WO2012067534A1 - Осесиметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты) - Google Patents

Осесиметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2012067534A1
WO2012067534A1 PCT/RU2010/000683 RU2010000683W WO2012067534A1 WO 2012067534 A1 WO2012067534 A1 WO 2012067534A1 RU 2010000683 W RU2010000683 W RU 2010000683W WO 2012067534 A1 WO2012067534 A1 WO 2012067534A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resonator
base
leg
holes
electrodes
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000683
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Валерий Валерианович ЧИКОВАНИ
Юрий Алексеевич ЯЦЕНКО
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Инналабс"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инналабс" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Инналабс"
Priority to EP15192443.8A priority Critical patent/EP3009792B1/en
Priority to PCT/RU2010/000683 priority patent/WO2012067534A1/ru
Priority to US14/112,921 priority patent/US9322655B2/en
Priority to TR2018/06675T priority patent/TR201806675T4/tr
Priority to EP10859874.9A priority patent/EP2669629B1/en
Priority to RU2010148332/28A priority patent/RU2476824C2/ru
Publication of WO2012067534A1 publication Critical patent/WO2012067534A1/ru
Priority to US15/099,764 priority patent/US9476710B2/en

Links

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
    • 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
    • G01C19/567—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode
    • G01C19/5691—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using the phase shift of a vibration node or antinode of essentially three-dimensional vibrators, e.g. wine glass-type vibrators

Definitions

  • the invention relates to gyroscopic instrumentation and can be used to measure angular velocities and rotation angles relative to inertial space as part of orientation systems, navigation and motion control.
  • the invention relates to Coriolis vibrational gyroscopes and, in particular, to axisymmetric gyroscopes based on cylindrical or hemispherical resonators.
  • MEMS Micro Electro-Mechanical Sensors
  • MEMS gyroscopes are mainly made on the basis of quartz resonators engraved in accordance with the standards and development of microelectronics. They are widely used. due to its low cost and compactness, however, for several reasons, their accuracy is not sufficient (or difficult to achieve) for some tactical and navigational purposes.
  • Typical shapes are a ring, a hemisphere, and a cylinder, and the vibration modes used are usually second-order vibrations (i.e., an elliptical shape). To achieve the desired results, based on these ring-shaped resonators, it is much easier with second-order vibration, however, other vibrational orders may appear.
  • HRG hemispherical gyroscope with a quartz resonator. HRGs show accuracy comparable to or even greater than RLG and FOG due to the use of high-quality quartz glass as a resonator material.
  • axisymmetric resonators such as ring, cylindrical or hemispherical
  • AGC automatic gain control
  • This standing wave has four antinodes and vibration nodes, where the vibration amplitude is maximum and minimum, respectively.
  • the sign * denotes a vector product (multiplication).
  • Coriolis forces activate the measured mode of oscillation (its amplitude is proportional to the angular velocity of rotation).
  • the measured mode is located at an angle of 45 ° to the excited mode in such a way that its nodes are located at the antinodes of the excited mode.
  • the signals proportional to the angular velocity of rotation are read from the electrodes located on the nodes of the excited mode.
  • the damping of the measured mode is almost always carried out using the electronics of the force balancing of the wave, i.e.
  • the signal of the measured mode is removed from the electrodes located on the nodes of the excited mode and through negative feedback is fed to another electrode located on the node of the excited mode.
  • the feedback signal is proportional to the angular velocity of rotation along the measurement axis.
  • the resonator In the device, according to US patent No. 4644793, (adopted as a prototype), the resonator consists of a cylindrical cup protruding from a flat flexible plate, the membrane on which it is attached. When this plate is excited, it deforms the glass and excites in mute radial vibrations. When such a resonator rotates around its axis, the vibration nodes move along the cylindrical shell of the glass due to the action of the Coriolis forces. These movements of the wave pattern are transmitted to the membrane on which the cylindrical glass is fixed.
  • the pickup sensors, in this prototype are capacitive, record these movements, and the angular velocity is determined by the change in the amplitude of the oscillations in the node.
  • the present invention seeks to achieve a technical result in reducing the overall dimensions of an axisymmetric Coriolis vibration gyroscope, such as a cylindrical or hemispherical CVG, without using the principle of reducing the size of the resonator.
  • the technical result also consists in improving the manufacturability of the structure, in particular by reducing the number of pressure leads in the base, which also increases the reliability of the gyroscope and reduces its size.
  • the axisymmetric Coriolis vibration gyroscope includes a thin-walled resonator of a hemispherical or cylindrical or toroidal shape, mounted centrally on the leg and made with holes in the cavity wall located around the specified leg, the number of which is determined by the formula “4nk”, where “k” is an integer, “p” is the order of the modes of oscillation, and the angle between two adjacent holes is a n g
  • said leg is made symmetrical along its longitudinal axis and fixed to the base, solenoids and electrodes located on or near the cavity wall to excite and measure two vibration modes, the constant amplitude of one of the modes is used to control the secondary vibration mode sensitive to Coriolis forces and the base is made with a seat for the legs of the resonator and electrically insulated hermetic leads brought out through the base to the outside and passed through holes in the cavity wall to connect to the elements of the electronic board.
  • the axisymmetric Coriolis vibration gyroscope includes a thin-walled resonator of a hemispherical or cylindrical or toroidal shape, mounted centrally on the leg and made with holes in the cavity wall located around the specified leg, the number of which is determined by the formula "4nk", where "k” is an integer, "n” is the order of the vibration modes, and the angle between two adjacent holes is
  • the base is made with a seat for the resonator leg and electrically insulated hermetic leads brought out through the base and designed to connect to the elements of the electronic board, which is placed in the cavity inside the resonator and mounted on the electrically insulated movyvodah which are secured in the base through metallized holes.
  • the axisymmetric Coriolis vibration gyroscope includes a thin-walled resonator of a hemispherical or cylindrical or toroidal shape, mounted centrally on the leg and made with holes in the resonator wall located around the specified leg, the number of which is determined by the formula "4nk", where "k” is an integer, "n” is the order of the vibration modes, and the angle between two adjacent holes is "",
  • this leg is made symmetrical along its longitudinal axis and fixed to the base, solenoids and electrodes located on or near the cavity wall for excitation and measurement of two vibration modes, the constant amplitude of one of which is designed to control the secondary Coriolis force modes of oscillation, and the base is made with a seat for the legs of the resonator and electrically insulated hermetic leads brought out through the base to the outside and passed through the holes in the wall of the resonance pa for accession to the elements of electronic circuit board, which is placed outside the cavity and is fixed to the connected to it electrically insulated sealed leads that are attached at the base through metallized holes.
  • FIG. 1 is a horizontal projection of a cylindrical or hemispherical resonator with measurement and excitation electrodes, with 8 holes. The size and position of the electrodes are selected so as to obtain the signals necessary for the control electronics;
  • FIG. 2 - a design variant of a gyroscope with a connecting electronic board inside a cylindrical resonator;
  • FIG. 3 is an embodiment of a gyroscope with a connecting electronic board inside a hemispherical resonator
  • FIG. 4 is a variant of the design of a gyroscope with a connecting electronic board inside a toroidal (hemispherical with a flat bottom) resonator;
  • FIG. 5 horizontal projection of the base with four pressure leads
  • Fig. 6 is a design variant of a gyroscope with a connecting electronic board outside the cylindrical resonator;
  • FIG. 7 is a variant of the design of a gyroscope with a connecting electronic board outside the hemispherical resonator
  • FIG. 8 is an embodiment of a gyroscope with a connecting electronic board outside the toroidal (hemispherical with a flat bottom) resonator;
  • FIG. 9 - a design variant of a gyroscope without an internal connecting electronic board and a cylindrical resonator
  • FIG. 10 - a variant of the gyroscope designs without an internal connecting electronic board and a hemispherical resonator
  • FIG. 11 - a variant of the gyroscope designs without an internal connecting electronic board and a toroidal (hemispherical with a flat bottom) resonator
  • a small axisymmetric Coriolis vibration gyroscope which includes a thin-walled hemispherical or cylindrical or toroidal resonator mounted centrally on the leg and made with holes in the cavity wall located around the leg, the number of which is determined by the formula "4nk” where "k” - integer “n” - order vibration modes, and the angle between two adjacent holes is equal to P & R that have seemed foot is in A part of its longitudinal axis is symmetrical and fixed on the base, solenoids and electrodes located on or near the resonator wall to excite and measure two vibration modes, the constant amplitude of one of which is designed to control the secondary vibration mode sensitive to Coriolis forces, and the base is made with a seat for the resonator leg and electrically insulated hermetic leads brought out through the base and passed through the holes in the cavity wall to connect to the elec payroll.
  • the electronic board is located outside the sensor, in another embodiment, the electronic board is located in the cavity inside the resonator and is mounted on the electrically insulated hermetic leads connected to it, which are fixed to the base through metallized holes. And in the third embodiment, the electronic board is located outside the resonator and is mounted on the electrically insulated pressure leads connected to it, which are fixed in the base through metallized holes.
  • the resonator in the form of a thin-walled hemispherical or cylindrical or toroidal design are considered. The following are specific implementations of this gyro sensor.
  • FIG. 1 shows the holes in the bottom of the resonator located in a circle along the axis of measurement of a cylindrical or hemispherical resonator.
  • the electrodes are preferably made of piezoceramic plates, but in a hemispherical resonator made of quartz, these electrodes may be capacitors that provide electrostatic forces.
  • FIG. 2 and 5 show an example of a CVG with a cylindrical resonator.
  • FIG. 2 The elements shown in FIG. 2: a cylindrical resonator 1, made in the form of a thin-walled cup with a cylindrical side wall, mounted on the leg 2 in the form of a mushroom (or other cylindrical shape), base 3 with detail 4 inside the resonator 1, which is a glass-shaped protrusion, into which the resonator leg is inserted , the electrodes 4 are made of piezoceramics in order to excite and measure the necessary vibrations, as well as measure their parameters, pin electrodes 5 (hereinafter referred to as electrically insulated pressure leads 5) for input / output signals through e 3, the connecting electronic board 6 with conductive paths provides a connection between the electrodes and the pressure leads (board 6 is connected to the electrodes via wires), a cylindrical (cylinder-shaped or mushroom-shaped) leg 2 located inside the resonator (attached to it or made integral with it), serves as a fastener of the resonator 1 to the base 3, the cap 7 covers the resonator and maintains a
  • FIG. Figures 3 and 4 show examples of a Coriolis vibrational gyro with a hemispherical 9 and a toroidal 10 resonator, respectively.
  • the overall dimensions of these gyroscopes are the same as the gyroscope shown in FIG. 2. With this design, as shown in FIG. 2-4, the following overall dimensions can be obtained: height 25 mm, diameter 30 mm (including cap). However, you can get a smaller size, with a height of less than 10 mm, which is comparable to the MEMS case.
  • Minimizing the size of the gyroscope is achieved by using the holes in the bottom and the space inside the resonator. This space is filled with the base for fixing the resonator with the help of hermetic leads, as well as with the connecting electronic board 6. As a result, it becomes possible to minimize not only the height of the gyroscope, but also its diameter, approximating the corresponding dimensions of the resonator.
  • FIG. 6-8 are sectional views of a cylindrical, hemispherical and toroidal gyroscopes with a connecting electronic board 6 located above the resonator 1 or 9 or 10. Similar elements shown in FIG. 6-8 are the same as in FIG. 2-4.
  • the pressure leads 5 are made elongated with the protrusions 11, which pass through the holes 12 of the resonator, which allows you to place the board 6 above the resonator 1 or 9 or 10 and fix it on the base.
  • FIG. 9-11 show a sectional view without connecting electronics of gyroscopic sensors according to a new embodiment.
  • the input / output pressure outputs 5 pass through the holes 12 of the resonator.
  • the wire connection provides a direct electrical connection of the electrodes to the pressure outputs.
  • This design option is cheaper than the two above.
  • the height of the gyroscope remains the same as in the previous versions. However size reduction is limited by the number of pressurized ends at the base.
  • the considered examples allow us to set the construction algorithm for small-sized Coriolis vibration gyroscopes with ring-shaped resonators in the form of a cylinder or a hemisphere: holes in the bottom located around the circumference, preferably 8 pieces, with an interval of 45 °, a leg inside the resonator (mushroom shape); the resonator is installed using the legs on the base located inside the glassy protrusion; the connection between the resonator electrodes and the pressure-tight leads is provided by a wire connection directly to the pressure-tight leads through the holes, or by using an electronic connection board.
  • An electronic connection board reduces the number of pressure outputs.
  • holes are made in the bottom of the resonator, and the leg is inside (“mushroom” shape).
  • the desired number of holes is 8, in the second order of the exciting mode. However, the holes can be much larger.
  • the leg is best made in the form of a solid or partially hollow cylinder, but it does not have to be a straight cylinder, You can use other symmetric shapes, taking into account second-order vibrations (for example, a straight cut of the leg can be an octagon in the second order of vibration, i.e., the second order leads to elliptical shapes of the modes).
  • an electronic circuit is connected to the hermetic terminals at the base. It is desirable to place it inside the resonator in order to minimize the size of the gyroscope.
  • This electronic circuit provides an electrical connection of the resonator electrodes located on its outer side (they are used to excite and measure vibration) with the pressure outputs at the base using a wired connection.
  • these hermetic outlets at the base are located on a circle whose diameter is less than the diameter of the resonator.
  • the number of electrodes is determined by the same laws as the number of holes, as defined above. However, this number can be divided by 2 using signal time separation methods (the same electrode is used alternately to excite and measure vibration).
  • the desired amount is 8.
  • the application materials show that these electrodes must be connected in pairs. In the case of using electrodes of the same polarity, pairs of opposite electrodes (located at an angle of 180 °) are connected. In the case of using electrodes of opposite "polarity, two electrodes connected at an angle of 90 ° are connected.
  • the electronic circuit can be made with the latest technology in order to perform the electrical connection of pairs of electrodes.
  • the number of pressure outputs can do less than the number of electrodes.
  • the number of pressure outputs can be reduced to 4, or to 2 - in the case of using time-sharing electronics. This allows you to reduce the size of the base, which is necessary to create a compact CVG.
  • the wires are soldered directly between the electrodes and the pressure leads at the base, with the same number of pressure leads and resonator electrodes.
  • the connection between the electrodes can be done outside the gyroscope, if necessary, for example, in the electronics unit.
  • the highest accuracy Coriolis vibration gyroscopes can be reduced mainly through the use of holes in the bottom of the resonator.

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению. Осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "k" - целое число, "n" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен (I), при этом указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний, постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний, а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и пропущенные через отверстия в стенке резонатора для присоединения к элементам электронной платы.

Description

Осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп
(варианты)
Область техники
Изобретение относится к гироскопическому приборостроению и может быть использовано для измерения угловых скоростей и углов поворота относительно инерциального пространства в составе систем ориентации, навигации и управления движением. Изобретение относится к кориолисовым вибрационным гироскопам и в частности, к осесимметричным гироскопам на основе цилиндрических или полусферических резонаторов.
Предшествующий уровень техники
Гироскоп - прибор для измерения или удержания ориентации. Гироскопы применяются в том числе в инерциальной навигации (INS), стабилизации наземных транспортных средств, летательных аппаратов, кораблей, оптических осей наведения, определения местоположения и др. Стандартные вибрационные гироскопы описаны в следующих американских патентах: US NQNQ 6698271 , 7120548, 7240533, 7216525, 7281425, 5597955. Так или иначе, технология CVG предпочтительна для использования в инерциальных системах благодаря своей низкой цене, простому изготовлению, надёжностью по сравнению с гироскопами других типов, таких как кольцевые лазерные гироскопы (RLG) и волоконно-оптические гироскопы (FOG). CVG с низкими и средними точностями - это в основном гироскопы MEMS (Микро- Электро-Механические Датчики). Некоторые из них уже применяются в промышленных и гражданских целях, а также серийно производятся для автомобильного рынка. Гироскопы MEMS в основном делаются на основе кварцевых резонаторов выгравированных в соответствии со стандартами и развитием микроэлектроники. Они широко используются благодаря своей низкой стоимости и компактности, однако по нескольким причинам, их точность не достаточна (или же нелегко достижима) для некоторых тактических и навигационных целей.
Высокие точности достигаются гироскопами с резонаторами
2 ω
высокой добротности (Q > 10000, - =— , где (ύ - собственная частота
т Q
резонатора, Q - добротность резонатора, τ - постоянная времени), согласно стандарта IEEE 1431 ) со строгой симметрией по оси.
Типичными формами являются кольцо, полусфера и цилиндр, а используемыми модами колебаний обычно являются колебания второго порядка (т.е. эллиптическая форма). Добиться требуемых результатов, основываясь на этих кольцеобразных резонаторах, значительно легче при вибрации второго порядка, впрочем, могут появиться и другие порядки колебаний. Одним из наиболее известных гироскопов, которые относятся к категории высоких точностей, является HRG (полусферический гироскоп с кварцевым резонатором). HRG показывают точность, сравнимую или даже превышающую точности RLG и FOG благодаря использованию кварцевого стекла с высокой добротностью в качестве материала резонатора.
В осесимметричных резонаторах, таких как кольцевые, цилиндрические или полусферические, упругую волну лучше возбуждать по второй моде колебаний резонатора с заданной амплитудой, которая стабилизируется с помощью системы автоматической регулировки усиления (АРУ). У этой стоячей волны есть четыре пучности и узла колебаний, где амплитуда колебаний максимальна и минимальна соответственно. Вращение вокруг измерительной оси вибрирующей конструкции создаёт силы Кориолиса: Fc=2m[QxV], где Fc - вектор силы Кориолиса, m - модальная масса резонатора, Ω - вектор угловой скорости по измерительной оси резонатора, а V - вектор линейной скорости элементов конструкции (при вибрации). Знак * обозначает векторное произведение (умножение). Силы Кориолиса активируют измеряемую моду колебаний (её амплитуда пропорциональна угловой скорости вращения). Измеряемая мода расположена под углом 45° к возбуждаемой моде таким образом, что её узлы находятся на пучностях возбуждаемой моды. Пропорциональные угловой скорости вращения сигналы считываются с электродов, расположенных на узлах возбуждаемой моды. Для увеличения диапазона частот гироскопа необходимо обеспечить быстрое демпфирование (гашение) измеряемой моды. Демпфирование измеряемой моды почти всегда выполняется с помощью электроники силового уравновешивания волны, т.е. сигнал измеряемой моды снимается с электродов, расположенных на узлах возбуждаемой моды и через отрицательную обратную связь подается на другой электрод, расположенный на узле возбуждаемой моды. Это приводит к демпфированию колебаний, т.е. снижению добротности измеряемой моды и соответственно к увеличению диапазона частот гироскопа. При этом сигнал обратной связи пропорционален угловой скорости вращения по оси измерения.
Теперь рассмотрим кориолисовы вибрационные гироскопы с высокими точностями. Как упоминалось ранее, в таких гироскопах в основном используются осесимметричные резонаторы цилиндрической или полусферической формы, сделанные из материала с высокой добротностью. Что касается размеров этих гироскопов, нужно отметить, что общие размеры значительно превышают фактический размер самого резонатора. Это показано в следующих патентах: US N° 72814252, 3656354, 2005/0126257. На практике такие гироскопы значительно больше по размеру, чем гироскопы MEMS, вне зависимости от их конфигураций, «стакан» (ножка снаружи) или «гриб» (ножка внутри).
В устройстве, по патенту US N° 4644793, (принято за прототип) резонатор состоит из цилиндрического стакана, выступающего из плоской гибкой пластины, мембраны, на которой он крепится. При возбуждении этой пластины она деформирует стакан и возбуждает в нем радиальные колебания. При вращении такого резонатора вокруг своей оси узлы колебаний перемещаются по цилиндрической оболочке стакана из-за действия сил Кориолиса. Эти перемещения волновой картины передаются мембране, на которой закреплен цилиндрический стакан. Датчики съема, в данном прототипе емкостные, регистрируют эти перемещения, и определяется угловая скорость по изменению амплитуды колебаний в узле.
Принимая во внимание тот факт, что гироскопы MEMS не могут достичь высокой точности, или же это проблематично, возникает необходимость в уменьшении размера CVG с осесимметричным резонатором цилиндрической или полусферической формы. Если уменьшать размер гироскопа путём уменьшения размера резонатора, то будет уменьшаться добротность резонатора, и соответственно точность гироскопа. Основание, на котором закреплена ножка, практически всегда является металлической деталью с герметичным стеклоспаем. При уменьшении размера резонатора необходимо также уменьшать и размер основания. Но при большом количестве контактов (гермовыводов) появляется ещё одно ограничение. Также следует отметить, что чем больше количество металлических гермовыводов, тем больше увеличивается стоимость гироскопа, и снижается его надежность (из-за просачивания газа).
Раскрытие изобретения Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в уменьшении габаритных размеров осесимметричного кориолисового вибрационного гироскопа, такого как цилиндрический или полусферический CVG, не используя принцип уменьшения размера резонатора. Кроме того, технический результат так же заключается в улучшении технологичности конструкции, в частности за счет уменьшения количества гермовыводов в основании, что так же повышает надежность гироскопа и позволяет уменьшить его размер.
Указанный технический результат в первом примере исполнения достигается тем, что осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "к" - целое число, "п" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен а п г
Figure imgf000007_0001
при этом указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний, а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и пропущенные через отверстия в стенке резонатора для присоединения к элементам электронной платы.
Указанный технический результат во втором примере исполнения достигается тем, что осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "к" - целое число, "п" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен
2пк при этом указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний, а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и предназначенные для присоединения к элементам электронной платы, которая размещена в полости внутри резонатора и укреплена на подсоединенных к ней электроизолированных гермовыводах, которые закреплены в основании через металлизированные отверстия.
Указанный технический результат в третьем примере исполнения достигается тем, что осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "к" - целое число, "п" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен " ",
Ink при этом указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний, постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний ,а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и пропущенные через отверстия в стенке резонатора для присоединения к элементам электронной платы, которая размещена снаружи резонатора и укреплена на подсоединенных к ней электроизолированных гермовыводах, которые закреплены в основании через металлизированные отверстия. Описание фигур чертежей
Суть изобретения иллюстрируется на фигурах 1-11 , где:
на фиг. 1 - горизонтальная проекция цилиндрического или полусферического резонатора с электродами измерения и возбуждения, с 8 отверстиями. Размер и положение электродов выбираются так, чтобы получить сигналы, необходимые для электроники управления; фиг. 2 - вариант конструкции гироскопа с соединительной электронной платой внутри цилиндрического резонатора;
фиг. 3 - вариант конструкций гироскопа с соединительной электронной платой внутри полусферического резонатора;
фиг. 4 - вариант конструкций гироскопа с соединительной электронной платой внутри тороидального (полусферический с плоским дном) резонатора;
фиг. 5 - горизонтальная проекция основания с четырьмя гермовыводами;
Рис. 6 - вариант конструкции гироскопа с соединительной электронной платой снаружи цилиндрического резонатора;
фиг. 7 - вариант конструкций гироскопа с соединительной электронной платой снаружи полусферического резонатора;
фиг. 8 - вариант конструкций гироскопа с соединительной электронной платой снаружи тороидального (полусферический с плоским дном) резонатора;
фиг. 9 - вариант конструкции гироскопа без внутренней соединительной электронной платы и цилиндрический резонатор;
фиг. 10 - вариант конструкций гироскопа без внутренней соединительной электронной платы и полусферический резонатор;
фиг. 11 - вариант конструкций гироскопа без внутренней соединительной электронной платы и тороидальный (полусферический с плоским дном) резонатор Лучшие варианты осуществления изобретения
Согласно настоящего изобретения рассматривается конструкция малогабаритного осесимметричного кориолисового вибрационного гироскопа, который включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "к" - целое число, "п" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен ПРИ этом Указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний, постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний, а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и пропущенные через отверстия в стенке резонатора для присоединения к элементам электронной платы.
В одном варианте исполнения электронная плата размещена вне датчика, в другом варианте исполнения электронная плата размещена в полости внутри резонатора и укреплена на подсоединенных к ней электроизолированных гермовыводах, которые закреплены в основании через металлизированные отверстия. А в третьем варианте исполнения электронная плата размещена снаружи резонатора и укреплена на подсоединенных к ней электроизолированных гермовыводах, которые закреплены в основании через металлизированные отверстия. При этом рассматриваются варианты исполнения резонатора в виде тонкостенной полусферической или цилиндрической или тороидальной формы конструкции. Ниже рассматриваются конкретные реализации этого датчика- гироскопа.
На фиг. 1 показаны отверстия в дне резонатора, расположенные по кругу по оси измерения цилиндрического или полусферического резонатора. В данном случае имеем 8 отверстий и 8 электродов, расположенных симметрично между отверстиями. Электроды размещены на внешней стороне резонатора. Угол между каждой соседней парой отверстий равняется 45°. Электроды сделаны предпочтительно из пьезокерамических пластин, но в полусферическом резонаторе из кварца этими электродами могут быть конденсаторы, которые подают электростатические силы. На фиг. 2 и 5 показан пример CVG с цилиндрическим резонатором.
Элементы, показанные на фиг. 2: цилиндрический резонатор 1 , выполненный в виде тонкостенного стакана с цилиндрической боковой стенкой, закрепленный на ножке 2 в форме гриба (или иной цилиндрообразной формы), основание 3 с деталью 4 внутри резонатора 1 , которая представляет собой стаканообразный выступ, внутрь которого вставляется ножка резонатора, электроды 4 сделаны из пьезокерамики, чтобы возбуждать и измерять необходимые колебания, а также измерять их параметры, штыревые электроды 5 (далее - электроизолированные гермовыводы 5) для ввода/вывода сигналов через основание 3, соединительная электронная плата 6 с токопроводящими дорожками обеспечивает соединение между электродами и гермовыводами (плата 6 подсоединена к электродам с помощью проводов), цилиндрическая (цилиндрообразная или грибообразная) ножка 2, расположенная внутри резонатора (прикреплена к нему или выполнена заодно с ним), служит крепежом резонатора 1 к основанию 3, колпак 7 накрывает резонатор и поддерживает заданное давление внутри (впрочем, предпочтительно должен быть вакуум), отверстия 8 используются для фиксации гироскопа в блоке (например, IMU - т.е. инерциальный измерительный блок). Ножка желательно должна быть выполнена в форме сплошного или частично полого цилиндра. В детали 4 выполнены отверстия для пропуска штыревых электродов 5.
На фиг. 3 и 4 показаны примеры исполнения кориолисового вибрационного гироскопа с полусферическим 9 и тороидальным 10 резонатором соответственно. Габаритные размеры этих гироскопов такие же, как и гироскопа, показанного на фиг. 2. При таком исполнении, как показано на фиг. 2-4 можно обеспечить получение следующих габаритных размеров: высота 25 мм, диаметр 30 мм (включая колпак). Впрочем, можно получить и меньший размер, с высотой менее 10 мм, что сопоставимо с корпусом MEMS.
Минимизация размеров гироскопа достигается путём использования отверстий в дне и пространства внутри резонатора. Это пространство заполняется основанием для фиксации резонатора с помощью гермовыводов, а также соединительной электронной платой 6. В результате, становится возможным минимизировать не только высоту гироскопа, но и его диаметр, приближая к соответствующим размерам резонатора.
На фиг. 6-8 показаны виды в разрезе цилиндрического, полусферического и тороидального гироскопов с соединительной электронной платой 6, расположенной над резонатором 1 или 9 или 10. Сходные элементы, показанные на фиг. 6-8, такие же, как на фиг. 2-4. В данных случаях в основании 3 гермовыводы 5 выполнены удлиненными с выступами 11 , которые проходят через отверстия 12 резонатора, что позволяет расположить плату 6 над резонатором 1 или 9 или 10 и закрепить её на основании.
На фиг. 9-11 показан вид в разрезе без соединительной электроники гироскопических датчиков по новому варианту исполнения. В этой конструкции гермовыводы 5 ввода/вывода проходят через отверстия 12 резонатора. Проводное соединение обеспечивает прямую электрическую связь электродов с гермовыводами. Этот вариант конструкции более дешевый, нежели две изложенные выше. Высота гироскопа остается такой же, как и в предыдущих вариантах. Однако уменьшение размера ограничено количеством гермовыводов в основании.
Рассмотренные примеры позволяют задать алгоритм построения конструкции для малогабаритных кориолисовых вибрационных гироскопов высокой точности с кольцеобразными резонаторами в форме цилиндра или полусферы: отверстия в дне, расположенные по окружности, предпочтительно 8 штук, с интервалом 45°, ножка внутри резонатора (форма гриба); резонатор устанавливается с помощью ножки на основании, расположенном внутри стаканообразного выступа; соединение между электродами резонатора и гермовыводами обеспечивается проводным соединением напрямую к гермовыводам сквозь отверстия, или же с помощью соединительной электронной платы. Соединительная электронная плата позволяет уменьшить количество гермовыводов.
В данном изобретении технический результат в кориолисовом вибрационном гироскопе (CVG), а в частности - в осесимметричном гироскопе достигается за счет следующих конструктивных особенностей исполнения:
- В одном из вариантов данного изобретения в дне резонатора сделаны отверстия, а ножка находится внутри (форма «гриба»).
- Желательное количество отверстий - 8, при втором порядке возбуждающей моды. Впрочем, отверстий может быть значительно больше. Допустим, "п" - это порядок мод, а количество отверстий задаётся уравнением "4nk", где "к" - целое число. При "п=2" и "к=1", количество отверстий равняется 8.
- Что касается условий симметричности, то угол между двумя соседними отверстиями будет этот угол также определяет
Figure imgf000013_0001
положение осей симметрии резонатора (в плоскости, перпендикулярной оси измерения резонатора). При "п=2", угол равняется 45°.
- Ножку лучше делать в форме сплошного или частично полого цилиндра, но она не обязательно должна быть прямым цилиндром, можно использовать другие симметрические формы, с учётом вибраций второго порядка (например, прямой срез ножки может быть восьмиугольником при втором порядке вибрации, - т.е. второй порядок приводит к эллиптическим формам мод).
- В основании есть глухое отверстие, направленное внутрь резонатора. Это отверстие обеспечивает крепление резонатора с помощью свободного конца ножки. Данное закрепление находится внутри резонатора, максимально заполняя пространство в нём.
- Помимо этого, к гермовыводам в основании подсоединена электронная схема. Её желательно разместить внутри резонатора, чтобы минимизировать размер гироскопа. Эта электронная схема обеспечивает электрическое соединение электродов резонатора, расположенных на его наружной стороне (они используются для возбуждения и измерения вибрации) с гермовыводами в основании с помощью проводного соединения. Кроме того, следует понимать, что эти гермовыводы в основании расположены по окружности, диаметр которой меньше диаметра резонатора.
- По сути, количество электродов определяется теми же законами, что и количество отверстий, как было определено выше. Впрочем, это количество можно поделить на 2, используя методы разделения времени сигнала (один и тот же электрод поочередно используется для возбуждения и измерения вибрации). При втором порядке с исходной электронной схемой управления без метода разделения времени, желательное количество равняется 8. В данном случае по материалам заявки видно, что эти электроды нужно соединять попарно. В случае использования электродов одинаковой полярности, соединяются пары противоположных электродов (расположенных под углом 180°). В случае использования электродов противоположной " полярности, соединяются два электрода, расположенных под углом 90°.
- В любом случае, электронную схему можно сделать по последнему слову техники для того, чтобы выполнить электрическое соединение пар электродов. В таком случае, количество гермовыводов можно сделать меньше, чем количество электродов. При втором порядке количество гермовыводов можно уменьшить до 4, или до 2 - в случае использования электроники разделения времени. Это позволяет уменьшить размер основания, что необходимо для создания малогабаритных CVG.
- Следует отметить, что версия конструкции с внутренней электроникой над резонатором (а не внутри резонатора) также вполне целесообразна, хотя и несколько более высока.
- Не используя внутреннюю электронику внутри гироскопа, можно решить ещё одну проблему. В данном случае провода припаиваются непосредственно между электродами и гермовыводами в основании, при одинаковом количестве гермовыводов и электродов резонатора. Соединение между электродами можно осуществлять вне гироскопа, если необходимо, например, в блоке электроники.
- Как видно по описанию выше, уменьшить Кориолисовы вибрационные гироскопы наивысшей точности можно главным образом за счёт использования отверстий в дне резонатора.
Промышленная применимость
Приведенные выше описания устройств лишь иллюстрируют заявляемое изобретение и не ограничиваются только ими. Любая модификация конструкции, сохраняющая дух и содержание данного изобретения должна интерпретироваться как такая, которая соответствует формуле изобретения.

Claims

Формула изобретения
1. Осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп, характеризующийся тем, что включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "к" - целое число, "п" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен ПРИ этом Указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний, постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний ,а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и пропущенные через отверстия в стенке резонатора для присоединения к элементам электронной платы.
2. Гироскоп по п. 1 , отличающийся тем, что электроды связаны проводами с электроизолированными гермовыводами через отверстия в стенке резонатора, а указанные гермовыводы одними концами выведены наружу через основание, а другие их концы расположены внутри полости резонатора.
3. Гироскоп по п. 1 , отличающийся тем, что количество отверстий равняется 8, количество электроизолированных гермовыводов равняется 8 и их концы с одной стороны расположены около каждого отверстия.
4. Гироскоп по п. 1 , отличающийся тем, что электроды выполнены пьезокерамическими и прикреплены к резонатору клеем или пайкой.
5. Гироскоп по п. 1 , отличающийся тем, что резонатор выполнен из металлических сплавов или кварцевого стекла или из кристаллических материалов с высокой добротностью.
6. Осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп, характеризующийся тем, что включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "к" - целое число, "п" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен ' ПРИ этом Указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний, постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний, а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и предназначенные для присоединения к элементам электронной платы, которая размещена в полости внутри резонатора и укреплена на подсоединенных к ней электроизолированных гермовыводах, которые закреплены в основании через металлизированные отверстия.
7. Гироскоп по п. 6, отличающийся тем, что электроды выполнены пьезокерамическими и прикреплены к резонатору клеем или пайкой.
8. Гироскоп по п. 6, отличающийся тем, что резонатор выполнен из металлических сплавов или кварцевого стекла или из кристаллических материалов с высокой добротностью.
9. Осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп, характеризующийся тем, что включает в себя тонкостенный резонатор полусферической или цилиндрической или тороидальной формы, закрепленный по центру на ножке и выполненный с отверстиями в стенке резонатора, расположенной вокруг указанной ножки, количество которых определено по формуле "4nk", где "к" - целое число, "п" - порядок мод колебаний, а угол между двумя соседними отверстиями равен ПРИ этом Указанная ножка выполнена вдоль своей продольной оси симметричной и закреплена на основании, соленоиды и электроды, расположенные на стенке резонатора или рядом с ним для возбуждения и измерения двух мод колебаний, постоянная амплитуда одной из мод которых предназначена для контроля чувствительной к силам Кориолиса вторичной моды колебаний, а основание выполнено с посадочным местом для ножки резонатора и электроизолированными гермовыводами, выведенными через основание наружу и пропущенные через отверстия в стенке резонатора для присоединения к элементам электронной платы, которая размещена снаружи резонатора и укреплена на подсоединенных к ней электроизолированных гермовыводах, которые закреплены в основании через металлизированные отверстия.
10. Гироскоп по п. 6, отличающийся тем, что электроды выполнены пьезокерамическими и прикреплены к резонатору клеем или пайкой.
11. Гироскоп по п. 6, отличающийся тем, что резонатор выполнен из металлических сплавов или кварцевого стекла или из кристаллических материалов с высокой добротностью.
PCT/RU2010/000683 2010-11-19 2010-11-19 Осесиметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты) WO2012067534A1 (ru)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15192443.8A EP3009792B1 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Gyroscope
PCT/RU2010/000683 WO2012067534A1 (ru) 2010-11-19 2010-11-19 Осесиметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты)
US14/112,921 US9322655B2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Axially symmetrical coriolis force gyroscope (variants)
TR2018/06675T TR201806675T4 (tr) 2010-11-19 2010-11-19 Jiroskop.
EP10859874.9A EP2669629B1 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Coriolis vibratory gyroscope
RU2010148332/28A RU2476824C2 (ru) 2010-11-19 2010-11-19 Осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты)
US15/099,764 US9476710B2 (en) 2010-11-19 2016-04-15 Axially symmetric Coriolis vibratory gyroscope (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2010/000683 WO2012067534A1 (ru) 2010-11-19 2010-11-19 Осесиметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты)

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/112,921 A-371-Of-International US9322655B2 (en) 2010-11-19 2010-11-19 Axially symmetrical coriolis force gyroscope (variants)
US15/099,764 Continuation US9476710B2 (en) 2010-11-19 2016-04-15 Axially symmetric Coriolis vibratory gyroscope (variants)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012067534A1 true WO2012067534A1 (ru) 2012-05-24

Family

ID=46084264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000683 WO2012067534A1 (ru) 2010-11-19 2010-11-19 Осесиметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты)

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9322655B2 (ru)
EP (2) EP3009792B1 (ru)
RU (1) RU2476824C2 (ru)
TR (1) TR201806675T4 (ru)
WO (1) WO2012067534A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103047978A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 北京信息科技大学 一种钟形振子式角速率陀螺谐振子频率裂解抑制方法
US10488199B2 (en) * 2014-12-18 2019-11-26 Innalabs Limited Gyroscope with piezoelectric monocrystal transducers
CN112212848A (zh) * 2020-08-28 2021-01-12 华欧星通(北京)科技有限公司 具有高mtbf的微型振动陀螺仪敏感单元及陀螺仪
US20210348923A1 (en) * 2018-07-30 2021-11-11 Innalabs Limited Gyroscope
CN114193145A (zh) * 2021-11-23 2022-03-18 上海航天控制技术研究所 一种基于光电复合的振动陀螺精密装调设备

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2969750B1 (fr) * 2010-12-22 2013-02-08 Sagem Defense Securite Gyroscope vibrant et procede de fabrication
RU2518632C2 (ru) * 2012-09-05 2014-06-10 Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод имени П.И. Пландина" - ОАО "АПЗ" Способ возбуждения колебаний в чувствительном элементе твердотельного волнового гироскопа и устройство для его осуществления
US10502568B2 (en) 2015-04-29 2019-12-10 General Electric Company Inertial sensing systems and methods of manufacturing the same
CN105203284A (zh) * 2015-09-23 2015-12-30 河北汉光重工有限责任公司 一种适用于小型化激光陀螺振动冲击的实验装置及方法
RU2674572C1 (ru) * 2017-09-27 2018-12-11 Анатолий Сергеевич Хмелевский Бесплатформенная инерциальная навигационная система для высокоскоростного маневренного объекта
CN110441550B (zh) * 2019-09-06 2024-06-25 北京信息科技大学 一种电路内嵌式12电极石英加速度计
EP3929399A4 (en) * 2020-05-11 2022-08-17 Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences HIGH TEMPERATURE SOLID STATE RESONANCE GYRO AND BORING LOGGING SYSTEM MADE THEREOF
KR102410297B1 (ko) * 2020-09-16 2022-06-16 주식회사 한화 진동형 자이로스코프의 공진기 전극 구조체
CN114409276B (zh) * 2022-03-15 2022-11-25 哈尔滨工业大学 一种用于石英半球谐振子与石英电极基板焊接的固定装置
FR3140160B1 (fr) * 2022-09-23 2024-09-20 Jxsens Capteur gyroscopique vibrant
US11874112B1 (en) * 2022-10-04 2024-01-16 Enertia Microsystems Inc. Vibratory gyroscopes with resonator attachments

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656354A (en) 1969-10-06 1972-04-18 Gen Motors Corp Bell gyro and improved means for operating same
US4644793A (en) 1984-09-07 1987-02-24 The Marconi Company Limited Vibrational gyroscope
US5597955A (en) 1992-06-11 1997-01-28 Societe D'applications Generales D'electricite Et De Mecanique Sagem Vibrating beam gyroscopic measuring apparatus
US6698271B1 (en) 1998-07-13 2004-03-02 Bae Systems, Plc. Process for reducing bias error in a vibrating structure sensor
RU2244905C2 (ru) * 2000-02-15 2005-01-20 Сажем Са Гироскопический датчик
US20050126257A1 (en) 2003-12-11 2005-06-16 Sagem Sa Method of compensating anisotropy in a vibrating-bell inertial rotation sensor
US7120548B2 (en) 2002-11-20 2006-10-10 Bae Systems Plc Method of calibrating bias drift with temperature for a vibrating structure gyroscope
US7216525B2 (en) 2003-04-14 2007-05-15 Litef Gmbh Method for compensation for a zero error in a coriolis gyro
US7240533B2 (en) 2004-02-04 2007-07-10 Bae Systems Plc Method for reducing bias error in a vibrating structure gyroscope
US7281425B2 (en) 2005-05-31 2007-10-16 Innalabs Technologies, Inc. Coriolis force gyroscope with high sensitivity
RU2362121C2 (ru) * 2007-07-09 2009-07-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Медикон" Малогабаритный твердотелый волновой гироскоп

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4157041A (en) * 1978-05-22 1979-06-05 General Motors Corporation Sonic vibrating bell gyro
US4644703A (en) * 1986-03-13 1987-02-24 Norton Company Plural layered coated abrasive
RU2164006C2 (ru) * 1999-05-21 2001-03-10 Акционерное общество открытого типа "Московский институт электромеханики и автоматики" Волновой твердотельный гироскоп
US20100154542A1 (en) 2005-05-31 2010-06-24 Innalabs Technologies, Inc. Sensing element of coriolis force gyroscope
US7607350B2 (en) * 2005-10-06 2009-10-27 Northrop Grumman Guidance And Electronics Company, Inc. Circuit board mounting for temperature stress reduction
RU2344287C2 (ru) * 2007-01-09 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "ПрецЭл" Трехосный гироскопический блок
US7839059B2 (en) * 2007-08-03 2010-11-23 Northrop Grumman Guidance And Electronics Company, Inc. Inner-forcer milli-hemispherical resonator gyro

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656354A (en) 1969-10-06 1972-04-18 Gen Motors Corp Bell gyro and improved means for operating same
US4644793A (en) 1984-09-07 1987-02-24 The Marconi Company Limited Vibrational gyroscope
US5597955A (en) 1992-06-11 1997-01-28 Societe D'applications Generales D'electricite Et De Mecanique Sagem Vibrating beam gyroscopic measuring apparatus
US6698271B1 (en) 1998-07-13 2004-03-02 Bae Systems, Plc. Process for reducing bias error in a vibrating structure sensor
RU2244905C2 (ru) * 2000-02-15 2005-01-20 Сажем Са Гироскопический датчик
US7120548B2 (en) 2002-11-20 2006-10-10 Bae Systems Plc Method of calibrating bias drift with temperature for a vibrating structure gyroscope
US7216525B2 (en) 2003-04-14 2007-05-15 Litef Gmbh Method for compensation for a zero error in a coriolis gyro
US20050126257A1 (en) 2003-12-11 2005-06-16 Sagem Sa Method of compensating anisotropy in a vibrating-bell inertial rotation sensor
US7240533B2 (en) 2004-02-04 2007-07-10 Bae Systems Plc Method for reducing bias error in a vibrating structure gyroscope
US7281425B2 (en) 2005-05-31 2007-10-16 Innalabs Technologies, Inc. Coriolis force gyroscope with high sensitivity
US7513156B2 (en) * 2005-05-31 2009-04-07 Innalabs Technologies, Inc. Coriolis force gyroscope with high sensitivity
RU2362121C2 (ru) * 2007-07-09 2009-07-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Медикон" Малогабаритный твердотелый волновой гироскоп

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2669629A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103047978A (zh) * 2012-12-17 2013-04-17 北京信息科技大学 一种钟形振子式角速率陀螺谐振子频率裂解抑制方法
CN103047978B (zh) * 2012-12-17 2013-11-13 北京信息科技大学 一种钟形振子式角速率陀螺谐振子频率裂解抑制方法
US10488199B2 (en) * 2014-12-18 2019-11-26 Innalabs Limited Gyroscope with piezoelectric monocrystal transducers
US20210348923A1 (en) * 2018-07-30 2021-11-11 Innalabs Limited Gyroscope
US12038281B2 (en) * 2018-07-30 2024-07-16 Innalabs Limited Gyroscope
CN112212848A (zh) * 2020-08-28 2021-01-12 华欧星通(北京)科技有限公司 具有高mtbf的微型振动陀螺仪敏感单元及陀螺仪
CN114193145A (zh) * 2021-11-23 2022-03-18 上海航天控制技术研究所 一种基于光电复合的振动陀螺精密装调设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP2669629B1 (en) 2017-03-08
EP3009792A1 (en) 2016-04-20
EP3009792B1 (en) 2018-02-14
EP2669629A1 (en) 2013-12-04
US9322655B2 (en) 2016-04-26
RU2476824C2 (ru) 2013-02-27
US9476710B2 (en) 2016-10-25
RU2010148332A (ru) 2012-07-10
TR201806675T4 (tr) 2018-06-21
EP2669629A4 (en) 2014-07-02
US20160238389A1 (en) 2016-08-18
US20140102193A1 (en) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2476824C2 (ru) Осесимметричный кориолисовый вибрационный гироскоп (варианты)
RU2580879C2 (ru) Микроэлектромеханическая система для датчика угловой скорости
EP1415127B1 (en) Isolated resonator gyroscope
US6155115A (en) Vibratory angular rate sensor
US9568314B2 (en) Bell-shaped vibrator type angular rate gyro
Endean et al. Near-navigation grade tuning fork MEMS gyroscope
US10809061B2 (en) Vibratory gyroscope including a plurality of inertial bodies
EP0836073A2 (en) A rate sensor
US11326883B2 (en) Inertial sensing systems and methods of manufacturing the same
CN111912399A (zh) 一种改进比例因子的微型陀螺仪敏感单元及陀螺仪
CN112113552A (zh) 一种微型振动陀螺仪敏感单元及陀螺仪
US10488199B2 (en) Gyroscope with piezoelectric monocrystal transducers
CN212378764U (zh) 一种改进比例因子的微型陀螺仪敏感单元及陀螺仪
CN212378765U (zh) 一种微型振动陀螺仪敏感单元及陀螺仪
US6357295B1 (en) Counterbalanced rotation rate sensor
KR100493149B1 (ko) 대칭형 ｚ축 마이크로자이로스코프 및 그 제조방법
KR100442823B1 (ko) 마이크로자이로스코프
UA97783C2 (ru) Чувствительный элемент кориолисова вибрационного гироскопа
RU2110768C1 (ru) Микромеханический вибрационный гироскоп
UA127201C2 (uk) Чутливий елемент вібраційного гіроскопа
RU2162229C1 (ru) Микромеханический вибрационный гироскоп-акселерометр
RU75475U1 (ru) Вибрационный гироскоп
RU28916U1 (ru) Микромеханический гироскоп
JPH10160481A (ja) 角速度センサ
JP2003166831A (ja) 振動子の支持構造および圧電振動ジャイロ

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010148332

Country of ref document: RU

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10859874

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010859874

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010859874

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14112921

Country of ref document: US