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公开(公告)号：CN109470228B
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN201811279399.6
申请日：2018-10-30
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
摘要： 本发明公开了一种基于内嵌式差分电极的MEMS碟形陀螺及其制备方法。该结构由单晶硅材料加工形成，包括：陀螺敏感结构以及嵌入在敏感结构平面内部的电极；所述的陀螺敏感结构包括：中心锚点、以锚点中心为圆心的N个同心圆环，其中，中心锚点用于固定陀螺敏感结构，同心圆环与锚点、圆环与圆环之间通过辐条连接，辐条和多个同心圆环共同构成陀螺的可动弹性结构。本发明在环形敏感结构内部嵌入大量的电极，大大增加了电容面积，提高检测精度。同时，嵌入式电极均成对出现，可实现差分检测、差分驱动，提高陀螺的线性度与抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN117405094A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311212781.6
申请日：2023-09-20
申请人： 北京微电子技术研究所 , 北京时代民芯科技有限公司
IPC分类号： G01C19/5621 , G01C19/5614
摘要： 本发明属于陀螺仪领域，具体涉及了一种全解耦音叉式微机械陀螺仪及其使用方法，旨在解决现有的陀螺仪检测精度不足的问题。本发明包括：驱动框架、科氏质量块、检测框架、驱动框架耦合梁、杠杆耦合结构、弹性梁、支撑锚点、驱动模态驱动电极、驱动模态检测电极、检测模态反馈电极、检测模态检测电极、频率调整电极、正交调整电极和梳齿对结构。本发明采用驱动框架、科氏质量块、检测框架的三框架式结构拓扑形式，实现驱动模态和检测模态的完全解耦，有利于降低耦合信号，提高陀螺精度；同时科氏质量块的独立拓扑形式还可以实现较大的科氏质量，增大有用信号的幅值，提高输出信号的信噪比。
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公开(公告)号：CN110849388A
公开(公告)日：2020-02-28
申请号：CN201910927463.5
申请日：2019-09-27
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
摘要： 本发明涉及一种基于遗传算法求解MEMS环陀螺静电平衡调整电压的方法，通过遗传算法进行求解：(1)进行编码，完成种群的初始化；(2)将种群中的每个个体依次作用于平衡调整电路，获得每个个体作用下两个模态的固有谐振频率值、模态的耦合量以及输出零偏值，进而确定个体的适应度函数值；(3)根据个体适应度函数值，对所有个体按照性能指标进行排序并确定性能指标最优对应的个体；(4)迭代次数加1，并判断是否满足预设的结束条件，若满足，则当前性能指标最优对应的个体即为最终解，将该个体进行解码得到调整电压；否则执行步骤(5)；(5)对种群中的个体进行遗传操作，即选择、交叉和变异，操作完成后返回步骤(2)。
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公开(公告)号：CN118954416A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411038054.7
申请日：2024-07-31
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
IPC分类号： B81B5/00 , B81B7/00 , B81C1/00 , B81C3/00 , G01C19/5656 , G01C19/5663
摘要： 本发明属于陀螺仪领域，具体涉及了一种高优值微机电碟形陀螺及圆片级真空封装方法，旨在解决现有的陀螺仪结构优值不足，零偏变化量过高，零偏稳定性不足的问题。本发明包括：支撑锚点结构和围成同心圆的多个调整电极；所述支撑锚点结构与多个调整电极之间包括多层的同心环结构；每个同心环结构内侧，均通过连接辐条、弹性梁结构和支撑辐条与内层结构连接；其中，第1层的同心环结构的内层结构为支撑锚点结构，非第1层同心环结构的内层结构为第n‑1层同心环结构，n表示同心环结构的层数，弹性梁结构与其外侧的同心环结构层数相同；所述支撑锚点结构、同心环结构、弹性梁结构和多个调整电极围成的圆形共用同一个对称中心。
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公开(公告)号：CN110849388B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN201910927463.5
申请日：2019-09-27
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
摘要： 本发明涉及一种基于遗传算法求解MEMS环陀螺静电平衡调整电压的方法，通过遗传算法进行求解：(1)进行编码，完成种群的初始化；(2)将种群中的每个个体依次作用于平衡调整电路，获得每个个体作用下两个模态的固有谐振频率值、模态的耦合量以及输出零偏值，进而确定个体的适应度函数值；(3)根据个体适应度函数值，对所有个体按照性能指标进行排序并确定性能指标最优对应的个体；(4)迭代次数加1，并判断是否满足预设的结束条件，若满足，则当前性能指标最优对应的个体即为最终解，将该个体进行解码得到调整电压；否则执行步骤(5)；(5)对种群中的个体进行遗传操作，即选择、交叉和变异，操作完成后返回步骤(2)。
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公开(公告)号：CN118980365A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411039596.6
申请日：2024-07-31
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
IPC分类号： G01C19/5656 , G01C19/5663 , B81B5/00
摘要： 本发明属于陀螺仪技术领域，具体涉及了一种基于后装配工艺的高灵敏度谐振式环形陀螺结构，旨在解决现有的陀螺仪容易受环境温度变化和振动干扰影响的问题。本发明包括：所述陀螺结构包括核心部分和边缘部分；所述核心部分包括：第一支撑锚点结构和环形谐振子结构；所述边缘部分，包括等间隔在所述环形谐振子结构外周围成圆形的n个电极和n/2个后装配功能块；每个所述外周电极与环形谐振子结构形成平行板电容器；所述外周电极包括第一类电极和第二类电极，第一类电极外周连接后装配功能块。本发明通过后装配工艺突破深宽比极限对电容间隙的限制，实现极小电容间隙，增大了有用输出信号，提高了角速度输出信号的信噪比。
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公开(公告)号：CN118980364A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411039593.2
申请日：2024-07-31
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
IPC分类号： G01C19/5656 , G01C19/5663 , B81B7/02
摘要： 本发明属于陀螺仪技术领域，具体涉及了一种兼顾高优值和高灵敏度的微机电碟形陀螺，旨在解决现有的微机电碟形陀螺无法兼顾优值与灵敏度性能不足的问题。本发明包括：支撑锚点结构、同心环结构、弹性框架结构、辐条结构、差分驱动电极、差分检测电极和调整电极；支撑锚点结构通过辐条结构与最内层同心环结构连接；辐条结构设置于非最外层的每个同心环结构内侧，同一个同心环结构上的8个辐条结构等间隔；弹性框架结构设置于非最外层的每个同心环结构的外侧，弹性框架结构的中心对准辐条结构；差分驱动电极和差分检测电极均设置在弹性框架结构中；调整电极设置在最外层同心环结构外周，并与最外层同心环结构构成平行板电容器。
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公开(公告)号：CN118362150A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410339930.3
申请日：2024-03-25
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明属于测控技术领域，具体涉及了一种基于微机电陀螺的低耦合测控系统及方法，旨在解决现有技术中存在着陀螺仪的检测不够准确，精度不够的问题。本发明包括：非交叠时钟驱动检测电路将直流高压施加到所述质量块；所述质量块接收到直流高压后，第一模态检测电极和第二模态检测电极产生电荷变化；第一模态信号处理电路用于在检测时间第一模态检测电极的电荷变化并在非检测时间施加第一驱动信号到第一模态驱动电极；第二模态信号处理电路用于在检测时间检测第二模态检测电极的电荷变化并在非检测时间施加第二驱动信号到第二模态驱动电极。本发明解决了驱动回路和检测回路之间的电耦合影响陀螺输出的零偏稳定性问题，提高了陀螺的零偏稳定性。
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公开(公告)号：CN110672081A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910816504.3
申请日：2019-08-30
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
IPC分类号： G01C19/5621
摘要： 一种大电容环形谐振式微机械陀螺，包括支撑锚点、弹性支撑梁、谐振环、树枝式梳齿结构以及设置在结构内部或者外部的电极；支撑锚点位于结构的中心，用于固定整个陀螺结构；弹性支撑梁的两端分别与谐振环、支撑锚点连接，谐振环与弹性支撑梁构成环形谐振子结构；电极与树枝式梳齿结构沿周向分布在整圈，电极与树枝式梳齿结构形成大电容量的平行板电容器。本发明采用的环形谐振结构结合树枝式梳齿结构，既保持了环形谐振结构的优势，又通过树枝式梳齿结构增加了电容量，使得陀螺的驱动、检测、静电调整能力得到提升，同时树枝式梳齿结构还可以增加结构的有效质量，上述优点可提高陀螺的信噪比和灵敏度，有利于陀螺精度的提升。
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公开(公告)号：CN109470228A
公开(公告)日：2019-03-15
申请号：CN201811279399.6
申请日：2018-10-30
申请人： 北京时代民芯科技有限公司 , 北京微电子技术研究所
摘要： 本发明公开了一种基于内嵌式差分电极的MEMS碟形陀螺及其制备方法。该结构由单晶硅材料加工形成，包括：陀螺敏感结构以及嵌入在敏感结构平面内部的电极；所述的陀螺敏感结构包括：中心锚点、以锚点中心为圆心的N个同心圆环，其中，中心锚点用于固定陀螺敏感结构，同心圆环与锚点、圆环与圆环之间通过辐条连接，辐条和多个同心圆环共同构成陀螺的可动弹性结构。本发明在环形敏感结构内部嵌入大量的电极，大大增加了电容面积，提高检测精度。同时，嵌入式电极均成对出现，可实现差分检测、差分驱动，提高陀螺的线性度与抗干扰能力。
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