公开(公告)号：CN103644902B

公开(公告)日：2016-04-13

申请号：CN201310615814.1

申请日：2013-11-26

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  汪濙海 ,  张弓 ,  孙殿竣 ,  成宇翔 ,  唐健 ,  许仲兴 ,  陈文元 ,  刘亚东

IPC: G01C19/5776

Abstract: 本发明提供了一种石英压电陀螺仪的开环驱动控制系统及控制方法，包括计算机控制模块、DDS驱动电路模块、石英压电陀螺仪模块和检测电路模块，计算机控制模块为DDS驱动电路模块进行对驱动信号波形、幅值、频率、相位的设定；DDS驱动电路模块为石英压电陀螺仪模块提供所需的四相位驱动信号或作为石英压电陀螺仪模块的激励源，同时为检测电路模块提供参考信号；石英压电陀螺仪模块在DDS驱动电路模块所给的信号下被激振或被驱动，并产生检测信号；检测电路模块对产生的检测信号进行处理。本发明通过DDS驱动电路为石英压电陀螺仪提供四相位的、稳定、可控、精确、有效的驱动信号，并为石英压电陀螺仪的检测电路提供高质量的参考信号。

公开(公告)号：CN103697876A

公开(公告)日：2014-04-02

申请号：CN201310686903.5

申请日：2013-12-13

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  刘亚东 ,  汪濙海 ,  成宇翔 ,  唐健 ,  许仲兴 ,  张弓 ,  孙殿竣 ,  陈文元

IPC: G01C19/5656 ,  G01C19/5663

CPC classification number: G01C19/5684

Abstract: 本发明提供了一种基于硅平面加工工艺的静电驱动式体声波固体波动微陀螺，包括：一个长方体基体、一个带有四根梁的方形谐振子、四个驱动电极和四个检测电极，其中：四个驱动电极和四个检测电极分别沿方形谐振子顶端四个角两侧对应的基体内表面侧壁上分布配置，通过在连接方形谐振子的梁上布置金属连接线对其施加正负电压，从而配合驱动电极和检测电极实现静电驱动与检测。本发明利用方形谐振子的特殊振动模态进行工作，其驱动模态和检测模态互相匹配。本发明采用MEMS工艺制作，结构简单、体积小、与硅的平面加工工艺兼容且便于封装。

公开(公告)号：CN103575262A

公开(公告)日：2014-02-12

申请号：CN201310473448.0

申请日：2013-10-11

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  张弓 ,  唐健 ,  成宇翔 ,  许仲兴 ,  陈文元 ,  汪濙海

IPC: G01C19/5684

CPC classification number: G01C19/5684 ,  G01C19/5698

Abstract: 本发明公开一种摇摆质量增强压电体声波固体波动圆盘微陀螺，包括：一个压电圆盘，一个摇摆质量体，四个电极以及一个固定夹紧装置。其中电极又包括：两个检测电极和两个驱动电极。所述摇摆质量体位于压电圆盘中心直立固定，所述四个电极沿圆盘表面四周均匀分布，驱动电极和检测电极间隔放置，固定夹紧装置在圆盘四周外侧均匀间隔处对圆盘进行固定，紧紧夹在圆盘外围四周。本发明圆盘结构高度对称，驱动模态和检测模态刚好分别在驱动电极和检测电极的方向上；只用一对检测电极，对于检测沿摇摆质量体柱形方向的角速度十分有利；本发明结构简单、小体积、具有高Q值等特点且不需要真空封装。

公开(公告)号：CN103344228A

公开(公告)日：2013-10-09

申请号：CN201310257428.X

申请日：2013-06-25

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  张弓 ,  汪濙海 ,  成宇翔 ,  许仲兴 ,  唐健 ,  陈文元

IPC: G01C19/56

Abstract: 本发明提供了一种摇动质量体声波固体波动微陀螺驱动与检测电路，包括嵌入式核心部分、外围电路部分、摇动质量体声波固体波动微陀螺部分和计算机显示部分，其中：嵌入式核心部分连接外围电路部分，再连接摇动质量体声波固体波动微陀螺部分，然后经过外围电路部分，再回到嵌入式核心部分；同时嵌入式核心部分与计算机显示部分直接连接并实时通信；对于陀螺的驱动与检测，主要在嵌入式核心部分完成，外围电路部分起辅助作用，从而控制陀螺并敏感陀螺输出。本发明能够为摇动质量体声波固体波动微陀螺提供稳定有效的驱动信号，时刻确保陀螺处于谐振状态，有效地实现了陀螺驱动检测的反馈机制，形成闭环系统，检测出陀螺信号。

公开(公告)号：CN102980566A

公开(公告)日：2013-03-20

申请号：CN201210506574.7

申请日：2012-11-30

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  许仲兴 ,  成宇翔 ,  关冉 ,  张弓 ,  唐健 ,  陈文元

IPC: G01C19/5691 ,  B81C1/00

Abstract: 本发明公开一种圆锥环形波动微机械陀螺及其制备方法，包括：基底；金属圆锥环谐振子；设在金属圆锥环谐振子的内壁上的压电薄膜，该压电薄膜含有驱动电极；两个均布于金属圆锥环谐振子圆锥环周围的检测电极；两个均布于金属圆锥环谐振子圆锥环周围的平衡电极；四个均布于金属圆锥环谐振子圆锥环周围的监测电极；金属圆锥环谐振子与八个电极形成八个以空气作为介电质的电容。本发明利用圆锥环的四波腹振动模态进行工作，对驱动电极施加交流电压，由逆压电效应产生振动，带动圆锥环谐振子在驱动模态振动。当存在输入角速度时，圆锥环谐振子的振型向检测模态转变，利用检测电极与金属圆锥环谐振子形成的电容间隙的变化，处理得到输入角速度信号。

公开(公告)号：CN103697873B

公开(公告)日：2016-11-23

申请号：CN201310686913.9

申请日：2013-12-13

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  汪濙海 ,  刘亚东 ,  成宇翔 ,  唐健 ,  张弓 ,  许仲兴 ,  孙殿竣 ,  陈文元

IPC: G01C19/5691

Abstract: 本发明提供了一种回柱形微机械固体波动模态匹配陀螺，包括一个顶端四角含正方体突出的回柱形谐振子、四个在回柱形谐振子顶端正方体突出上或其附近沿谐振子侧面分布的驱动电极、四个在回柱形谐振子顶端正方体突出上或其附近沿谐振子侧面分布的检测电极，四个驱动电极的空间位置与四个检测电极互相垂直。本发明利用回柱形谐振子的驱动模态和检测模态互相匹配进行工作；给回柱形谐振子上的两个驱动电极施加交流电压，由逆压电效应或电容感应效应产生回柱形谐振子在驱动模态振动；当存在输入角速度时，回柱形谐振子的振型向检测模态转变，利用检测电极处压电正效应或电容感应效应产生的敏感信号，经外围电路处理得到输入角速度信号。

公开(公告)号：CN103697875B

公开(公告)日：2016-11-16

申请号：CN201310686905.4

申请日：2013-12-13

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  汪濙海 ,  刘亚东 ,  成宇翔 ,  唐健 ,  张弓 ,  许仲兴 ,  孙殿竣 ,  陈文元

IPC: G01C19/5642 ,  G01C19/5656

Abstract: 本发明提供了一种管脚式压电固体波动模态匹配陀螺，包括一个顶面为正方形的长方体谐振子、一个当中镂空的回柱形框架、四根连接长方体谐振子和回柱形框架的细梁、两个对称分布于长方体谐振子顶面中央的驱动电极、四个对称分布于长方体谐振子顶面四角的检测电极、六个沿回柱形框架外延分布的管脚，其中：长方体谐振子处于回柱形框架镂空部分中央，靠四根细梁与回柱形框架连接；驱动电极和检测电极通过金属连接线经过细梁连接到管脚上。本发明具有结构简单、加工方便、小体积、具有高Q值等特点，且利于封装。

公开(公告)号：CN103697909B

公开(公告)日：2016-06-01

申请号：CN201310686924.7

申请日：2013-12-13

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  刘亚东 ,  邹阳 ,  成宇翔 ,  许仲兴 ,  唐健 ,  张弓 ,  汪濙海 ,  孙殿竣 ,  陈文元

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明提供了一种导轨滑块型圆盘式微机械固体波动陀螺封装装置及方法，包括：一个矩形底座、两个直线导轨、两个滑块、两个顶部固定块、一个单独的支撑架、两个夹具以及若干螺钉，两个直线导轨固定在矩形底座上且相隔一定距离；两个滑块分别沿两个直线导轨自由滑动；两个滑块上分别固定有一个顶部固定块；两个顶部固定块相对位置分别固定一个夹具；支撑架设置于两个直线导轨中间，固定于矩形底座或取下，用于陀螺的固定。本发明用于圆盘式微机械固体波动陀螺的固定，装配简单，可实现对陀螺的高度对准，大大减小了对陀螺振动时的影响。经检验，使用该装置装配的陀螺在测试时能得到更加准确的信号输出。

公开(公告)号：CN103712613B

公开(公告)日：2016-04-13

申请号：CN201310687294.5

申请日：2013-12-13

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  刘亚东 ,  邹阳 ,  许仲兴 ,  成宇翔 ,  唐健 ,  汪濙海 ,  张弓 ,  孙殿竣 ,  陈文元

IPC: G01C19/5783 ,  G01C25/00

Abstract: 本发明提供了一种燕尾槽滑动的圆盘式微机械固体波动陀螺封装装置及方法，包括：一个带有燕尾槽的底座，一个单独的支撑架，可滑动的第一、第二夹具以及若干螺钉；其中：底座的上方开凿有与第一夹具、第二夹具相配合的燕尾槽，第一夹具、第二夹具在燕尾槽内自由滑动，且第一夹具最终固定在底座上；支撑架可安装于底座或取下，用于待测试陀螺的固定，利用顶部的螺钉和底部的螺钉精确固定在待测试陀螺的中心位置；螺钉用于固定第一夹具、第二夹具、支撑架和待测试陀螺。本发明保证了待测试陀螺信号更精确的输出，且固定牢靠；便于加工，且加工精度能够达到预期要求；适用性广，适用于各种尺寸的圆盘式微机械固体波动陀螺。

公开(公告)号：CN103344228B

公开(公告)日：2016-01-13

申请号：CN201310257428.X

申请日：2013-06-25

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 张卫平 ,  张弓 ,  汪濙海 ,  成宇翔 ,  许仲兴 ,  唐健 ,  陈文元

IPC: G01C19/5698

Abstract: 本发明提供了一种摇动质量体声波固体波动微陀螺驱动与检测电路，包括嵌入式核心部分、外围电路部分、摇动质量体声波固体波动微陀螺部分和计算机显示部分，其中：嵌入式核心部分连接外围电路部分，再连接摇动质量体声波固体波动微陀螺部分，然后经过外围电路部分，再回到嵌入式核心部分；同时嵌入式核心部分与计算机显示部分直接连接并实时通信；对于陀螺的驱动与检测，主要在嵌入式核心部分完成，外围电路部分起辅助作用，从而控制陀螺并敏感陀螺输出。本发明能够为摇动质量体声波固体波动微陀螺提供稳定有效的驱动信号，时刻确保陀螺处于谐振状态，有效地实现了陀螺驱动检测的反馈机制，形成闭环系统，检测出陀螺信号。