振動陀螺儀

一種振動陀螺儀，其特徵在於包含：兩個相對設置的平面振動板，其中 所述兩個振動板在屈曲振動模式和二階彎曲振動模式下振動，所述二階彎曲振動模式與所述屈曲振動模式簡併，或與其接近，並且所述振動陀螺儀通過檢測在施加繞平行於振動板表面的軸的旋轉角速度時產生的二階彎曲振動模式的幅值平衡中的偏移，檢測科里奧利。一振動器，其具有形成在彈性件前面和背面上的壓電材料層。在振動器上形成第一、第二和第三彈片。電極層產生施加到第二彈片上的第一和第二力偶，驅動該彈片使其在某個時間點的＋ｘ方向上起動，並同時使第三和第一彈片產生振動，且分別在＋ｘ和—ｙ方向產生變形。當振動器轉動時，第二和第三彈片在某個時間點上沿＋ｙ方向振動，而第一彈片則在—ｙ方向振動。第二彈片與第三彈片的外側端和基部的側端之間形成平面差結構。

一種振動陀螺儀，包括：振動器，其具有三個彈性片，三個彈性片由在板形彈性件上形成的兩個縫隙所分隔；第一驅動／檢測裝置，其能夠使彈性片在壓電效應下產生沿板表面方向的變形或者能夠檢測因彈性片沿板表面方向變形而產生的電壓；和第二驅動／檢測裝置，其能夠使彈性片在壓電效應下產生沿板厚方向的變形或能夠檢測因所說彈性片沿板厚方向變形而產生的電壓；用所說的其中一個驅動／檢測裝置測得的電壓來確定振動器的角速度，所說角速度是在科里奧利力引起彈性片產生變形振動時產生的，而科里奧利力是在振動器轉動且彈性件在另一個驅動／檢測裝置作用下產生變形振動的情況下產生的，其中三個彈性片和兩個縫隙加在一起的總寬度小于振動器上未形成彈性片的基部寬度。

振動陀螺儀的工作原理是，陀螺旋轉的時候自傳軸始終指著一個方向，這就是它的基本工作原理，改變方向需要額外施加外力，因此陀螺儀一般都是和外界保持很小的作用方式，一般被摩擦力很小的轉軸系統懸掛，比較高精度的還會用到激光陀螺儀。一般的陀螺儀是靠慣性力吧。激光陀螺儀的原理是理用光程差來實現測量旋轉角速度的，具體好像是在一個閉合的環形光路中，由同一個光源發出兩束方向相反的相干光，讓它們發生干涉，再檢測相位差或干涉條紋的變化，就可以計算出閉合光路的旋轉角速度。

基本資料

申請號： 02218376

公開號： 0000000

申請日； 20020117

授權日： 20021016

代理機構中心：東南大學專利事務所

國際分類號： G01C 19/56

範疇分類號： 31B

代理人：沈廉

申請人：東南大學

發明人：裘安萍、王壽榮、周百令、蘇岩

申請地址：江蘇省南京市四牌樓2號

發明名稱：硅微振動陀螺儀主要結構

硅微振動陀螺儀是一種較高精度的陀螺儀，該陀螺儀由製作在單晶矽片上的陀螺儀機械結構的上層部分和製作在玻璃襯底上的信號引線的下層部分所組成，陀螺儀上層機械結構的內框架通過內扭桿與外框架相連，外框架通過外扭桿和橫樑連於固定基座，陀螺儀下層玻璃襯底上製作有地線、驅動輸入引線，敏感輸出信號引線、反饋信號引線，上層機械結構的固定基座安裝在玻璃襯底上的固定基座鍵合點上，使上層的機械結構部分懸空在下層的玻璃襯底部分之上。

微機械振動陀螺儀是固態的角速度感測器，以壓電杯結構設計測量 coriolis 力。保證陀螺儀輸出和角速度成正比的高精度電壓信號。各種測量範圍 0- 1500°/s .單極或兩極的輸出電壓可供選擇使用。

特點：高精度 高可靠性 量程可到1500°/s 低噪音 低功耗 體積小重量輕 低成本 一年質保 技術支持

性能：物理特性 electrical 測量範圍：up to ±1500°/sec available 啟動時間： 0.3 sec 尺寸：見草圖 供電電壓： 8.5 to 16vdc 重量： 4.6oz 工作電流： 80ma 操作 環境 刻度因數 工作溫度 變化： within 1 to-6 完整規格： -30°c to 60°cover temp. range 減少規格： -40°c to 85°c 線性度： 0.4 full scale bias偏差 振動 10g rms20 to 2khz all axes 零偏差： ±2°/sec 衝擊 1000g3 msec, 1/2 sine 零偏差： ±2°/sec 衝擊 1000g3 msec, 1/2 sine 解析度； 0.025°/sec standard models 軸線： ±0.5° 頻率： 75hz custom ranges are available. 輸出噪音： 0.02°/sec rms

令人生厭的蒼蠅雖小，但它的飛行本領卻相當高超，能一直不停地飛好幾個小時，而且還可以垂直上升、下降，急速掉頭飛行，定懸空中。它的“特技飛行”在目前來說是任何飛機都作不到的，這不得不令人對它“刮目相看”。小蒼蠅為何有這等大本領呢？原來這都都得益於它的楫翅。一般人們認為蒼蠅有兩隻翅膀。其實，準確地說它有4隻翅膀。在它前面的翅膀之後，還長著一對啞鈴一樣的小棒，這是退化的后翅形成的痕迹器官。這對小棒叫作楫翅，也叫平衡棒。它不但使蒼蠅能直接起飛，而且是使蒼蠅保持航向的導航器官。蒼蠅飛行時，楫翅以每秒鐘330次的頻率不停地振動。當蒼蠅身體傾斜、俯仰或偏離航向時，楫翅振動頻率的變化便被其基部的感受器所感覺。蒼蠅的“大腦”分析了這一偏離的信號后，便向有關部位的肌肉組織發出糾正指令，並校正身體姿態和航向。因此，蒼蠅等雙翅昆蟲平衡棒的重要功能是作為振動陀螺儀，是昆蟲在飛行中保持正確航向的天然導航系統。

根據蒼蠅楫翅的導航原理，科學家們研製成功了一種新型振動陀螺儀。它的主要部件像只音叉，是通過一個中柱固定在基座上的。裝在音叉兩臂四周的電磁鐵使音叉產生固定振幅和頻率的振動，就像蒼蠅振翅的振動那樣。當飛機、艦艇或火箭偏離正確航向時，音叉基座和中柱會發生旋轉，中柱上的彈性桿就會將這一振動轉變成一定的電信號，傳給轉向舵，於是，航向便被糾正了。由於這種振動陀螺儀沒有高速旋轉的轉子，因而體積很小，可以裝在一隻茶杯里，但準確性卻相當於比它大5倍的普通陀螺儀。