RU2320962C1 - Электродная структура для микромеханического гироскопа и микромеханический гироскоп на ее основе - Google Patents

Abstract

Изобретения относятся к устройствам для измерения угловой скорости, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ). Электродная структура ММГ содержит подвижный электрод, образованный симметрично расположенными идентичными секторами или частями секторов, при этом часть секторов имеет зубцы на стороне, расположенной на радиальном направлении, группу неподвижных электродов, имеющих форму секторов или частей секторов, и выполненных так, что она содержит электроды, часть площади которых расположена над зубцами подвижного электрода. Кроме того, группа неподвижных электродов содержит электроды, лежащие в четырех квадрантах и расположенных вне зубцовых зон подвижного электрода. ММГ с этой электродной структурой содержит опору на основании, к которой на резонансном подвесе подвешена проводящая подвижная масса, являющаяся подвижным электродом. Неподвижные электроды нанесены на крышку ММГ, которая крепится к основанию. Гребенчатый двигатель ММГ образован зубцами статоров, установленных на основание, и зубцами подвижной массы. Техническим результатом является повышение точности ММГ и снижение его стоимости, которое достигается за счет исключения дорогостоящих проверок на стенде вращения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Предлагаемые устройство и способ относятся к приборам, измеряющим угловую скорость, в которых для измерения перемещений подвижной массы (ПМ) или подвижного механического элемента и формирования силовых сигналов используются электростатические датчики, в частности, к микромеханическим гироскопам (ММГ).

В настоящее время разработаны и широко используются микромеханические устройства, содержащие ПМ, электростатический задатчик силы и датчик перемещения. Такие микромеханические элементы используются в микромеханических акселерометрах, гироскопах, датчиках давления и т.д. (см. В.Я.Распопов. Микромеханические приборы. Учебное пособие. Тул. гос. университет., Тула, 2002 г., 392 стр.).

Для формирования задатчиков силы или момента и датчиков перемещения ПМ в этих устройствах используются разные электродные структуры, позволяющие измерять перемещения ПМ и обеспечивающие формирование сил и или моментов, действующих в разных направлениях. В частности, в работе [Пешехонов и др. Результаты разработки микромеханического гироскопа. XII Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам 23-25 мая 2005 г. стр.268-274, рис.2, 3] приведены ММГ RR-типа и его электродная структура, в которой в качестве подвижного электрода используется ПМ, а группа неподвижных электродов расположена на крышке ММГ. И подвижный и неподвижные электроды образованы симметрично расположенными идентичными частями секторов, подвижный электрод имеет зубцы на сторонах, расположенных на радиальных направлениях, а неподвижные электроды размещаются в ММГ вне зубцовой зоны подвижного электрода. Эта электродная структура позволяет измерять перемещения ПМ по оси вторичных колебаний ПМ и формировать момент вокруг этой же оси.

Однако эта электродная структура не позволяет подавлять квадратуру в микромеханическом узле ММГ. Поэтому ПМ в этом ММГ совершает колебания вокруг оси вторичных колебаний и при нулевой угловой скорости основания, что вызывает появление на выходе емкостного датчика на оси вторичных колебаний сигнала, фаза которого сдвинута на 90° по отношению к сигналу, соответствующему измеряемой угловой скорости. Для подавления квадратурного сигнала ММГ в этом случае может применяться синхронное детектирование и/или компенсация, как это выполняется, например, в устройстве по пат. РФ №2274833.

Недостатком такого способа подавления помехи является то, что перемещения ПМ под действием сил или моментов, вызывающих появление квадратурной помехи, остаются в ММГ. Наличие этих перемещений уменьшает динамический диапазон работы ММГ, обусловленный ПМ.

Для подавления квадратурной помехи методом компенсации сил, вызывающих этот тип помехи, в ММГ используют более сложную электродную структуру и/или вводят дополнительные источники напряжения, которые определенным образом подключают к электродам.

Например, в пат. США №5992233 (фиг.7, 13, 9) показано, как за счет изменения напряжений на электродах, расположенных по оси вторичных колебаний, можно добиться снижения квадратурной помехи в ММГ LL-типа.

Без изменения электродной структуры этого результата (снижения квадратурной помехи) в ММГ RR-типа невозможно добиться. В пат. США №6067858 (фиг.20) приведена электродная структура двухосного ММГ RR-типа, в которой подвижный электрод имеет форму диска, образованного двумя концентрическими окружностями, который дополнен прямоугольными областями (элементы 340 a, b, c, d), а группа неподвижных электродов дополнена прямоугольными площадками (элементы 390) под этими элементами. При вибрации ПМ вокруг оси первичных колебаний изменяется площадь перекрытия элементами 340 элементов 390. При наличии разных напряжений на близко расположенных элементах 390 (например, элементы 390 а', 390 b'), вибрация ПМ вызывает появление момента, который при определенных величинах напряжений может полностью подавить квадратурную помеху. К недостаткам этой электродной структуры можно отнести то, что она значительно увеличивает площадь (примерно в два раза, судя по фиг.20) кристалла кремния, необходимую для изготовления ММГ, и тем самым уменьшает количество ММГ, получаемых с одной пластины, и соответственно приводит к увеличению стоимости ММГ.

В пат. США №6370937 приведен двухмассовый одноосный ММГ с дополнительными электродами (элементы 221, 222 на фиг.5), подача напряжений на которые также позволяет подавить квадратурную помеху. К недостаткам этой конструкции ММГ можно отнести ее относительную сложность, обусловленную наличием двух вибрирующих масс.

В пат. США №7032451 приведена электродная структура, в которой ПМ имеет V-образный паз (notch) (см. фиг.12 узел 1200, и 40-55 абзацы первого столбца описания), который расположен рядом с электродом, обеспечивающим подавление квадратуры. И в этой электродной структуре ММГ LL-типа при перемещениях ПМ возникает сила, компенсирующая вредные силы, которые вызывают появление квадратурной помехи.

В пат. США №6553833 на фиг.2 приведена электродная структура для одноосного ММГ RR-типа, содержащая подвижный и четыре неподвижных электрода. Все электроды образованы симметрично расположенными идентичными секторами. В электронном блоке этого ММГ формируются четыре напряжения, которые подаются на эти электроды и обеспечивают подстройку резонансных частот подвеса, уменьшение добротности подвеса в канале вторичных колебаний и подавление квадратурной помехи (см. столбец 5 абзацы 60, 65, столбец 6 абзацы 5, 10). Уменьшение добротности и подавление квадратурной помехи в этом ММГ обеспечивается с помощью сигналов на частоте первичных колебаний (вибрации) подвижного электрода или ПМ. Недостатком этой электродной структуры является то, что для подавления квадратурной помехи необходимо сформировать на электродах компенсирующий сигнал на несущей частоте и обеспечить при этом подстройку резонансных частот подвесов ПМ, что усложняет электронную часть ММГ и увеличивает его стоимость.

Таким образом, задача подавления квадратурной помехи в ММГ может решаться разными способами, возможности применения которых определяется используемыми в ММГ электродными структурами. Можно выделить три способа:

- компенсация квадратурного сигнала и его подавление в электронном узле ММГ (см. пат. РФ №2274833). Основным недостатком этого способа является то, что при нулевом ускорении Кориолиса в ММГ имеет место перемещения ПМ по оси вторичных колебаний;

- компенсация сил (моментов), вызывающих появление квадратурной помехи, за счет подачи на электроды специально сформированных в электронном узле ММГ напряжений (см. пат. США №6553833). Недостатком этого способа является относительная сложность достижения точной компенсации сил, т.к. необходимо точно подстроить два параметра компенсирующего электрического сигнала, подаваемого на электроды (амплитуду и фазу). В противном случае составляющая компенсирующего сигнала может вызвать колебания ПМ, синфазные с полезным сигналом;

- компенсация сил (моментов), вызывающих появление квадратурной помехи, за счет использования специально сконструированных электродных структур (см. пат. США №6067858), которые позволяют осуществлять эту компенсацию путем подачи на электроды постоянных напряжений. При этом компенсационные силы оказываются переменными во времени, их частота равна частоте колебаний ПМ. Для ММГ LL-типа предложены достаточно простые электродные структуры. Однако известные электродные структуры ММГ RR-типа занимают значительную часть площади кристалла кремния по сути вспомогательными электродами, используемыми только для подавления квадратурной помехи, что в конечном счете уменьшает выход ММГ с пластины (вафли) и увеличивает стоимость ММГ. Кроме того, эти вспомогательные электроды увеличивают линейные размеры ПМ, что может уменьшить надежность, особенно при воздействии вибраций и ударов.

Из приведенных выше электродных структур, используемых в ММГ RR-типа, наиболее близкой к предлагаемой является электродная структура, приведенная в работе (Пешехонов и др. Результаты разработки микромеханического гироскопа), которая принята в качестве прототипа. Она содержит подвижный электрод, образованный симметрично расположенными идентичными секторами или частями секторов, при этом часть секторов имеет зубцы на стороне, расположенной на радиальном направлении, и группу неподвижных электродов, имеющих форму секторов или частей секторов. Эта электродная структура позволяет создавать ММГ, работающие как с обратной связью по сигналу о перемещении ПМ по выходной оси, так и без этой обратной связи. Подавление квадратурной помехи в ММГ с такой структурой возможно либо за счет использования синхронного детектора, либо за счет стабилизации положения ПМ при введении глубокой отрицательной обратной связи.

Недостатком электродной структуры-прототипа можно отнести то, что она не позволяет простыми средствами исключить или уменьшить перемещения ПМ, приводящие к возникновению сигнала, называемого квадратурной помехой.

Кроме того, эта структура не позволяет измерять угол поворота ПМ вокруг третьей оси, что не позволяет создать двухосный ММГ, т.е. она обладает недостаточно широкими функциональными возможностями.

Соответственно и ММГ с электродной структурой-прототипом имеет недостаток, заключающиеся в наличии в нем квадратурной помехи.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей электродной структуры, которое бы позволило простыми средствами обеспечивать подавление квадратурной помехи. Кроме того, задачей изобретения является повышение точности ММГ RR- типа за счет подавления квадратурной помехи.

Поставленная задача решается тем, что в электродной структуре для микромеханического гироскопа, содержащей подвижный электрод, образованный симметрично расположенными идентичными секторами или частями секторов, при этом часть секторов имеет зубцы на стороне, расположенной на радиальном направлении, группу неподвижных электродов, имеющих форму секторов или частей секторов, группа неподвижных электродов содержит электроды, часть площади которых расположена над зубцами подвижного электрода.

Кроме того, поставленная задача решается тем, что группа неподвижных электродов содержит электроды, лежащие в четырех квадрантах и расположенных вне зубцовых зон подвижного электрода.

Кроме того, поставленная задача решается тем, что в микромеханическом гироскопе, содержащем опору на основании, к которой на резонансном подвесе подвешена проводящая подвижная масса, при этом проводящая подвижная масса является подвижным электродом, а неподвижные электроды нанесены на крышку микромеханического гироскопа, которая крепится к основанию, гребенчатый двигатель, образованный зубцами статоров, установленных на основание, и зубцами подвижной массы, при этом конденсаторы, образованные зубцами статоров и зубцами подвижного электрода, соединены с входом первого дифференциального трансрезистивного усилителя, конденсаторы, образованные электродами, находящимися вне зубцовой зоны подвижного электрода, и подвижным электродом, соединены с входом второго дифференциального трансрезистивного усилителя, выходы указанных усилителей соединены с входами первого и второго демодуляторов соответственно, входы третьего демодулятора соединены с выходом второго демодулятора и через фазовращатель с выходом первого демодулятора, с которым также соединены входы интегратора и схемы автоматического регулирования усиления, выходы которых через перемножитель соединены с электродами, образующими гребенчатый двигатель, группа неподвижных электродов содержит электроды, часть площади которых расположена над зубцами подвижного электрода, и в гироскоп введены источники напряжения, выходы которых соединены с указанными электродами.

Заявляемое устройство поясняется чертежами.

На фиг.1 приведен вариант конструкции ММГ - прототипа.

На фиг.1 приняты следующие обозначения:

1 - основание;

2 - опора;

3 - торсионы;

4 - ПМ (в данном варианте конструкции - диск);

5 - статоры, расположенные в плоскости первичных колебаний;

6 - выводы от статоров 5.

На фиг.2 показана группа неподвижных электродов электродной структуры-прототипа.

На фиг.2 приняты следующие обозначения:

7 - электрические выводы от опоры;

8, 10 - пара диаметрально расположенных на крышке электродов;

9, 11 - другая пара диаметрально расположенных на крышке электродов.

На фиг.3 показана группа неподвижных электродов предложенной электродной структуры.

На фиг.3 приняты следующие обозначения:

12, 13 - пара диаметрально расположенных на крышке электродов, находящихся вне зубцовой зоны подвижного электрода;

14-17 - электроды, находящиеся в зубцовой зоне подвижного электрода.

На фиг.4 показан ММГ RR-типа с предложенной электродной структуры.

На фиг.4 приняты следующие обозначения:

2 - опора;

3 - торсионы;

4 - ПМ;

5 - статоры, расположенные в плоскости первичных колебаний;

14-17 - электроды, находящиеся над зубцами ПМ 4;

18, 19 и 20, 21 - пары электродов, расположенных на крышке и находящихся вне зубцовой зоны подвижного электрода;

22-29 - выводы от электродов, расположенных на крышке ММГ.

На фиг.5 показан вариант электродной структуры двуххосного ММГ RR-типа.

На фиг.5 приняты следующие обозначения:

30 - подвижный электрод;

31-33 - электроды, неподвижной группы электродов, находящихся вне зубцовой зоны подвижного электрода;

34 - электроды гребенчатого двигателя;

35-38 - электроды неподвижной группы электродов, находящихся над зубцовой зоной подвижного электрода;

39 - основание;

40 - опора;

41 - торсионы.

На фиг.6 показана блок-схема варианта предложенного ММГ.

На фиг.6 приняты следующие обозначения:

42 - источник напряжения высокочастотный;

43, 44 - конденсаторы, образованные зубцами статоров 5 и зубцами ПМ4;

45, 46 - конденсаторы, образованные электродами 12, 13 и ПМ 4;

47-50 - конденсаторы, образованные электродами 14-17 и ПМ 4;

51, 52 - соответственно первый и второй дифференциальные трансрезистивные усилители;

53, 54, 56 - соответственно первый, второй и третий демодуляторы;

55 - фазовращатель;

57 - интегратор;

58 - перемножитель;

59 - схема автоматического регулирования усиления (АРУ);

60-63 - источники постоянного напряжения.

На фиг.7 приведена экспериментально снятая зависимость амплитуды квадратурной помехи от напряжения на паре электродов 14, 16 для двух образцов ММГ.

Предлагаемые устройства и способ коррекции функционируют следующим образом.

В приведенной на фиг.1 фотография ММГ со стороны крышки видны основные элементы конструкции ММГ-прототипа.

На основании 1 из кремния находится опора 2, на которой на торсионах 3 подвешена ПМ 4. Также на основании 1 находятся статоры 5. Подвод напряжения к статорам 5 осуществляется с помощью выводов 6. В зависимости от вида подаваемого на электроды 5 и ПМ 4 напряжений и типа электроники, подключенной к этим выводам, зубцы статоров 5 и ПМ 4 образуют гребенчатый двигатель или емкостной датчик перемещения.

ММГ работает следующим образом. При подаче на выводы 6 переменного напряжения (например, на частоте, вдвое меньшей резонансной частоты подвеса ПМ 4, или на этой резонансной частоте вместе с постоянным напряжением) ПМ 4 начинает колебаться вокруг опоры 2 на резонансной частоте. Эти колебания в литературе называют первичными. При поворотах основания с некоторой угловой скоростью ПМ 4 под действием кориолисовых ускорений будет колебаться с частотой первичных колебаний вокруг оси, которая параллельна основанию 1.

Эти колебания с помощью электродов 9, 11 преобразуются в емкости, по величине которых и определяют угловую скорость. С помощью электродов 8, 10 в ММГ может быть обеспечена подстройка резонансных частот подвесов ПМ 4, демпфирование, введена обратная связь по сигналу, снимаемому с электродов 9, 11.

Более подробное описание работы прототипа можно найти в упомянутой выше статье Пешехонова В.Г. и др.

Электродная структура в этом ММГ позволяет измерять углы наклона ПМ 4 вокруг оси симметрии, относительно которой расположены электроды 8, 10 и 9, 11; и создавать моменты только вокруг этой оси.

В приведенной на фиг.3 группе неподвижных электродов помимо электродов 12, 13, симметрично расположенных относительно горизонтальной оси, содержатся электроды 14-17, которые попарно расположены симметрично относительно горизонтальной и вертикальной осей, например электроды 14, 15 расположены симметрично относительно вертикальной оси, а 14, 16 - горизонтальной. Части этих электродов находятся в ММГ над зубцовыми зонами ПМ 4. Как видно из фиг.3, электроды 12, 13, как и в прототипе, представляют собой части секторов, ограниченных двумя концентрическими окружностями. Аналогично и электроды 14-17 составлены из частей секторов, ограниченных концентрическими окружностями разных радиусов.

На фиг.4 в предложенной электродной структуре электроды 14-17 имеют тот же вид и размеры, что и на фиг.3, а электроды 12, 13 выполнены разделенными на пары электродов 18, 19 и 20, 21. Выводы от электродов 14-21 обозначены соответственно 22-29. На фиг.4 показано, что электроды 14-17 частично находятся над зубцовыми зонами ПМ 4. При колебаниях ПМ 4 вокруг опоры 2 часть площади ПМ 4, находящаяся под электродами 14-17; изменяется. Эти изменения пропорциональны углу поворота ПМ 4 относительно опоры 2. Если обозначить этот угол α, то для площади перекрытия между, например, электродом 14 и ПМ 4, которую обозначим S₁₄, справедливо выражение

, где S₀ и к - постоянные величины.

Аналогично для других электродов могут быть получены выражения

,

,

,

Известные выражения для емкости плоскопараллельного конденсатора и силы между электродами после подстановки соответствующих значений для площади будут иметь вид

где,

- диэлектрическая постоянная, d₁₄ - зазор, U₁₄ - напряжение между электродом 14 и ПМ 4.

Аналогичные выражения могут быть получены и для электродов 15-17.

Из выражений (1) и (5), (6) видно, что емкость С₁₄ и создаваемая электродом сила F₁₄ изменяются пропорционально углу α.

Аналогичный вывод можно сделать и в отношении электродов 15-17.

Полагая, например, что напряжения U₁₄, U₁₆, равны Е, (Е>0), а U₁₅, U₁₇ равны 0, получим, что при α=α₀ sin(2πft)

Силы F₁₄, F₁₆ создают моменты, действующие на ПМ 4 относительно горизонтальной и вертикальной осей. Ввиду того, что жесткость подвеса относительно вертикальной оси велика по сравнению с жесткостью подвеса относительно горизонтальной оси, будем учитывать только создаваемого электродами составляющую момента относительно горизонтальной оси.

Эта составляющая пропорциональна разности F₁₄-F₁₆, которая при одинаковых напряжениях U₁₄, U₁₆=Е пропорциональна Е² sin(2πft).

Таким образом, показано, что в предложенной электродной структуре подачей постоянных напряжений на электроды, расположенные над зубцовой зоной ПМ 4, можно создавать момент, действующий на ПМ 4 с частотой ее колебаний вокруг опоры 2.

Из выражений (1)-(5) видно, что межэлектродные емкости С₁₄...C₁₇ зависят от угла α и величины зазора (для С₁₄ это d₁₄₎). Полагая, что ПМ 4 - жесткое тело (а это допустимо при достаточно большой толщине ПМ 4, например, в прототипе она равна 60 мкм), можно утверждать, что величина зазора зависит от начальной величины зазора (обозначим его d₀) и двух углов наклона ПМ 4 (например вокруг осей проходящих через середины больших частей секторов электродов 14-17, которые обозначим θ и ψ) относительно крышки или группы неподвижных электродов. Четыре неизвестных величины α, θ, ψ и d₀) могут быть найдены по измеренным величинам емкостей С₁₄...C₁₇.

Таким образом, предложенная электродная структура позволяет помимо измерения угла наклона ПМ 4 и зазора определять углы поворота ПМ 4 вокруг опоры, т.е. она позволяет исключить часть статоров 5, которые в прототипе использовались для формирования емкостного датчика в канале первичных колебаний.

На фиг.5 элементы 30-34 выполнены, как в аналоге по пат. США №6067858 (фиг.20). Электроды 35-38 размещены на основании под зубцовой зоной подвижной массы. На фиг.5 условно показан один зубец, в реальной конструкции может использоваться достаточно большое число зубцов. Аналогичные элементы размещены и с левой стороны вертикальной оси симметрии этой конструкции. Для создания моментов вокруг горизонтальной оси симметрии в этой электродной структуре можно подавать одинаковые напряжения на электроды 35, 38, а при необходимости создания моментов противоположной фазы - на электроды 36, 37. Аналогично для создания моментов вокруг вертикальной оси симметрии в этой электродной структуре можно подавать напряжения на электроды, находящиеся в верхних или нижних квадрантах.

Отметим, что предложенная электродная структура не содержит вынесенных за периферию кольцевой ПМ элементов конструкции, необходимых для подавления квадратурной помехи, и по сравнению с аналогом по пат. США №6067858 (фиг.20) требует для реализации значительно меньшую площадь кристалла кремния.

В ММГ, микромеханическая часть которого выполнена, как показано на фиг.4, выводы 23, 24 и 27, 28 попарно объединены. Источник напряжения 42 соединен выводом 7 с ПМ 4.

Конденсаторы 43, 44 выводами 6 соединены со входом первого дифференциального трансрезистивного усилителя. Пример построения трансрезистивного усилителя приведен в книге Рутковский Дж. Интегральные операционные усилители. М.: Мир, 1978 г., стр.310). Примеры использовании в качестве преобразователя емкость - напряжение трансрезистивного усилителя могут быть найдены в литературе (см., например, пат. США №№4029976, 6812795). Конденсаторы 45, 46 выводами 23, 27 соединены со входом второго дифференциального трансрезистивного усилителя. Конденсаторы 47-50 соответственно выводами 22, 25, 26, 29 соединены с источниками постоянного напряжения 60-63. Выходы элементов 51, 52 соединены соответственно со входами первого и второго демодуляторов 53, 54, другие входы которых соединены с выходом источника 42. Входы третьего демодулятора 56 соединены с выходом второго демодулятора 54 и через фазовращатель 55 с выходом первого демодулятора 53, с которым также соединены входы интегратора 57 и схемы АРУ 59, выходы которых через перемножитель 58 соединены с электродами, образующими гребенчатый двигатель. Этот ММГ работает, как прототип, описание работы которого приведено в работе (Пешехонов и др. Результаты разработки микромеханического гироскопа), за исключением того, что в нем путем подачи напряжения на электроды 14-17 обеспечивается подавление квадратурной помехи. Экспериментальная зависимость амплитуды квадратурной помехи от напряжения на паре электродов 14, 16 приведена на фиг.7. Перемене знака на этом графике соответствует изменение фазы квадратурной помехи на 180°.

Как видно из фиг.7, нулевое значение квадратурной помехи может быть получено в предложенном ММГ за счет выбора соответствующей величины постоянного напряжения на электродах (3,6 В для одного образца и 4 В для другого). Эти результаты получены с ММГ с электродной структурой, приведенной на фиг.3, к которой может быть приведена электродная структура, изображенная на фиг.4, при соединении выводов 23, 24 и 27, 28.

Электронная часть ММГ RR-типа может состоять из четырех преобразователей емкость - напряжение, построенных, например, на основе трансрезистивного усилителя, и вычислительной части на элементах микропроцессорной техники или программируемых интегральных схемах (FPGA или FPAA), реализующих функции элементов 53-56.

Для измерения положения ПМ 4 и управления в ММГ достаточно иметь 4 неподвижных электрода, часть площади которых расположена над зубцами ПМ 4 (например, ММГ на фиг.4 с объединенными попарно электродами 14, 18; 19, 15; 17, 21 и 20, 16). Изменение напряжения на электроде может обеспечивается в этом случае за счет изменения напряжения на неинвертирующем входе трансрезистивного усилителя.

Таким образом, предложенные электродная структура и ММГ позволяют создавать ММГ с подавленной квадратурной помехой за счет изменения конфигурации электродов, введения дополнительных источников напряжения.

Claims (3)

1. Электродная структура для микромеханического гироскопа, содержащая подвижный электрод, образованный симметрично расположенными идентичными секторами или частями секторов, при этом часть секторов имеет зубцы на стороне, расположенной на радиальном направлении, группу неподвижных электродов, имеющих форму секторов или частей секторов, отличающаяся тем, что группа неподвижных электродов содержит электроды, часть площади которых расположена над зубцами подвижного электрода.

2. Электродная структура по п.1, отличающаяся тем, что группа неподвижных электродов содержит электроды, лежащие в четырех квадрантах и расположенные вне зубцовых зон подвижного электрода.

3. Микромеханический гироскоп, содержащий опору на основании, к которой на резонансном подвесе подвешена проводящая подвижная масса, при этом проводящая подвижная масса является подвижным электродом, а неподвижные электроды нанесены на крышку микромеханического гироскопа, которая крепится к основанию, гребенчатый двигатель, образованный зубцами статоров, установленных на основание, и зубцами подвижной массы, при этом конденсаторы, образованные зубцами статоров и зубцами подвижного электрода, соединены с входом первого дифференциального трансрезистивного усилителя, конденсаторы, образованные электродами, находящимися вне зубцовой зоны подвижного электрода, и подвижным электродом, соединены с входом второго дифференциального трансрезистивного усилителя, выходы указанных усилителей соединены с входами первого и второго демодуляторов, соответственно, входы третьего демодулятора соединены с выходом второго демодулятора и через фазовращатель с выходом первого демодулятора, с которым также соединены входы интегратора и схемы автоматического регулирования усиления, выходы которых через перемножитель соединены с электродами, образующими гребенчатый двигатель, отличающийся тем, что группа неподвижных электродов содержит электроды, часть площади которых расположена над зубцами подвижного электрода, и в гироскоп введены источники напряжения, выходы которых соединены с указанными электродами.

Images