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第２９卷第３期压电与声光Ｖｏ１．２９Ｎｏ．３
２００７年６月ＰＩＥＺ０ＥＬＥＣＴＥＣＴＲＩＣＳ＆ＡＣＯＵＳＴＯＯＰＴＩＣＳＪｕｎ．２００７
文章编号：１００４—２４７４（２００７）０３—０２９８—０４
二维硅微机械陀螺的研究
，
毛旭，刘宇，汪银年，丁明清。，张福学
（１．北京信息工程学院传感技术研究中心，北京１００１０１；２．北京真空电子技术研究所，北京１０００１６）
摘要：报道了一种依靠载体的旋转作为驱动，能敏感载体偏航角速度与自转角速度的二维硅微机械陀螺的
原理、硅摆制作、敏感元件封装和检测。分别用仿真器和速率转台对其二维特性进行测试，结果证实该硅微机械陀
螺能够敏感旋转载体的偏航和旋转体自身的角速度，比例系数随旋转角速度增加而增加。陀螺性能测试说明这种
陀螺达到中等精度的使用要求。
关键词：二维硅微机械陀螺；偏航角速度；旋转角速度
中图分类号：ＴＰ２１２文献标识码：Ａ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｗｏ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＳｉｌｉｃｏｎＭｉｃｒｏ－ｍａｃｈｉｎｅｄＧｙｒｏｓｃｏｐｅ
ＭＡＯＸｕ，ＬＩＵＹｕ，ＷＡＮＧＹｉｎ－ｎｉａｎ，ＤＩＮＧＭｉｎｇ－ｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＦｕ－ｘｕｅ
（１．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅｏＳｆｅｎｓｏｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎ［ｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＢｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ；
２．ＢｅｉｊｉｎｇＶａｃｕｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＢｅｉｊｉｎｇ１０００１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｏｖｅｌｔｙｐｅｏｆｔｗｏ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｉｌｉｃｏｎｍｉｃｒｏ—ｍａｃｈｉｎｅｄｇｙｒｏｓｃｏｐｅｔｈａｔｉｓｄｒｉｖｅｎｂｙ
ｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｃａｒｒｉｅｒ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙ，ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＳｉｐｅｎｄｕｌｕｍ，ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｓｅｎｓｅｅｌｅｍｅｎｔ，ｍｅａｓ—
ｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｔｗｏ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｃａｒｒｉｅｒａｒｅｍｅａｓｕｒｅｄａｔｅｍｕｌａｔｏｒａｎｄ
ｒｏｔａｔｉｎｇｔａｂｌｅ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｒｏｔａｔｉｎｇｒａｔｅｏｆｔｈｅｅｍｕｌａｔｏｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ
ｔｈａｔｔｈｅｇｙｒｏｓｃｏｐｅｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｓｅｎｓｅｔｈｅｙａｗｉｎｇａｎｄｒｏｔａｔｉｎｇａｎｇｕｌａｒｒａｔｅｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｃａｒｒｉｅｒｗｉｔｈａｍｅｄｉｕｍ
ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｉｌｉｃｏｎｍｉｃｒｏ—ｍａｃｈｉｎｅｄｇｙｒｏｓｃｏｐｅ；ｙａｗｉｎｇａｎｇｕｌａｒｒａｔｅ；ｒｏｔａｔｉｎｇａｎｇｕｌａｒｒａｔｅ
２０世纪８０年代以来，硅微机械陀螺的发展非角速度ｕ）。假设各角速度都沿转动轴作逆时针旋
常迅速，不同结构原理的硅微机械陀螺不断涌现出
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