RU2543706C1 - Microacoustic mechanical gyroscope - Google Patents

Microacoustic mechanical gyroscope Download PDF

Info

Publication number
RU2543706C1
RU2543706C1 RU2013143420/28A RU2013143420A RU2543706C1 RU 2543706 C1 RU2543706 C1 RU 2543706C1 RU 2013143420/28 A RU2013143420/28 A RU 2013143420/28A RU 2013143420 A RU2013143420 A RU 2013143420A RU 2543706 C1 RU2543706 C1 RU 2543706C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
bearing base
rotation
regular structure
inertial masses
Prior art date
Application number
RU2013143420/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013143420A (en
Inventor
Юрий Владимирович Вахтин
Игорь Павлович Мирошниченко
Валерий Павлович Сизов
Вадим Алексеевич Погорелов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС")
Priority to RU2013143420/28A priority Critical patent/RU2543706C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543706C1 publication Critical patent/RU2543706C1/en
Publication of RU2013143420A publication Critical patent/RU2013143420A/en

Links

Images

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: microacoustic mechanical gyroscope comprises a base, a structure of inertia masses, placed in staggered order, piezoelectric converters and measurement comb transducers of the total field of surface acoustic waves from the regular structure of inertia masses. On the outer surface of the bearing base there is a thin film applied from piezoelectric with installed regular structure of inertia masses and measurement comb transducers for each of directions of rotation. At the same time the measurement comb transducers are placed symmetrically relative to the position of the regular structure of inertia masses and perpendicularly to axes of rotation of the bearing base. On the inner surface of the bearing base there is a trapezoidal ledge, the larger base of which faces the external surface of the bearing base, active piezoelectric converters are installed symmetrically to each other on the side surfaces of the trapezoidal ledge.
EFFECT: invention provides for conversion of angular speeds of rotation of a bearing base into electric signals of simultaneously two axes of rotation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к акустоэлектронным приборам, предназначенным для преобразования угловой скорости вращения основания в электрический сигнал, и может быть использовано в системах навигации, ориентации и управления различными подвижными объектами.The invention relates to acoustoelectronic devices designed to convert the angular velocity of rotation of the base into an electrical signal, and can be used in navigation systems, orientation and control of various moving objects.

Известны аналоги микроакустомеханического гироскопа, предложенные, например, в [1] (Патент Российской Федерации №2387951 «Пьезоэлектрический гироскоп» / В.А. Калинин, В.Д. Лукьянов, В.А. Шубарев, В.А. Мельников, заявка №2009109735/28 от 17.03.2009; опубликовано 27.04.2010. Бюл. №12), [2] (Патент Российской Федерации №2390727 «Гироскоп на поверхностных акустических волнах» / В.А. Калинин, В.Д. Лукьянов, В.А. Шубарев, В.А. Мельников, заявка №2009109734/28 от 17.03.2009; опубликовано 27.05.2010. Бюл. №15), содержащие несущее диэлектрическое основание с установленной на нем пластиной пьезоэлектрика, на одной стороне которой нанесены регулярная структура инерционных масс, активный встречно-штыревой преобразователь (ВШП) с отражающей структурой, возбуждающие поверхностные акустические волны (ПАВ) в одном направлении и расположенные в перпендикулярном направлении измерительные ВШП суммарного поля ПАВ от регулярной структуры инерционных масс, состоящего из дифракционных и сигнальных от сил Кориолиса полей ПАВ, при этом по [1] напротив активного ВШП после регулярной структуры инерционных масс на пластину нанесен поглощающий ВШП, выходы которого электрически соединены проводниками с комплексным и регулируемым сопротивлением нагрузки либо по [2] напротив активного ВШП после регулярной структуры инерционных масс на пластину пьезоэлектрика нанесен поглощающий ПАВ слой с коэффициентом отражения, близким к нулю, и выполненный в виде клина, острием, направленным к регулярной структуре инерционных масс.Known analogues of a microacoustic mechanical gyroscope, proposed, for example, in [1] (Patent of the Russian Federation No. 2387951 "Piezoelectric gyroscope" / VA Kalinin, VD Lukyanov, VA Shubarev, VA Melnikov, application No. 2009109735/28 dated 03/17/2009; published on 04/27/2010 Bull. No. 12), [2] (Patent of the Russian Federation No. 2390727 “Gyroscope on surface acoustic waves” / V. A. Kalinin, V. D. Lukyanov, V. A. Shubarev, VA Melnikov, application No. 2009109734/28 dated 03/17/2009; published May 27, 2010, Bull. No. 15) containing a supporting dielectric base with a piezoelectric plate mounted on it a trica, on one side of which a regular structure of inertial masses is applied, an active interdigital transducer (IDT) with a reflecting structure, exciting surface acoustic waves (SAWs) in one direction and measuring IDTs of the total surfactant field located in the perpendicular direction from the regular structure of inertial masses, consisting of surfactant fields that are diffractive and signal from the Coriolis forces, according to [1] opposite to the active IDT after a regular structure of inertial masses, an absorbing ID is applied to the plate the outputs of which are electrically connected by conductors with complex and adjustable load resistance or, according to [2] opposite to the active IDT, after a regular structure of inertial masses, a surfactant-absorbing layer with a reflection coefficient close to zero is applied to the piezoelectric plate and made in the form of a wedge with a tip directed to regular structure of inertial masses.

Существенным недостатком отмеченных аналогов, сдерживающим практическое применение гироскопа, является ограничение его функциональных возможностей, обусловленное тем, что данное устройство обеспечивает регистрацию угловой скорости вращения несущего основания только относительно одного направления его вращения. Для регистрации угловых скоростей относительно двух направлений вращения несущего основания необходимо на нем дополнительно установить второй аналогичный гироскоп, что приводит к усложнению конструкции и увеличению ее стоимости.A significant drawback of these analogues, which impedes the practical use of the gyroscope, is the limitation of its functionality, due to the fact that this device provides registration of the angular velocity of rotation of the carrier base relative to only one direction of rotation. To register angular velocities with respect to two directions of rotation of the bearing base, it is necessary to additionally install a second similar gyroscope on it, which leads to a complication of the structure and an increase in its cost.

По совокупности признаков наиболее близким аналогом предлагаемого устройства, принимаемым за прототип, является микроэлектромеханический гироскоп, описанный в [3] (Патент US №6984332 В2, H01L 21/00, G01P 3/00, 2006.01.10, V.K Varadan, Pascal B. Xavier, William D. Suh, Jose A. Kollakompil, Vasundara V. Varadan / «MICRO-ELECTRO-MECHANICAL GYROSCOPE»), который содержит пластину пьезоэлектрика, на одной стороне которой в шахматном порядке и в пучностях стоячей ПАВ нанесена регулярная структура инерционных масс, активные ВШП с отражающими структурами, возбуждающие ПАВ в одном направлении, и расположенные в перпендикулярном направлении измерительные ВШП суммарного поля ПАВ от регулярной структуры инерционных масс, состоящего из дифракционных и сигнальных от сил Кориолиса полей ПАВ. Принцип действия устройства-прототипа состоит в том, что нанесенную на пластину пьеэоэлектрика регулярную структуру инерционных масс, расположенных в шахматном порядке, возбуждают в одном направлении стоячей ПАВ активными ВШП с отражающими структурами так, что инерционные массы находятся в ее пучностях, а суммарное поле ПАВ от регулярной структуры инерционных масс, состоящее из дифракционных и сигнальных от сил Кориолиса полей ПАВ, регистрируют в перпендикулярном стоячей ПАВ направлении измерительными ВШП, при этом дифракционное поле ПАВ на измерительных ВШП регистрируют как без вращения устройства, так и при его вращении, а сигнальное поле - только при вращении устройства.In terms of features, the closest analogue of the proposed device, taken as a prototype, is a microelectromechanical gyroscope described in [3] (US Patent No. 6984332 B2, H01L 21/00, G01P 3/00, 2006.01.10, VK Varadan, Pascal B. Xavier , William D. Suh, Jose A. Kollakompil, Vasundara V. Varadan / "MICRO-ELECTRO-MECHANICAL GYROSCOPE"), which contains a piezoelectric plate, on one side of which a regular structure of inertial masses is applied in a checkerboard pattern and in antinodes of a standing surfactant, active IDT with reflective structures, exciting surfactants in one direction, and perpendicular yarnom direction measuring IDT SAW total field from the regular structure of the inertial mass, and consisting of a diffraction signal from the Coriolis force fields surfactant. The principle of operation of the prototype device is that the regular structure of inertial masses arranged in a checkerboard pattern applied to a pieoelectric plate is excited in one direction by a standing surfactant by active IDTs with reflective structures so that the inertial masses are in its antinodes, and the total surfactant field is of a regular structure of inertial masses, consisting of SAW fields that are diffraction and signal from the Coriolis forces, are recorded in the direction perpendicular to the standing SAW by measuring IDT, while the diffraction field Surfactants measuring GSW is recorded as a non-rotating device, and during its rotation, and the signal field - only when the device is rotated.

Существенным недостатком прототипа, сдерживающим его практическое применение, является ограничение его функциональных возможностей, обусловленное тем, что данное устройство обеспечивает регистрацию угловой скорости вращения несущего основания только относительно одного направления его вращения. Для регистрации угловых скоростей относительно двух направлений вращения несущего основания необходимо на нем дополнительно установить второй аналогичный гироскоп, что приводит к усложнению конструкции и увеличению ее стоимости.A significant disadvantage of the prototype, hindering its practical use, is the limitation of its functionality, due to the fact that this device provides registration of the angular velocity of rotation of the carrier base relative to only one direction of rotation. To register angular velocities with respect to two directions of rotation of the bearing base, it is necessary to additionally install a second similar gyroscope on it, which leads to a complication of the structure and an increase in its cost.

Целью создания предлагаемого технического решения является расширения функциональных возможностей за счет преобразования угловых скоростей вращения несущего основания в электрические сигналы одновременно относительно двух осей его вращения.The aim of creating the proposed technical solution is to expand the functionality by converting the angular speeds of rotation of the base into electrical signals simultaneously relative to two axes of rotation.

Для достижения указанной цели предлагается микроакустомеханический гироскоп, содержащий несущее основание, регулярную структуру инерционных масс, размещенных в шахматном порядке, активные пьезоэлектрические преобразователи и измерительные ВШП суммарного поля ПАВ от регулярной структуры инерционных масс, состоящего из дифракционных и сигнальных от сил Кориолиса полей ПАВ.To achieve this goal, a microacoustomechanical gyroscope is proposed that contains a bearing base, a regular structure of inertial masses placed in a checkerboard pattern, active piezoelectric transducers and measuring IDTs of the total surfactant field from the regular structure of inertial masses consisting of surfactant fields that are diffractive and signal from Coriolis forces.

Согласно изобретению в предлагаемом микроакустомеханическом гироскопе несущее основание выполнено из изотропного материала, на внешней поверхности несущего основания нанесена тонкая пленка из пьезоэлектрика с установленными на ней регулярной структурой инерционных масс и измерительными ВШП для каждого из направлений вращения несущего основания, при этом измерительные ВШП размещены симметрично относительно положения регулярной структуры инерционных масс и перпендикулярно осям вращения несущего основания, на внутренней поверхности несущего основания выполнен трапецеидальный выступ, большее основание которого обращено в сторону внешней поверхности несущего основания, активные пьезоэлектрические преобразователи установлены симметрично друг другу на боковых поверхностях трапецеидального выступа и обеспечивают возбуждение продольных акустических волн в материале несущего основания в направлениях, определяемых углом Q.According to the invention, in the proposed microacoustomechanical gyroscope, the carrier base is made of isotropic material, a thin piezoelectric film is applied on the outer surface of the carrier base with a regular structure of inertial masses and measuring IDTs for each of the directions of rotation of the bearing base, while the measuring IDTs are placed symmetrically relative to the position regular structure of inertial masses and perpendicular to the axis of rotation of the bearing base, on the inner surface ti bearing base is made trapezoidal protrusion whose larger base faces the outer surface of the support base, the active piezoelectric transducers arranged symmetrically to each other on side surfaces of the trapezoidal projection and provide excitation of longitudinal acoustic waves in the material of the carrier base in a direction defined by an angle Q.

При этомWherein

SINQ=VL/VR,SINQ = V L / V R ,

где VL - скорость продольных волн в материале несущего основания;where V L is the velocity of longitudinal waves in the material of the bearing base;

VR - скорость ПАВ,V R - surfactant speed,

а угол Q задан положением боковых поверхностей трапецеидального выступа относительно внешней поверхности несущего основания.and the angle Q is defined by the position of the lateral surfaces of the trapezoidal protrusion relative to the outer surface of the carrier base.

На фиг.1 схематически представлен предлагаемый микроакустомеханический гироскоп (вид сверху), на фиг.2 - разрез А-А.Figure 1 schematically shows the proposed microacoustomechanical gyroscope (top view), figure 2 is a section aa.

Предлагаемый микроакустомеханический гироскоп (фиг.1) содержит несущее основание 1, выполненное из изотропного материала, на внешней поверхности 2 которого нанесена тонкая пленка 3 из пьезоэлектрика с установленными на ней регулярной структурой инерционных масс 4 и измерительными ВШП 5, 6 (относительно оси X) и 7, 8 (относительно оси Y) соответственно суммарного поля ПАВ от регулярной структуры инерционных масс 4, состоящего из дифракционных и сигнальных от сил Кориолиса полей ПАВ.The proposed microacoustomechanical gyroscope (Fig. 1) contains a carrier base 1 made of an isotropic material, on the outer surface 2 of which a thin film 3 of a piezoelectric with a regular structure of inertial masses 4 and measuring IDT 5, 6 (relative to the X axis) is installed on it and 7, 8 (relative to the Y axis), respectively, of the total surfactant field from the regular structure of inertial masses 4, consisting of the surfactant fields that are diffractive and signal from the Coriolis forces.

На внутренней поверхности 9 (фиг.2) несущего основания 1 выполнен трапецеидальный выступ 10, имеющий малое основание 11, большее основание 12 и боковые поверхности 13, при этом большее основание 12 обращено в сторону внешней поверхности 2 несущего основания 1.A trapezoidal protrusion 10 is made on the inner surface 9 (FIG. 2) of the bearing base 1, having a small base 11, a larger base 12 and side surfaces 13, with the larger base 12 facing the outer surface 2 of the bearing base 1.

Боковые поверхности 13 трапецеидального выступа 10 образуют с внешней поверхностью 2 несущего основания 1 угол Q, который выбирается из условия оптимального возбуждения ПАВ на внешней поверхности 2 несущего основания 1:The lateral surfaces 13 of the trapezoidal protrusion 10 form an angle Q with the outer surface 2 of the bearing base 1, which is selected from the condition of optimal excitation of the surfactant on the outer surface 2 of the bearing base 1:

SINQ=VL/VR,SINQ = V L / V R ,

где VL - скорость продольных волн в материале несущего основания 1,where V L is the velocity of longitudinal waves in the material of the bearing base 1,

VR - скорость ПАВ.V R - surfactant speed.

Угол Q задан положением боковых поверхностей 13 трапецеидального выступа 10 относительно внешней поверхности 2 несущего основания 1.The angle Q is set by the position of the side surfaces 13 of the trapezoidal protrusion 10 relative to the outer surface 2 of the bearing base 1.

На боковых поверхностях 13 трапецеидального выступа 10 симметрично друг другу установлены активные пьезоэлектрические преобразователи 14 и 15, которые обеспечивают возбуждение продольных акустических волн в материале несущего основания 1 в направлениях, определяемых углом Q.Active piezoelectric transducers 14 and 15 are mounted symmetrically to each other on the lateral surfaces 13 of the trapezoidal protrusion 10, which provide excitation of longitudinal acoustic waves in the material of the carrier base 1 in the directions determined by the angle Q.

Измерительные ВШП 5, 6 (относительно оси X) и 7, 8 (относительно оси Y) установлены на пленке 3 симметрично относительно положения регулярной структуры инерционных масс 4 и перпендикулярно осям вращения несущего основания 1.Measuring IDTs 5, 6 (relative to the X axis) and 7, 8 (relative to the Y axis) are mounted on the film 3 symmetrically with respect to the position of the regular structure of inertial masses 4 and perpendicular to the axes of rotation of the bearing base 1.

Инерционные массы в регулярной структуре инерционных масс 4 размещены в шахматном порядке с расстояниями между ними, обеспечивающими преимущественное излучение в направлениях к измерительным ВШП 5, 6 и 7, 8.Inertial masses in the regular structure of inertial masses 4 are placed in a checkerboard pattern with distances between them providing primary radiation in the directions to the measuring IDT 5, 6 and 7, 8.

Предлагаемый микроакустомеханический гироскоп работает следующим образом.The proposed microacoustomechanical gyroscope works as follows.

Активные пьезоэлектрические преобразователи 14 и 15 возбуждают в несущем основании 1 продольные волны, которые при взаимодействии с внешней поверхностью 2 несущего основания 1 возбуждают ПАВ, бегущие в разные стороны по оси X.Active piezoelectric transducers 14 and 15 excite longitudinal waves in the base 1, which, when interacting with the outer surface 2 of the base 1, excite surfactants traveling in different directions along the X axis.

В области 16 (фиг.2) интерференции пучков продольных волн на внешней поверхности 2 несущего основания 1 по месту размещения регулярной структуры инерционных масс 4 образуется стоячая волна с расстояниями между пучностями, равными:In the region 16 (figure 2) of the interference of longitudinal wave beams on the outer surface 2 of the bearing base 1 at the location of the regular structure of inertial masses 4, a standing wave with distances between antinodes equal to:

λR/2,λ R / 2,

где λR=VR/f - частота возбуждения.where λ R = V R / f is the excitation frequency.

Под воздействием стоячих волн массы регулярной структуры инерционных масс 4 совершают вертикальные (вдоль оси Z) (на фиг.2 не показаны) колебания и, в свою очередь, являются источниками ПАВ, которые распространяются вдоль осей Х и Y. Таким образом, из области 16 интерференции пучков продольных волн в стороны измерительных ВШП 5, 6 и 7, 8 распространяются бегущие волны, которые детектируются данными ВШП. В результате на выходах измерительных ВШП 5, 6 и 7, 8 возникают соответствующие сигналы.Under the influence of standing waves, the masses of the regular structure of inertial masses 4 perform vertical (along the Z axis) (not shown in Fig. 2) oscillations and, in turn, are sources of surfactants that propagate along the X and Y axes. Thus, from region 16 The interference of the longitudinal wave beams towards the measuring IDTs 5, 6 and 7, 8 propagates traveling waves, which are detected by IDT data. As a result, the corresponding signals appear at the outputs of the measuring IDTs 5, 6, and 7, 8.

При вращении несущего основания 1 относительно оси Х на движущиеся вдоль оси Z массы воздействует сила Кориолиса, направленная вдоль оси Y:During rotation of the carrier base 1 relative to the X axis, the Coriolis force directed along the Y axis acts on the masses moving along the Z axis:

F=2m(Ω×V),F = 2m (Ω × V),

где m - масса колеблющейся структуры;where m is the mass of the oscillating structure;

Ω - угловая скорость вращения гироскопа;Ω is the angular velocity of rotation of the gyroscope;

V - колебательная скорость массы.V is the vibrational velocity of the mass.

Под воздействием этой силы генерируется дополнительная ПАВ, которая изменяет электрические сигналы на выходах ВШП 7 и 8. Это изменение пропорционально угловой скорости Ω, направленной вдоль оси Х, и фиксируется соответствующим измерителем (не показан). На выходе ВШП 5 и 6 сигналы остаются практически неизменными.Under the influence of this force, an additional surfactant is generated, which changes the electrical signals at the IDT outputs 7 and 8. This change is proportional to the angular velocity Ω directed along the X axis and is fixed by an appropriate meter (not shown). At the output of IDT 5 and 6, the signals remain virtually unchanged.

При вращении несущего основания 1 относительно оси Y происходят аналогичные явления, а полезные сигналы возникают на выходах ВШП 5 и 6.When the carrier base 1 rotates around the Y axis, similar phenomena occur, and useful signals occur at the IDT outputs 5 and 6.

При одновременном вращении несущего основания 1 относительно осей Х и Y полезные сигналы возникают на всех измерительных ВШП 5, 6 и 7, 8, причем уровень сигналов на выходах ВШП 7 и 8 соответствует скорости вращения относительно оси X, а уровень сигналов на выходах ВШП 5, 6 соответствует скорости вращения относительно оси Y. Таким образом, регистрируются полезные сигналы, позволяющие определить скорости вращения несущего основания 1 относительно двух осей его вращения.With the simultaneous rotation of the carrier base 1 relative to the X and Y axes, useful signals appear on all measuring IDTs 5, 6 and 7, 8, and the signal level at the IDT outputs 7 and 8 corresponds to the rotation speed relative to the X axis, and the signal level at IDT outputs 5, 6 corresponds to the rotation speed with respect to the Y axis. Thus, useful signals are recorded that allow determining the rotation speeds of the carrier base 1 with respect to two axes of rotation.

Проведенный сравнительный анализ выявил, что в отличие от устройств-аналогов и устройства-прототипа предлагаемый микроакустомеханический гироскоп характеризуется новыми признаками, а именно новыми конструктивными элементами, имеющими новые форму и расположение в предлагаемом устройстве, позволяющими расширить функциональные возможности за счет преобразования угловых скоростей вращения несущего основания в электрические сигналы одновременно относительно двух осей вращения.A comparative analysis revealed that, in contrast to analog devices and a prototype device, the proposed microacoustomechanical gyroscope is characterized by new features, namely, new structural elements having a new shape and arrangement in the proposed device, which allow expanding the functionality by converting the angular rotation speeds of the bearing base into electrical signals simultaneously relative to two axes of rotation.

Предлагаемое устройство, сохраняя положительные качества приведенных в описании аналогов и прототипа, отличается по сравнению с ними расширением функциональных возможностей за счет преобразования угловых скоростей вращения несущего основания в электрические сигналы одновременно относительно двух осей вращения и может быть применено в системах навигации, ориентации и управления различными подвижными объектами.The proposed device, while maintaining the positive qualities of the analogues and prototype described in the description, differs in comparison with them in the expansion of functionality by converting the angular speeds of rotation of the carrier base into electrical signals simultaneously relative to two rotation axes and can be used in navigation, orientation and control systems of various mobile objects.

Claims (1)

Микроакустомеханический гироскоп, содержащий несущее основание, регулярную структуру инерционных масс, размещенных в шахматном порядке, активные пьезоэлектрические преобразователи и измерительные встречно-штыревые преобразователи суммарного поля поверхностных акустических волн от регулярной структуры инерционных масс, состоящего из дифракционных и сигнальных от сил Кориолиса полей поверхностных акустических волн, отличающийся тем, что несущее основание выполнено из изотропного материала, на внешней поверхности несущего основания нанесена тонкая пленка из пьезоэлектрика с установленными на ней регулярной структурой инерционных масс и измерительными встречно-штыревыми преобразователями для каждого из направлений вращения несущего основания, при этом измерительные встречно-штыревые преобразователи размещены симметрично относительно положения регулярной структуры инерционных масс и перпендикулярно осям вращения несущего основания, на внутренней поверхности несущего основания выполнен трапецеидальный выступ, большее основание которого обращено в сторону внешней поверхности несущего основания, активные пьезоэлектрические преобразователи установлены симметрично друг другу на боковых поверхностях трапецеидального выступа и обеспечивают возбуждение продольных акустических волн в материале несущего основания в направлениях, определяемых углом Q, при этом
SIN Q=VL/VR,
где VL - скорость продольных волн в материале несущего основания;
VR - скорость поверхностной акустической волны;
а угол Q задан положением боковых поверхностей трапецеидального выступа относительно внешней поверхности несущего основания.
A microacoustomechanical gyroscope containing a bearing base, a regular structure of inertial masses placed in a checkerboard pattern, active piezoelectric transducers and measuring interdigital transducers of the total field of surface acoustic waves from the regular structure of inertial masses, consisting of the fields of surface acoustic waves diffraction and signal from the Coriolis forces, characterized in that the carrier base is made of isotropic material, based on the outer surface of the carrier a thin piezoelectric film is applied with a regular structure of inertial masses mounted on it and measuring interdigital transducers for each of the directions of rotation of the bearing base, while measuring interdigital transducers are placed symmetrically with respect to the position of the regular structure of inertial masses and perpendicular to the axes of rotation of the bearing base, a trapezoidal protrusion is made on the inner surface of the bearing base, the larger base of which is turned to the sides near the outer surface of the carrier base, the active piezoelectric transducers are mounted symmetrically to each other on the lateral surfaces of the trapezoidal protrusion and provide excitation of longitudinal acoustic waves in the material of the carrier base in the directions determined by the angle Q, while
SIN Q = V L / V R ,
where V L is the velocity of longitudinal waves in the material of the bearing base;
V R is the speed of the surface acoustic wave;
and the angle Q is defined by the position of the lateral surfaces of the trapezoidal protrusion relative to the outer surface of the carrier base.
RU2013143420/28A 2013-09-25 2013-09-25 Microacoustic mechanical gyroscope RU2543706C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143420/28A RU2543706C1 (en) 2013-09-25 2013-09-25 Microacoustic mechanical gyroscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013143420/28A RU2543706C1 (en) 2013-09-25 2013-09-25 Microacoustic mechanical gyroscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2543706C1 true RU2543706C1 (en) 2015-03-10
RU2013143420A RU2013143420A (en) 2015-03-27

Family

ID=53286581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013143420/28A RU2543706C1 (en) 2013-09-25 2013-09-25 Microacoustic mechanical gyroscope

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543706C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11898844B2 (en) 2019-10-03 2024-02-13 Cornell University Shear wave methods, systems, and gyroscope

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2389000C1 (en) * 2009-03-25 2010-05-10 ОАО "Авангард" Micro-acoustic-electromechanical gyroscope and operation method thereof
RU2390727C1 (en) * 2009-03-17 2010-05-27 ОАО "Авангард" Gyroscope operating on acoustic surface waves

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2390727C1 (en) * 2009-03-17 2010-05-27 ОАО "Авангард" Gyroscope operating on acoustic surface waves
RU2389000C1 (en) * 2009-03-25 2010-05-10 ОАО "Авангард" Micro-acoustic-electromechanical gyroscope and operation method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11898844B2 (en) 2019-10-03 2024-02-13 Cornell University Shear wave methods, systems, and gyroscope

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013143420A (en) 2015-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10027281B2 (en) Time domain switched ring/disc resonant gyroscope
JP2006053152A (en) Microgyrometer employing frequency detection
US10281277B1 (en) Phononic travelling wave gyroscope
JP2016540972A (en) Improved quadrature compensation
JPH1164002A (en) Angular velocity sensor
CN108413953A (en) A kind of adjustable gain control surface acoustic wave gyroscope based on graphene film
RU2543706C1 (en) Microacoustic mechanical gyroscope
RU2392625C1 (en) Angular velocity measurement method
JPH08334330A (en) Wave gyroscope and rotational angular velocity-detecting method using the gyroscope
RU2582483C1 (en) Modified microacousto-mechanical gyroscope
RU2426131C1 (en) Method and device to measure angular speed
KR20130093779A (en) Passive gyroscope with surface acoustic wave and wire and wireless angular velocity measuring method
RU2387951C1 (en) Twist gyroscope
RU2392626C1 (en) Angular velocity measurement method
Pinrod et al. High-overtone bulk diffraction wave gyroscope
RU2460078C1 (en) Method of measuring angular velocity
RU2353903C1 (en) Integral micromechanical gyroscope
Miroshnichenko et al. On increasing the noise immunity of micro acoustic-mechanical gyroscope
RU2520949C1 (en) Method of measurement of angular rate and sensitive element of gyroscope based on it
RU2444703C1 (en) Vibration gyroscope
RU2387998C1 (en) Device for angular velocity measurement
RU2234679C2 (en) Angular velocity micromechanical sensor
RU2335739C1 (en) Sensitive element of gyroscope on surface acoustic waves
RU69986U1 (en) MICROMECHANICAL SENSITIVE GYROSCOPE ELEMENT
KR100258173B1 (en) Resonance type micro gyroscope and method of manufacturing the same and method of measuring an angular velocity using the same