CN117647237A - 一种环形微机电陀螺及其模态匹配修调方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环形微机电陀螺及其模态匹配修调方法，该环形微机电陀螺包括环形谐振器，环形谐振器包括锚点区与谐振环，谐振环通过支撑梁设在锚点区的中心位置，其特征在于，还包括若干第一导电回路；谐振环的外环壁上间隔设有若干凸起，且凸起与第一导电回路一一对应；第一导电回路的两端设在锚点区的第一端，第一导电回路的中段位于支撑梁的第一端、谐振环的第一端以及对应凸起的第一端上，且各第一导电回路在谐振环上依次间隔分布。本发明应用于微机电系统技术领域，能够在不造成结构损伤的前提下，适用于包括压电驱动、电磁驱动和静电驱动等各种驱动方式在内的环形微机电陀螺的模态匹配修调。

Description

一种环形微机电陀螺及其模态匹配修调方法
技术领域
本发明涉及微机电系统技术领域，具体是一种基于电热效应的环形微机电陀螺及其模态匹配修调方法。
背景技术
陀螺仪是一种能够测量运动载体相对惯性空间角度或角速度信息的惯性传感器，是惯性导航系统的核心器件，在现代工业控制和消费电子等领域有着极其重要的作用。微机电陀螺从二十世纪八十年代开始出现，与光学陀螺和传统机械转子陀螺相比具有体积小、功耗低、可批量生产、易集成化等特点，符合产品小型化集成化信息化的发展方向，具有较为广泛的应用前景，成为人们重点关注的方向。
环形微机电陀螺的谐振结构为二维平面对称结构，具有加工鲁棒性好和抗冲击振动性能好等特点。与其它非对称微机电陀螺相比，环形微机电陀螺通常工作在模态匹配状态（即两个工作模态的频率相等），因而具有较高的机械灵敏度和测量精度，是微机电陀螺极具性能潜力的发展方向。
由于实际加工误差和材料缺陷等因素的影响，环形微机电陀螺的两个工作模态之间存在一定的频率裂解，影响了陀螺仪的性能精度。目前针对微机电陀螺的频率修调方法主要包括机械修调和静电修调两类：前者通过直接在微机电陀螺的谐振结构上增加或去除质量的方式降低频率裂解，适用于任何驱动方式的微机电陀螺，但是这种方法通常会对结构造成较大的损伤，严重影响陀螺仪的性能；后者则是通过在谐振结构与电极之间施加电压，利用静电负刚度效应实现频率修调，但是这种方法通常只适用于电容式结构的陀螺仪。
基于此，迫切需要寻求适用于非电容式结构微机电陀螺仪的无损伤频率修调方法，降低频率裂解，以进一步提升陀螺仪的性能精度。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于电热效应的环形微机电陀螺及其模态匹配修调方法，该方法不造成结构损伤，适用于包括压电驱动、电磁驱动和静电驱动等各种驱动方式在内的环形微机电陀螺的模态匹配修调。
为实现上述目的，本发明提供一种环形微机电陀螺，包括环形谐振器，所述环形谐振器包括锚点区与谐振环，所述谐振环通过支撑梁设在所述锚点区的中心位置，还包括若干第一导电回路；
所述谐振环的外环壁上间隔设有若干凸起，且所述凸起与所述第一导电回路一一对应；
所述第一导电回路的两端设在所述锚点区的第一端，所述第一导电回路的中段位于所述支撑梁的第一端、所述谐振环的第一端以及对应所述凸起的第一端上，且各所述第一导电回路在所述谐振环上依次间隔分布。
在其中一个实施例，每一所述第一导电回路40%以上的电阻集中在位于对应所述凸起上的部分线体上。
在其中一个实施例，每一所述第一导电回路的部分线体盘绕在对应所述凸起上。
在其中一个实施例，每一所述第一导电回路位于对应所述凸起上部分线体的宽度小于其它位置线体的宽度；和/或每一所述第一导电回路位于对应所述凸起上部分线体的厚度小于其它位置线体的厚度。
为实现上述目的，本发明还提供一种上述环形微机电陀螺的模态匹配修调方法，所述环形微机电陀螺的两个工作模态分别为第一振动模态与第二振动模态，且第一振动模态对应环形谐振器上M段相互间隔的第一导电回路，第二振动模态对应环形谐振器上另外M段相互间隔的第一导电回路，其中，环形谐振器上第一导电回路的数量为2M；
所述模态匹配修调方法具体为：
任意选择一个第一导电回路，在其两端施加频率等于所述环形微机电陀螺工作模态固有频率的交流电压信号，激励所述环形微机电陀螺起振；
在所述环形微机电陀螺振动的过程中，当第一振动模态与第二振动模态之间存在频率裂解时，进行如下操作：
当所述环形谐振器的频率随温度升高而增加时，在第一振动模态与第二振动模态中的低频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加/叠加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且低频振动模态区域的温度提升幅度大于高频振动模态区域，进而提升低频振动模态的频率，实现模态匹配修调；
当所述环形谐振器的频率随温度升高而降低时，在第一振动模态与第二振动模态中的高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加/叠加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且高频振动模态区域的温度提升幅度大于低频振动模态区域，进而降低高频振动模态的频率，实现模态匹配修调。
在其中一个实施例，修调过程中在第一导电回路两端施加/叠加的电压信号频率远离所述环形微机电陀螺各阶振动模态的频率。
在其中一个实施例，在对低频振动模态或高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压时，通过控制所施加/叠加电压的大小，以消除第一振动模态与第二振动模态之间的频率裂解。
在其中一个实施例，环形微机电陀螺还包括若干第二导电回路，所述第二导电回路的两端设在所述锚点区的第二端，所述第二导电回路的中段位于所述支撑梁的第二端与所述谐振环，且各所述第二导电回路在所述谐振环上依次间隔分布，以用于激励陀螺起振。
为实现上述目的，本发明还提供一种上述环形微机电陀螺的模态匹配修调方法，所述环形微机电陀螺的两个工作模态分别为第一振动模态与第二振动模态，且第一振动模态对应环形谐振器上M1段相互间隔的第一导电回路与M2段相互间隔的第二导电回路，第二振动模态对应环形谐振器上另外M1段相互间隔的第一导电回路与另外M2段相互间隔的第二导电回路，其中，环形谐振器上第一导电回路的数量为2M1，第二导电回路的数量为2M2；
所述模态匹配修调方法具体为：
任意选择一个第二导电回路，在其两端施加频率等于所述环形微机电陀螺工作模态固有频率的交流电压信号，激励所述环形微机电陀螺起振；
在所述环形微机电陀螺振动的过程中，当第一振动模态与第二振动模态之间存在频率裂解时，进行如下操作：
当所述环形谐振器的频率随温度升高而增加时，在第一振动模态与第二振动模态中的低频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且低频振动模态区域的温度提升幅度大于高频振动模态区域，进而提升低频振动模态的频率，实现模态匹配修调；
当所述环形谐振器的频率随温度升高而降低时，在第一振动模态与第二振动模态中的高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且高频振动模态区域的温度提升幅度大于低频振动模态区域，进而降低高频振动模态的频率，实现模态匹配修调。
在其中一个实施例，在对低频振动模态或高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压时，施加的电压信号频率远离所述环形微机电陀螺各阶振动模态的频率，且通过控制所施加电压的大小，以消除第一振动模态与第二振动模态之间的频率裂解。
与现有技术相比，本发明的具有如下有益技术效果：
1、本发明提出的频率调控方法适用于各种驱动形式的环形微机电陀螺，尤其为非电容式结构的环形微机电陀螺提供了一种全新的频率修调方案；
2、本发明提出的微机电陀螺模态匹配修调方法与机械修调方式相比不会损伤结构，能够有效避免机械修调方式导致的陀螺仪性能降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中环形谐振器的轴测图；
图2为本发明实施例1中第一导电回路的局部示意图；
图3为本发明实施例1中环形微机电陀螺第一振动模态的示意图；
图4为本发明实施例1中环形微机电陀螺第二振动模态的示意图；
图5为本发明实施例1中环形微机电陀螺所使用的熔融石英材料的杨氏模量随温度变化关系曲线示意图；
图6为本发明实施例1中在环形微机电陀螺第一振动模态的两对电极施加电压后，利用有限元方法计算得到的两个简并模态的谐振频率随电流的变化曲线示意图。
附图标号：锚点区1、谐振环2、凸起201、支撑梁3、第一导电回路4。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1
本实施例公开了一种环形微机电陀螺，其主要包括若干第一导电回路4与环形谐振器。参考图1，环形谐振器包括锚点区1与谐振环2，谐振环2通过若干支撑梁3设在锚点区1的中心位置。
具体地，谐振环2的外环壁上间隔设有若干凸起201，且凸起201与第一导电回路4一一对应，第一导电回路4的两端设在锚点区1的第一端，第一导电回路4的中段位于支撑梁3的第一端、谐振环2的第一端以及对应凸起201的第一端上，且各第一导电回路4在谐振环2上依次间隔分布。
本实施例中，每一第一导电回路40%以上的电阻集中在位于对应凸起201上的部分线体上，例如将每一第一导电回路40%、50%、60%或90%的电阻集中在位于对应凸起201上的部分线体上。具体地，每一第一导电回路4的部分线体盘绕在对应凸起201上，且每一第一导电回路4位于对应凸起201上部分线体的宽度小于其它位置线体的宽度；和/或每一第一导电回路4位于对应凸起201上部分线体的厚度小于其它位置线体的厚度，即图2所示。进而使得第一导电回路4的90%以上的电阻集中在位于对应凸起201上的部分线体上。值得注意的是，本实施例中电阻集中的方式并不局限于图2的方案，也可采用其它方案，例如选择不同的材质制备第一导电回路4等。另外，本实施例中的凸起201也并不局限与图1、图2中的圆柱结构，也可以是棱柱等其它结构。
本实施例中的各第一导电回路4之间相互独立，既用于环形微机电陀螺的激励起振，也用于环形微机电陀螺的模态匹配修调。具体地，本实施例中的环形微机电陀螺具有多个振动模态，为实现陀螺仪功能，选用两个二波腹的椭圆模态作为工作模态。定义环形微机电陀螺的两个二波腹的椭圆模态分别为第一振动模态与第二振动模态，且第一振动模态对应环形谐振器上M段相互间隔的第一导电回路4，第二振动模态对应环形谐振器上另外M段相互间隔的第一导电回路4，其中，环形谐振器上第一导电回路4的数量为2M。例如参考图3、图4，第一导电回路4的数量为8个，将8个第一导电回路4沿顺时针或逆时针方向编号为1~8，其中编号为1、3、5、7的四个第一导电回路4即覆盖在谐振环2上对应第一振动模态的区域，用于激励环形微机电陀螺以第一振动模态起振，以及控制谐振环2上对应第一振动模态的区域温度变化，进而使得环形微机电陀螺的第一振动模态的频率发生变化，实现第一振动模态的频率调节。编号为2、4、5、8的四个第一导电回路4则覆盖在谐振环2上对应第二振动模态的区域，用于激励环形微机电陀螺以第二振动模态起振，以及控制谐振环2上对应第二振动模态的区域温度变化，进而使得环形微机电陀螺的第二振动模态的频率发生变化，实现第二振动模态的频率调节。
对于微机电陀螺而言，由温度导致固有频率发生变化的因素主要包含三个方面：一是热膨胀导致几何形状和尺寸变化引起的频率变化；二是由于热膨胀在微机电陀螺的谐振结构内部产生应力导致频率变化；三是材料的杨氏模量随温度发生变化而导致的频率变化，不同材料的杨氏模量随温度的变化趋势不同。三个因素对频率的影响程度不同，因此，温度升高具体导致频率升高还是降低由微机电陀螺的结构和材料等参数决定。
环形微机电陀螺通常工作在一对简并模态（Degenerate Modes），即本实施例中的第一振动模态与第二振动模态。由于材料缺陷和加工误差等因素导致两个简并模态之间存在频率裂解。当微机电陀螺的频率随温度升高而升高时，在低频模态对应的第一导电回路4施加电压，由于在谐振环2上布置的凸起201，同时第一导电回路40%以上的电阻集中在位于对应凸起201上的部分线体上，因此使电热效应产生的热量集中于低频模态区域，两个简并模态的频率都将升高，但是低频模态区域的热量更高，使得低频模态的频率增长量大于高频模态，因此控制电压或电流的大小即可减小两个简并模态的频率裂解，实现模态匹配；反之，当微机电陀螺的频率随温度升高而降低时，在高频模态对应的导线施加电压，使电热效应产生的热量集中于高频模态区域，两个简并模态的频率都将降低，但是高频模态的频率减少量大于低频模态，控制电压或电流的大小即可减小两个简并模态的频率裂解，实现模态匹配。
本实施例中的环形谐振器由熔融石英材料制备而成，熔融石英材料的杨氏模量随温度的变化曲线如图5所示。根据理论计算和实际经验，熔融石英微机电陀螺的频率随温度升高而升高。当在本实施例中环形微机电陀螺的第一振动模态对应的第一导电回路4施加电流将导致陀螺的整体温度升高，但是由于凸起201以及电阻集中的结构设计，第一振动模态对应区域的温度会明显高于第二振动模态对应区域，第一振动模态频率的增长量也大于第二振动模态的频率增长量；反之，在第二振动模态对应的第一导电回路4施加电流也将导致谐振器的整体温度升高，但是第二振动模态对应区域的明显温度高于第一振动模态对应区域，第二振动模态频率的增长量也大于第一振动模态的频率增长量。图6为在第一振动模态对应区域的第一导电回路4施加电流后两个振动模态的频率分别随电流变化的曲线示意图。可以看到，两个振动模态的频率均随着电流的增大而上升，但是第一振动模态的频率增速高于第二振动模态，这说明电流越大，两个振动模态间的频率之差越大。基于此，本实施例还公开了一种环形微机电陀螺的模态匹配修调方法，其具体实施过程为：
当需要对环形微机电陀螺激励起振时，任意选择一个第一导电回路4，在其两端施加频率等于环形微机电陀螺二阶模态固有频率的交流电压信号，激励环形微机电陀螺以第一振动模态或第二振动模态起振；
在环形微机电陀螺振动的过程中，当第一振动模态与第二振动模态之间存在频率裂解时，进行如下操作1或操作2：
操作1、当环形谐振器的频率随温度升高而增加时，在第一振动模态与第二振动模态中的低频振动模态对应的部分或全部第一导电回路4两端施加/叠加电压，使得所述谐振环2的温度整体提升，且低频振动模态区域的温度提升幅度大于高频振动模态区域，进而提升低频振动模态的频率，实现模态匹配修调，其中，施加/叠加的电压信号频率应当远离环形微机电陀螺各阶振动模态的频率；
操作2、当环形谐振器的频率随温度升高而降低时，在第一振动模态与第二振动模态中的高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路4两端施加/叠加电压，使得所述谐振环2的温度整体提升，且高频振动模态区域的温度提升幅度大于低频振动模态区域，进而降低高频振动模态的频率，实现模态匹配修调，其中，施加/叠加的电压信号频率应当远离环形微机电陀螺各阶振动模态的频率。
由于本实施例中的环形谐振器由熔融石英材料制备而成，而熔融石英微机电陀螺的频率随温度升高而增加，因此在具体实施过程中选择上述操作1。
作为优选地实施方式，在上述操作1与操作2中，可采用PID算法控制低频振动模态对应第一导电回路4两端施加电压的大小，进而快速、有效地消除第一振动模态与第二振动模态之间的频率裂解。
值得注意的是，当上述操作1与操作2中所选择的第一导电回路4为用于激励环形微机电陀螺起振的第一导电回路4时，可以在该第一导电回路4现有交流电压信号的基础上，叠加一频率不等于环形微机电陀螺二阶模态固有频率的交流电压信号，也能达到相同的模态匹配修调效果。
实施例2
本实施例公开了一种环形微机电陀螺，其实施方式与实施例1基本相同，区别仅在于：
本实施例中的环形微机电陀螺，还包括若干第二导电回路，第二导电回路的两端设在锚点区的第二端，第二导电回路的中段位于支撑梁的第二端与谐振环，且各第二导电回路在谐振环上依次间隔分布，以用于激励陀螺起振。
各第二导电回路之间同样相互独立，且第一振动模态对应环形谐振器上M1段相互间隔的第一导电回路与M2段相互间隔的第二导电回路，第二振动模态对应环形谐振器上另外M1段相互间隔的第一导电回路与另外M2段相互间隔的第二导电回路，其中，环形谐振器上第一导电回路的数量为2M1，第二导电回路的数量为2M2。在具体应用时，第一导电回路用于环形微机电陀螺的模态匹配修调，第二导电回路用于环形微机电陀螺的激励起振。具体地，本实施例中环形微机电陀螺的模态匹配修调方法为：
当需要对环形微机电陀螺激励起振时，任意选择一个第二导电回路，在其两端施加频率等于环形微机电陀螺二阶模态固有频率的交流电压信号，激励环形微机电陀螺以第一振动模态或第二振动模态起振；
在环形微机电陀螺振动的过程中，当第一振动模态与第二振动模态之间存在频率裂解时，进行如下操作1或操作2：
操作1、当环形谐振器的频率随温度升高而增加时，在第一振动模态与第二振动模态中的低频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且低频振动模态区域的温度提升幅度大于高频振动模态区域，进而提升低频振动模态的频率，实现模态匹配修调，其中，施加/叠加的电压信号频率应当远离环形微机电陀螺各阶振动模态的频率；
操作2、当环形谐振器的频率随温度升高而降低时，在第一振动模态与第二振动模态中的高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且高频振动模态区域的温度提升幅度大于低频振动模态区域，进而降低高频振动模态的频率，实现模态匹配修调，其中，施加/叠加的电压信号频率应当远离环形微机电陀螺各阶振动模态的频率。
由于本实施例中的环形谐振器由熔融石英材料制备而成，而熔融石英微机电陀螺的频率随温度升高而增加，因此在具体实施过程中选择上述操作1。
作为优选地实施方式，在上述操作1与操作2中，可采用PID算法控制低频振动模态对应第一导电回路两端施加电压的大小，进而快速、有效地消除第一振动模态与第二振动模态之间的频率裂解。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种环形微机电陀螺，包括环形谐振器，所述环形谐振器包括锚点区与谐振环，所述谐振环通过支撑梁设在所述锚点区的中心位置，其特征在于，还包括若干第一导电回路；
所述谐振环的外环壁上间隔设有若干凸起，且所述凸起与所述第一导电回路一一对应；
所述第一导电回路的两端设在所述锚点区的第一端，所述第一导电回路的中段位于所述支撑梁的第一端、所述谐振环的第一端以及对应所述凸起的第一端上，且各所述第一导电回路在所述谐振环上依次间隔分布。
2.根据权利要求1所述的环形微机电陀螺，其特征在于，每一所述第一导电回路40%以上的电阻集中在位于对应所述凸起上的部分线体上。
3.根据权利要求2所述的环形微机电陀螺，其特征在于，每一所述第一导电回路的部分线体盘绕在对应所述凸起上。
4.根据权利要求2所述的环形微机电陀螺，其特征在于，每一所述第一导电回路位于对应所述凸起上部分线体的宽度小于其它位置线体的宽度；和/或每一所述第一导电回路位于对应所述凸起上部分线体的厚度小于其它位置线体的厚度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的环形微机电陀螺，其特征在于，还包括若干第二导电回路，所述第二导电回路的两端设在所述锚点区的第二端，所述第二导电回路的中段位于所述支撑梁的第二端与所述谐振环，且各所述第二导电回路在所述谐振环上依次间隔分布，以用于激励陀螺起振。
6.一种权利要求1至4任一项所述环形微机电陀螺的模态匹配修调方法，其特征在于，所述环形微机电陀螺的两个工作模态分别为第一振动模态与第二振动模态，且第一振动模态对应环形谐振器上M段相互间隔的第一导电回路，第二振动模态对应环形谐振器上另外M段相互间隔的第一导电回路，其中，环形谐振器上第一导电回路的数量为2M；
所述模态匹配修调方法具体为：
任意选择一个第一导电回路，在其两端施加频率等于所述环形微机电陀螺工作模态固有频率的交流电压信号，激励所述环形微机电陀螺起振；
在所述环形微机电陀螺振动的过程中，当第一振动模态与第二振动模态之间存在频率裂解时，进行如下操作：
当所述环形谐振器的频率随温度升高而增加时，在第一振动模态与第二振动模态中的低频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加/叠加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且低频振动模态区域的温度提升幅度大于高频振动模态区域，进而提升低频振动模态的频率，实现模态匹配修调；
当所述环形谐振器的频率随温度升高而降低时，在第一振动模态与第二振动模态中的高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加/叠加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且高频振动模态区域的温度提升幅度大于低频振动模态区域，进而降低高频振动模态的频率，实现模态匹配修调。
7.根据权利要求6所述的模态匹配修调方法，其特征在于，修调过程中在第一导电回路两端施加/叠加的电压信号频率远离所述环形微机电陀螺各阶振动模态的频率。
8.根据权利要求6所述的模态匹配修调方法，其特征在于，在对低频振动模态或高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压时，通过控制所施加/叠加电压的大小，以消除第一振动模态与第二振动模态之间的频率裂解。
9.一种权利要求5所述环形微机电陀螺的模态匹配修调方法，其特征在于，所述环形微机电陀螺的两个工作模态分别为第一振动模态与第二振动模态，且第一振动模态对应环形谐振器上M1段相互间隔的第一导电回路与M2段相互间隔的第二导电回路，第二振动模态对应环形谐振器上另外M1段相互间隔的第一导电回路与另外M2段相互间隔的第二导电回路，其中，环形谐振器上第一导电回路的数量为2M1，第二导电回路的数量为2M2；
所述模态匹配修调方法具体为：
任意选择一个第二导电回路，在其两端施加频率等于所述环形微机电陀螺工作模态固有频率的交流电压信号，激励所述环形微机电陀螺起振；
在所述环形微机电陀螺振动的过程中，当第一振动模态与第二振动模态之间存在频率裂解时，进行如下操作：
当所述环形谐振器的频率随温度升高而增加时，在第一振动模态与第二振动模态中的低频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且低频振动模态区域的温度提升幅度大于高频振动模态区域，进而提升低频振动模态的频率，实现模态匹配修调；
当所述环形谐振器的频率随温度升高而降低时，在第一振动模态与第二振动模态中的高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压，使得所述谐振环的温度整体提升，且高频振动模态区域的温度提升幅度大于低频振动模态区域，进而降低高频振动模态的频率，实现模态匹配修调。
10.根据权利要求9所述的模态匹配修调方法，其特征在于，在对低频振动模态或高频振动模态对应的部分或全部第一导电回路两端施加电压时，施加的电压信号频率远离所述环形微机电陀螺各阶振动模态的频率，且通过控制所施加电压大小，以消除第一振动模态与第二振动模态之间的频率裂解。
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