一种集成式硅MEMS振动陀螺仪

摘要

介绍了一种集成式硅MEMS振动陀螺仪。首先阐述了MEMS振动陀螺仪的工作原理;在此基础上,介绍了陀螺敏感结构形式:采用双端固定音叉结构,差分检测,实现对外界角速率的敏感,给出了结构设计和有限元(FEM)仿真结果;加工工艺采用圆片级真空封装SOI工艺,介绍了工艺流程;检测电路采用数字化ASIC电路,给出了电路原理框图;采用LCC30陶瓷外壳实现了陀螺的集成封装。最后介绍了陀螺的研制结果和典型参数,陀螺量程达到±500°/s,零偏稳定性和重复性达到5°/h,标度因数非线性为1.5×10-4,重复性为5×10-5,重量仅为1.85 g,功耗为0.125 W,可满足大部分工程应用要求。