本實用新型屬于差分式微機械陀螺結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種差分式微機械陀螺的正交誤差補償結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

中高精度微機械陀螺在慣性導(dǎo)航及制導(dǎo)領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。其中雙質(zhì)量差分式梳齒線振動電容式微機械陀螺因具有大量程、高抗沖擊性等特點，正在成為在制導(dǎo)領(lǐng)域的一種主流結(jié)構(gòu)。

雙質(zhì)量差分式梳齒線振動電容式陀螺結(jié)構(gòu)核心為一個平面內(nèi)運動方向相反的兩個振動質(zhì)量框，兩個振動質(zhì)量框之間通過耦合模塊進行連接，振動質(zhì)量塊通過靜電驅(qū)動力，使兩個質(zhì)量塊在平面內(nèi)X方向反方向振動，當(dāng)感受到Z軸方向輸入的角速度時，在哥氏效應(yīng)的作用下，兩個質(zhì)量塊分別受到Y(jié)方向哥氏力，從而推動質(zhì)量塊在Y方向沿相反方向振動。通過檢測Y方向的振動幅值并進行差分計算來對應(yīng)計算輸入角速度。

由于加工工藝的非理想性，兩個質(zhì)量框在X軸的振動會耦合到Y(jié)方向，會導(dǎo)致在沒有角速率輸入的情況下產(chǎn)生角速度輸出。因此，在設(shè)計減小正交耦合誤差的結(jié)構(gòu)之外，還需設(shè)計能夠?qū)φ获詈险`差進行補償校正的結(jié)構(gòu)。

常使用兩組對稱的平行板梳齒電極作為單個質(zhì)量框的正交誤差補償結(jié)構(gòu)，通過平行板梳齒電極之間的靜電力對單個質(zhì)量框的正交耦合誤差進行補償，但這種正交誤差補償結(jié)構(gòu)會占用陀螺有用面積，限制差分式微機械陀螺性能提升。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題：提供一種對差分式微機械陀螺性能提升影響較小的正交誤差補償結(jié)構(gòu)。

本實用新型的技術(shù)方案：一種用于硅微陀螺的正交誤差補償結(jié)構(gòu)，其特征為：所述的結(jié)構(gòu)包括左右對稱的質(zhì)量框，質(zhì)量框包括驅(qū)動框和檢測框，驅(qū)動框和檢測框連接在一起，驅(qū)動框包括四組對稱分布的分離式驅(qū)動梳齒，同一側(cè)的兩組分離式驅(qū)動梳齒驅(qū)動力大小不同，方向相同；分別位于兩側(cè)的兩組分離式驅(qū)動梳齒驅(qū)動力大小之和相同，方向相反。

作為本技術(shù)方案的一種改進，當(dāng)質(zhì)量框的正交耦合誤差為逆時針扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，位于驅(qū)動框兩側(cè)的分離式驅(qū)動梳齒左上方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力大于左下方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力，右下方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力大于右上方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力；

當(dāng)質(zhì)量框的正交耦合誤差為順時針扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，位于驅(qū)動框兩側(cè)的分離式驅(qū)動梳齒左下方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力大于左上方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力，右上方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力大于右下方分離式驅(qū)動梳齒的驅(qū)動力。

本實用新型的有益效果：正交耦合誤差補償結(jié)構(gòu)簡單，可降低差分式微機械陀螺加工制造工藝；可通過驅(qū)動環(huán)路抑制正交誤差，控制策略簡單；可減少對微機械陀螺有用面積的占用，提高微機械陀螺性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理示意圖；

圖2是差分式微機械陀螺主體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖所示對本實用新型進行說明

如圖1至圖2所示，一種具備正交誤差補償結(jié)構(gòu)差分式微機械陀螺，包括左質(zhì)量框1，右質(zhì)量框2，耦合梁3，左驅(qū)動框1和右驅(qū)動框2通過耦合梁3聯(lián)結(jié)。左質(zhì)量框與右質(zhì)量框結(jié)構(gòu)相同。

本實用新型所示的具備正交誤差補償結(jié)構(gòu)差分式微機械陀螺結(jié)構(gòu)能夠同時實現(xiàn)微機械陀螺的驅(qū)動和正交誤差抑制，從而實現(xiàn)對正交誤差的抑制。左質(zhì)量框包括驅(qū)動框1-1，驅(qū)動框1-1通過彈性梁1-4a，1-4b，1-4c和1-4d與外界錨點連接，驅(qū)動框1-1通過彈性梁1-5a，1-5b，1-5c和1-5d與檢測框1-3連接；驅(qū)動框1-1的兩側(cè)對稱分布分離式驅(qū)動梳齒1-2a，1-2b，1-2c和1-2d，檢測框1-3的內(nèi)部具備檢測梳齒1-6。

以下為具體工作方式，當(dāng)具備正交耦合誤差的差分式微機械陀螺工作時，分離式驅(qū)動梳齒1-2a和1-2b為一組，1-2c和1-2d為一組，兩組分別產(chǎn)生的總和相等，相位相反的靜電驅(qū)動力，將驅(qū)動框1-1驅(qū)動到目標(biāo)振動幅值；同時1-2a和1-2d產(chǎn)生的靜電力幅值大小相等，1-2b和1-2c產(chǎn)生另一相同幅值的靜電力，兩者會使驅(qū)動框1-1和檢測框1-3產(chǎn)生恒定的扭轉(zhuǎn)，對正交耦合誤差進行補償。

當(dāng)左質(zhì)量框的正交耦合誤差為如圖1所示的逆時針扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，具備正交耦合誤差的差分式微機械陀螺的外部電路分別控制分離式驅(qū)動梳齒1-2a和1-2d，獲得幅值較大相位相反的電壓，分別控制分離式驅(qū)動梳齒1-2b和1-2c，獲得幅值較小相位相反的電壓，這四組電壓使得驅(qū)動框1-1產(chǎn)生恒定的順時針扭矩，用以平衡正交耦合誤差帶來的逆時針扭轉(zhuǎn)。

當(dāng)左質(zhì)量框的正交耦合誤差為順時針扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，具備正交耦合誤差的差分式微機械陀螺的外部電路分別控制分離式驅(qū)動梳齒1-2a和1-2d，獲得幅值較小相位相反的電壓，分別控制分離式驅(qū)動梳齒1-2b和1-2c，獲得幅值較大相位相反的電壓，這四組電壓使得驅(qū)動框1-1產(chǎn)生恒定的逆時針扭矩，用以平衡正交耦合誤差帶來的順時針扭轉(zhuǎn)。右質(zhì)量框的正交耦合誤差校正原理相同。