一侧延伸形成连接于该中心锚点的第二柔性梁。
7.根据权利要求1所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述第二质量块延伸形成连接于对应的驱动件的第二导向梁。
8.根据权利要求1所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述解耦质量块的靠近所述第二质量块的一侧设置有连接于该第二质量块对应侧的第二弹性梁。
9.根据权利要求1所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述锚点单元还包括靠近所述解耦质量块的第三导向梁锚点，所述解耦质量块延伸形成连接于所述第三导向梁锚点的第三导向梁。
10.根据权利要求1所述的MEMS陀螺，其特征在于：所述解耦质量块远离所述第二质量块的一端延伸形成连接于相邻的解耦质量块的第二耦合梁。
CN202210163479.5A 2022-02-22 2022-02-22 一种mems陀螺 Pending CN114719833A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210163479.5A CN114719833A (zh) 2022-02-22 2022-02-22 一种mems陀螺
US17/873,125 US12013240B2 (en) 2022-02-22 2022-07-25 MEMS gyroscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210163479.5A CN114719833A (zh) 2022-02-22 2022-02-22 一种mems陀螺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114719833A true CN114719833A (zh) 2022-07-08

Family

ID=82236375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210163479.5A Pending CN114719833A (zh) 2022-02-22 2022-02-22 一种mems陀螺

Country Status (2)

Country Link
US (1) US12013240B2 (zh)
CN (1) CN114719833A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114719834A (zh) * 2022-03-09 2022-07-08 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种三轴mems陀螺
CN115355898A (zh) * 2022-07-15 2022-11-18 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种全解耦三轴mems陀螺
CN115615416A (zh) * 2022-09-20 2023-01-17 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种全解耦三轴mems陀螺
WO2024087324A1 (zh) * 2022-10-28 2024-05-02 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种正交布置的多质量mems陀螺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120024056A1 (en) * 2009-03-26 2012-02-02 Hanno Hammer Micro gyroscope for determining rotational movements about three spatial axes which are perpendicular to one another
US20130167636A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Maxim Integrated Products, Inc. Micro rate of rotation sensor and method for operating a micro rate of rotation sensor
US20140352431A1 (en) * 2011-12-22 2014-12-04 Tronics Microsystems S.A. Multiaxial micro-electronic inertial sensor
US20180231384A1 (en) * 2016-05-26 2018-08-16 Honeywell International Inc. Systems and methods for a four-mass vibrating mems structure
CN108592900A (zh) * 2018-04-27 2018-09-28 东南大学 一种四立柱体状质量块硅微机械陀螺仪
US20190049481A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-14 Analog Devices, Inc. Integrated linear and angular mems accelerometers
US20190346265A1 (en) * 2018-05-08 2019-11-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Synchronization structure for gyroscope
CN112683256A (zh) * 2020-11-30 2021-04-20 瑞声科技（南京）有限公司 Mems陀螺仪
CN113686325A (zh) * 2021-08-26 2021-11-23 武汉大学 Mems全解耦陀螺仪

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010040516A1 (de) * 2009-09-09 2011-03-10 Continental Teves Ag & Co. Ohg Doppelaxialer, schockrobuster Drehratensensor mit ineinanderliegenden, linear schwingenden seismischen Elementen
US8549915B2 (en) * 2009-10-23 2013-10-08 The Regents Of The University Of California Micromachined gyroscopes with 2-DOF sense modes allowing interchangeable robust and precision operation
ITTO20091042A1 (it) * 2009-12-24 2011-06-25 St Microelectronics Srl Giroscopio integrato microelettromeccanico con migliorata struttura di azionamento
JP5906394B2 (ja) * 2010-06-25 2016-04-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 慣性力検出素子とそれを用いた慣性力センサ
CN103245340B (zh) * 2012-02-01 2016-07-13 苏州敏芯微电子技术股份有限公司 一种单芯片三轴陀螺仪
JP6514790B2 (ja) * 2016-01-27 2019-05-15 株式会社日立製作所 ジャイロスコープ
US10466053B2 (en) * 2017-04-04 2019-11-05 Invensense, Inc. Out-of-plane sensing gyroscope robust to external acceleration and rotation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120024056A1 (en) * 2009-03-26 2012-02-02 Hanno Hammer Micro gyroscope for determining rotational movements about three spatial axes which are perpendicular to one another
US20140352431A1 (en) * 2011-12-22 2014-12-04 Tronics Microsystems S.A. Multiaxial micro-electronic inertial sensor
US20130167636A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Maxim Integrated Products, Inc. Micro rate of rotation sensor and method for operating a micro rate of rotation sensor
US20180231384A1 (en) * 2016-05-26 2018-08-16 Honeywell International Inc. Systems and methods for a four-mass vibrating mems structure
US20190049481A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-14 Analog Devices, Inc. Integrated linear and angular mems accelerometers
CN108592900A (zh) * 2018-04-27 2018-09-28 东南大学 一种四立柱体状质量块硅微机械陀螺仪
US20190346265A1 (en) * 2018-05-08 2019-11-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Synchronization structure for gyroscope
CN112683256A (zh) * 2020-11-30 2021-04-20 瑞声科技（南京）有限公司 Mems陀螺仪
CN113686325A (zh) * 2021-08-26 2021-11-23 武汉大学 Mems全解耦陀螺仪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张燕燕;侯朝焕;: "一种新型解耦硅微机械陀螺的设计", 微纳电子技术, no. 02, 15 February 2008 (2008-02-15) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114719834A (zh) * 2022-03-09 2022-07-08 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种三轴mems陀螺
CN115355898A (zh) * 2022-07-15 2022-11-18 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种全解耦三轴mems陀螺
WO2024011679A1 (zh) * 2022-07-15 2024-01-18 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种全解耦三轴mems陀螺
CN115615416A (zh) * 2022-09-20 2023-01-17 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种全解耦三轴mems陀螺
WO2024060334A1 (zh) * 2022-09-20 2024-03-28 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种全解耦三轴mems陀螺
WO2024087324A1 (zh) * 2022-10-28 2024-05-02 瑞声开泰科技(武汉)有限公司 一种正交布置的多质量mems陀螺

Also Published As

Publication number Publication date
US20230266124A1 (en) 2023-08-24
US12013240B2 (en) 2024-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114719833A (zh) 一种mems陀螺
US10365103B2 (en) Gyroscope structure and gyroscope
EP3428576B1 (en) Angular rate sensor with in-phase motion suppression structure
US10760909B2 (en) Angular rate sensor with in-phase drive and sense motion suppression
EP3044542B1 (en) Improved gyroscope structure and gyroscope
US20140144232A1 (en) Spring for microelectromechanical systems (mems) device
US12130139B2 (en) MEMS gyroscope for three-axis detection
EP3564682B1 (en) Inertial sensor with single proof mass and multiple sense axis capability
US20230314139A1 (en) Three-axis mems gyroscope
US20020093067A1 (en) Suspended micromachined structure
CN115355898A (zh) 一种全解耦三轴mems陀螺
CN113959423A (zh) 一种mems陀螺仪及电子设备
CN115615416A (zh) 一种全解耦三轴mems陀螺
CN114858152A (zh) 一种mems单轴陀螺
CN111693036A (zh) 三轴mems陀螺仪
CN114623814A (zh) 一种mems陀螺仪
EP3751232A1 (en) In-plane non-degenerate coriolis vibratory gyroscope
US20240093996A1 (en) Fully decoupled three-axis mems gyroscope
CN221826183U (zh) 全解耦三轴微机械陀螺仪
CN216791219U (zh) 微机械陀螺仪
CN111174772B (zh) 一种三轴mems陀螺仪
CN117705070A (zh) 一种全解耦三轴微机械陀螺仪
Shah et al. Research Article Modal Analysis of a Single-Structure Multiaxis MEMS Gyroscope
WO2024036688A1 (zh) 一种三轴陀螺仪
CN112556675A (zh) 微机电陀螺仪

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination