电容式硅微机械陀螺仪结构设计及仿真

功能材料与器件学报 , 2011, 17(3): 333-337. doi: 10.3969/j.issn.1007-4252.2011.03.019

电容式硅微机械陀螺仪结构设计及仿真

赵幸娟 ^1, , 王瑞荣 ^2, , 石云波 ^3, , 刘俊 ^4, , 唐军 ^5,

1.中北大学电子测试国家重点实验室,山西太原,030051

2.中北大学电子测试国家重点实验室,山西太原,030051

3.中北大学电子测试国家重点实验室,山西太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原,030051

4.中北大学电子测试国家重点实验室,山西太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原,030051

5.中北大学电子测试国家重点实验室,山西太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西太原,030051

基金项目: ％％(50675212) 重点实验室基金(9140C1204021008)

关键词：硅微机械陀螺 , 电容检测 , 结构设计

The Structure Design and Simulation of Capacitive Silicon Micromechanical Gyroscope

通过对微机械陀螺的调研分析,提出了一种新型微机械陀螺仪,并对陀螺进行了结构设计.该结构采用静电梳齿驱动、栅结构电容检测,使陀螺具有较高灵敏度.驱动模态和检测模态均为滑膜阻尼,能够实现较高的Q值,且具有一定的解耦特性.文中通过仿真分析得到了结构的各阶频率,使陀螺驱动模态和检测模态固有频率匹配,验证了结构的合理性.结合现有加工工艺水平进行了加工,并验证了其高灵敏度特性.

参考文献

[1]	盛平,王寿荣,许宜申.硅微机械谐振陀螺仪结构优化设计[J].仪器仪表学报,2006(z2):1061-1062.
[2]	Alper SE;Akin T .Symmetrical and decoupled nickel microgyroscope on insulating substrate[J].Sensors and Actuators, A. Physical,2004(2/3):336-350.
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[4]	Xie Huikai;Gary K Fedder .Vertical CombFinger Capacitive Actuation and Sensing for COMSMEMS[J].Sensors and Actuators B: Chemical,2002,A95:212-221.
[5]	杨晓波,李德胜,刘本东,杨建坤.一种微机械陀螺仪仿真分析[J].仪器仪表学报,2006(z1):957-959.
[6]	温佰仟,刘建业,李荣冰.MEMS硅微陀螺仪系统级建模与仿真研究[J].中国惯性技术学报,2007(04):485-487.

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