三轴陀螺仪的制作方法

1.本技术涉及微机电系统技术领域，具体涉及一种三轴陀螺仪。


背景技术：

2.基于微机电系统(micro-electro-mechanical-system，mems)加工制作的微型陀螺仪，用于测量旋转角速度，具有体积小、成本低、集成性好、性能优良等诸多优点，在消费电子、工业、医疗、军事等非领域有广泛应用，目前，在各类移动终端、相机、游戏手柄、导航仪等消费类电子产品的应用中，也已经成为标准配置。
3.现有的三轴陀螺仪，通常有两轴或三轴的测试不是独立的，其中一轴的运动对另外一轴的检测结果产生干扰，导致检测结果不准确。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种三轴陀螺仪，可以提高角速度检测的准确性。
5.本技术实施例提供一种三轴陀螺仪，包括衬底，以及平行设置于所述衬底上方的y轴检测质量块、两个x/z轴检测质量块和分别与所述衬底弹性连接的两个驱动质量块；其中，所述两个x/z轴检测质量块分别为第一x/z轴检测质量块和第二x/z轴检测质量块，所述两个驱动质量块分别为第一驱动质量块和第二驱动质量块；所述y轴检测质量块包括第一镂空部；所述第一驱动质量块、所述第一x/z轴检测质量块、所述第二x/z轴检测质量块和所述第二驱动质量块沿x向依次排列及弹性连接，并位于所述第一镂空部内；所述y轴检测质量块在x向分别与所述第一驱动质量块、所述第二驱动质量块弹性连接；在检测驱动状态下，所述第一驱动质量块和所述第二驱动质量块被驱动沿y向做方向相反的谐振运动；所述第一x/z轴检测质量块和所述第二x/z轴检测质量块分别在所述第一驱动质量块和所述第二驱动质量块的带动下，沿y向做方向相反的谐振运动，用于检测绕x轴和绕z轴的角速度；所述y轴检测质量块在所述第一驱动质量块和所述第二驱动质量块的带动下在xy平面内做往复旋转运动，用于检测绕y轴的角速度。
6.可选的，所述衬底与每个x/z轴检测质量块对应的区域上同时设有x轴电极以及两个沿x向排列的z轴电极；所述x/z轴检测质量块设有第二镂空部，两个所述z轴电极分别延伸至所述第二镂空部中，并分别与所述x/z轴检测质量块构成z轴检测电容，用于检测绕z轴的角速度；所述x轴电极与所述x/z轴检测质量块相对设置，构成x轴检测电容，用于检测绕x轴的角速度。
7.可选的，围绕所述第二镂空部并沿x向排列的两个侧墙分别与两个所述z轴电极构成所述z轴检测电容。
8.可选的，所述第二镂空部内设置有第一隔离板，将所述第二镂空部分隔为两个沿x向排列的子区域；
两个所述z轴电极分别延伸至两个所述子区域中，并且分别与所述第一隔离板的两个侧面相对，构成两个所述z轴检测电容。
9.可选的，所述驱动质量块包括第三镂空部；所述三轴陀螺仪还包括与两个所述驱动质量块分别对应的驱动部，所述驱动部位于所述第三镂空部，以驱动所述驱动质量块做谐振运动。
10.可选的，所述驱动部包括沿y向排列的两个静电梳齿结构；所述静电梳齿结构包括与所述驱动质量块连接的可动梳齿，以及两个分别与所述衬底连接的固定梳齿，所述可动梳齿以及两个所述固定梳齿沿y向排列，并且两个所述固定梳齿分别位于所述可动梳齿的两侧；所述可动梳齿与一个所述固定梳齿之间形成驱动电容，与另一个所述固定梳齿之间形成驱动检测电容。
11.可选的，所述可动梳齿包括沿x向架设在所述第三镂空部并与所述驱动质量块连接的第二隔离板，所述第二隔离板的两个侧面分别设置有沿x向排列的梳齿，其中，一个侧面的所述梳齿与对应的所述固定梳齿之间形成驱动电容，另一个侧面的所述梳齿与对应的所述固定梳齿之间形成驱动检测电容。
12.可选的，所述y轴检测质量块包括依次首尾连接围成所述第一镂空部的第一子质量块、第二子质量块、第三子质量块和第四子质量块，其中，所述第一子质量块和所述第三子质量块沿x向排列，所述第二子质量块和所述第四子质量块沿y向排列；所述第一驱动质量块弹性连接于所述第一子质量块的内侧面，所述第二驱动质量块弹性连接于所述第三子质量块的内侧面；所述衬底上设置有两个y轴电极，分别与所述第二子质量块和所述第四子质量块相对设置，构成y轴检测电容，用于检测绕y轴的角速度。
13.可选的，所述第一驱动质量块的y向的两端和所述第二驱动质量块的y向的两端分别通过第一弹性件连接于所述衬底；所述第一驱动质量块与所述第一x/z轴检测质量块之间，以及所述第二驱动质量块与所述第二x/z轴检测质量块之间分别通过第二弹性件连接；所述第一驱动质量块与所述第一子质量块之间、以及所述第二驱动质量块与所述第三子质量块之间分别通过第三弹性件连接；所述第一x/z轴检测质量块与所述第二x/z轴检测质量块在y向两端分别通过第四弹性件连接。
14.可选的，所述第三弹性件为第一柔性梁；或所述第三弹性件包括矩形框梁，以及两个分别连接在所述矩形框梁的相对两侧的第二柔性梁；靠近所述第一子质量块一侧的矩形框梁通过对应的两个第二柔性梁分别与所述第一驱动质量块和所述第一子质量块连接；靠近所述第三子质量块一侧的矩形框梁通过对应的两个第二柔性梁分别与所述第二驱动质量块和所述第三子质量块连接；和/或所述第四弹性件包括平行于x向设置的刚性梁，以及垂直连接于所述刚性梁靠近所述x/z轴检测质量块一侧的第三柔性梁和两个第四柔性梁，所述第三柔性梁位于所述两个第四柔性梁之间；
所述刚性梁通过所述第三柔性梁连接于所述衬底，通过一个第四柔性梁连接所述第一x/z轴检测质量块，通过另一个第四柔性梁连接所述第二x/z轴检测质量块。
15.本技术的三轴陀螺仪，通过一对驱动质量块驱动y轴检测质量块和两个x/z轴检测质量块运动，可以实现对三轴的角速度（绕x轴、绕y轴和绕z轴的角速度）的独立检测，互不干扰，检测结果准确。此外，本技术的三轴陀螺仪不仅所用质量块较少（只包括五个），而且两个驱动质量块和两个x/z轴检测质量块均位于y轴检测质量块的第一镂空部中，整体结构紧凑，连接简单，可靠性更好。
附图说明
16.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其有益效果显而易见。
17.图1是本技术实施例提供的一种三轴陀螺仪的结构示意图。
18.图2是本技术实施例提供的一种图1中a部分的放大结构示意图。
19.图3是本技术实施例提供的另一种图1中a部分的放大结构示意图。
20.图4是本技术实施例提供的一种第三弹性件的结构示意图。
21.图5是本技术实施例提供的一种第四弹性件的结构示意图。
22.图6是图1中静电梳齿结构的放大结构示意图。
具体实施方式
23.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
24.应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。应当理解的是，术语“x向”、“y向”、“z向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.请参阅图1，图1是本技术实施例提供的一种三轴陀螺仪的结构示意图，该三轴陀螺仪可以包括：衬底（图中未画出）、以及平行设置于衬底上方的y轴检测质量块20、两个x/z轴检测质量块30a、30b和分别与衬底弹性连接的两个驱动质量块40a、40b。为了方便描述，定义两个x/z轴检测质量块分别为第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b，两个驱动质量块40a、40b分别为第一驱动质量块40a和第二驱动质量块40b。
26.y轴检测质量块20包括第一镂空部201，作为一个示例，y轴检测质量块20可以是框形或者口字形结构，优选y轴检测质量块20为具有x向对称轴和y向对称轴的对称图形。第一驱动质量块40a、第一x/z轴检测质量块30a、第二x/z轴检测质量块30b和第二驱动质量块40b沿x向依次排列及弹性连接，并位于第一镂空部201内；y轴检测质量块20在x向分别与第一驱动质量块40a、第二驱动质量块40b弹性连接。比如，可以通过弹簧实现上述弹性连接，
各弹性连接位置可以设置一个弹簧、两个弹簧或多个弹簧进行连接。为了提高运动的稳定性，各弹簧的参数（例如弹簧长度、弹性系数等）最好是相同的。
27.作为一个对称结构示例，第一驱动质量块40a和第二驱动质量块40b可以关于y向对称轴对称设置，第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b可以关于y向对称轴对称设置，此外，第一驱动质量块40a、第二驱动质量块40b、第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b四个质量块各自可以关于x向对称轴对称。
28.在检测驱动状态下，第一驱动质量块40a和第二驱动质量块40b被驱动沿y向做方向相反的谐振运动，构成一对音叉式驱动模块；第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b分别在第一驱动质量块40a和第二驱动质量块40b的带动下，沿y向做方向相反的谐振运动，构成一对音叉式运动，用于检测绕x轴和绕z轴的角速度；y轴检测质量块20在第一驱动质量块40a和第二驱动质量块40b的带动下在xy平面内做往复旋转运动，用于检测绕y轴的角速度。
29.在一个谐振运动周期内，当第一驱动质量块40a被驱动向 y向运动、第二驱动质量块40被驱动向-y向运动时，该半个运动周期内，第一驱动质量块40a带动第一x/z轴检测质量块30a向 y向运动，以及带动y轴检测质量块20顺时针方向转动，第二驱动质量块40b带动第二x/z轴检测质量块30b向-y向运动，以及带动y轴检测质量块20顺时针方向转动。当第一驱动质量块40a被驱动向-y向运动、第二驱动质量块40被驱动向 y向运动时，请参照图1的运动状态，该半个运动周期内，第一驱动质量块40a带动第一x/z轴检测质量块30a向-y向运动，以及带动y轴检测质量块20逆时针方向转动，第二驱动质量块40b带动第二x/z轴检测质量块30b向 y向运动，以及带动y轴检测质量块20逆时针方向转动。
30.下面以图1的运动状态及图示角速度为例进行说明。
31.当存在绕x轴的角速度ω
x
时，根据科氏力原理（coriolis effects），第一x/z轴检测质量块30a受到 z方向的科氏力，倾向于向远离衬底的方向运动，第二x/z轴检测质量块30b受到-z方向的科氏力，倾向于向靠近衬底的方向运动。在完整的谐振运动驱动下，绕x轴的角速度ω
x
使第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b的整体绕y轴进行摆动。根据该运动规律，可以实现绕x轴的角速度的检测。
32.当存在绕z轴的角速度ωz时，根据科氏力原理，第一x/z轴检测质量块30a受到-x方向的科氏力，倾向于向靠近第一驱动质量块40a的方向运动，第二x/z轴检测质量块30b受到 x方向的科氏力，倾向于向靠近第二驱动质量块40b的方向运动。在完整的谐振运动驱动下，绕z轴的角速度ωz使第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b的整体做沿x向的周期性拉伸和压缩运动。根据该运动规律，可以实现绕z轴的角速度的检测。
33.当存在绕y轴的角速度ωy时，根据科氏力原理，y轴检测质量块20的上部分受到-z方向的科氏力，y轴检测质量块20的下部分受到 z方向的科氏力，使得y轴检测质量块20倾向于绕x轴进行转动。在完整的谐振运动驱动下，绕y轴的角速度ωy使y轴检测质量块20绕x轴进行摆动。根据该运动规律，可以实现绕y轴的角速度的检测。
34.可以理解的是，本实施例的三轴陀螺仪，通过一对驱动质量块40a、40b驱动y轴检测质量块20和两个x/z轴检测质量块30a、30b运动，可以实现对三轴的角速度（绕x轴、绕y轴和绕z轴的角速度）的独立检测，互不干扰，检测结果准确。此外，本实施例的三轴陀螺仪不仅所用质量块较少（只包括五个），而且两个驱动质量块40a、40b和两个x/z轴检测质量块
30a、30b均位于y轴检测质量块20的第一镂空部201中，整体结构紧凑，连接简单，可靠性更好。
35.在一个实施例中，请继续参阅图1，衬底与每个x/z轴检测质量块对应的区域上同时设有x轴电极以及两个沿x向排列的z轴电极。具体的，衬底与第一x/z轴检测质量块30a对应的区域上同时设有x轴电极31a（即图示-x电极）以及两个沿x向排列的z轴电极32a、32b，衬底与第二x/z轴检测质量块30b对应的区域上同时设有x轴电极31b（即图示 x电极）以及两个沿x向排列的z轴电极32c、32d，作为一个对称结构示例，两个x轴电极31a、31b可以关于前述y向对称轴对称设置，z轴电极32a和z轴电极32c可以关于前述y向对称轴对称设置，z轴电极32b和z轴电极32d可以关于前述y向对称轴对称设置，并且，两个x轴电极31a、31b以及四个z轴电极32a、32b、32c、32d各自可以关于前述x向对称轴对称。
36.以第一x/z轴检测质量块30a为例，第一x/z轴检测质量块30a设有第二镂空部301，两个z轴电极32a、32b分别自衬底表面延伸至第二镂空部301中，并分别与第一x/z轴检测模块30a构成z轴检测电容cza、czb，用于检测绕z轴的角速度ωz；x轴电极31a与第一x/z轴检测质量块30a相对设置，构成x轴检测电容cxa，用于检测绕x轴的角速度ω
x
。同样，z轴电极32c、32d分别与第一x/z轴检测模块30b构成z轴检测电容czc、czd，x轴电极31b与第二x/z轴检测质量块30b构成x轴检测电容cxb。
37.本实施例中，绕x轴的角速度ω
x
使第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b的整体绕y轴进行摆动，x轴检测电容cxa、cxb两个电极之间的距离均会发生变化，通过x轴检测电容的变化可以实现对ω
x
的检测。绕z轴的角速度ωz使第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b的整体做沿x向的周期性拉伸和压缩运动，z轴检测电容cza、czb、czc、czd两个电极之间的距离均会发生变化，通过z轴检测电容的变化可以实现对ωz的检测。
38.比如，对于绕x轴的角速度ω
x
的检测，当存在绕x轴的角速度ω
x
并且第一x/z轴检测质量块30a受到 z方向的科氏力时，第一x/z轴检测质量块30a与x轴电极31a之间的距离增大，x轴检测电容cxa减小，同时由于第二x/z轴检测质量块30b受到-z方向的科氏力，第二x/z轴检测质量块30b与x轴电极31b之间的距离减小，x轴检测电容cxb增大，电容差（差分电容）cxb-cxa与正x方向的角速度ωz大小成正相关关系，电容差cxb-cxa为x方向角速度ω
x
的检测信号，例如，可以通过asic电路检测出总电容差，在获得电容变化量后，通过c-v变换、信号处理等步骤可以得到待测角速度ω
x
。
39.可以理解的是，通过cxa或cxb均可以计算角速度ω
x
，本实施例采用总电容差cxb-cxa进行计算，可以抵消部分系统误差，提高检测准确性。
40.对于绕z轴的角速度ωz的检测，作为一个示例，请参阅图1和图2，图2是本技术实施例提供的一种图1中a部分的放大结构示意图，围绕第二镂空部301并沿x向排列的两个侧墙分别与两个z轴电极构成z轴检测电容。以第一x/z轴检测质量块30a为例，围绕第二镂空部301并沿x向排列的两个侧墙33a、33b分别与两个z轴电极32a、32b构成z轴检测电容。可以理解的是，z轴电极32a与侧墙33a相对，并形成z轴检测电容cza，z轴电极32b与侧墙33b相对，并形成z轴检测电容czb。当存在绕z轴的角速度ωz并且第一x/z轴检测质量块30a受到-x方向的科氏力时，z轴电极32a与侧墙33a之间的距离增大，z轴检测电容cza减小，z轴电极32b与侧墙33b之间的距离减小，z轴检测电容czb增大，电容差（差分电容）czb
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cza与正z方
向的角速度ωz大小成正相关关系。同理，第二x/z轴检测质量块30b由于受到 x方向的科氏力，z轴检测电容czc、czd分别减小和增大，电容差（差分电容）czd-czc与正z方向的角速度ωz大小成正相关关系，总电容差czb-cza czd-czc为z方向角速度ωz的检测信号。
41.可以理解的是，通过cza、czb、czc和czd中的任何一个均可以计算角速度ωz，本实施例采用总电容差czb-cza czd-czc进行计算，一方面通过分别计算两个电容差（cza-czb）和（czd-czc）可以抵消部分系统误差，提高检测准确性。另一方面两个电容差之和可以使信号增大一倍，提高检测灵敏度。
42.对于绕z轴的角速度ωz的检测，作为另一个示例，请参阅图1和图3，图3是本技术实施例提供的另一种图1中a部分的放大结构示意图，第二镂空部301内设置有第一隔离板34，将第二镂空部301分隔为两个沿x向排列的子区域；两个z轴电极分别延伸至两个子区域中，并且分别与第一隔离板34的两个侧面相对，构成两个z轴检测电容。以第一x/z轴检测质量块30a为例，第二镂空部301内设置有第一隔离板34，将第二镂空部301分隔为两个沿x向排列的子区域301a、301b，两个z轴电极32a、32b分别延伸至两个子区域301a、301b中，并且分别与第一隔离板34的两个侧面34a、34b相对，构成两个z轴检测电容cza、czb。其中，z轴电极32a与第一隔离板34的侧面34a构成z轴检测电容cza，z轴电极32b与第一隔离板34的侧面34b构成z轴检测电容czb。本实施例的三轴陀螺仪对绕z轴的角速度ωz的检测原理与图2实施例相同，本实施例不再进行赘述。
43.在一个实施例中，请继续参阅图1，y轴检测质量块20包括依次首尾连接围成第一镂空部201的第一子质量块21a、第二子质量块21b、第三子质量块21c和第四子质量块21d，其中，第一子质量块21a和第三子质量块21c沿x向排列，第二子质量块21b和第四子质量块21d沿y向排列。需要说明的是，y轴检测质量块20可以是由四个子质量块一体化形成，也可以是由四个单独的质量块通过连接结构连接形成。第一驱动质量块40a、第一x/z轴检测质量块30a、第二x/z轴检测质量块30b和第二驱动质量块40b沿x向依次排列及弹性连接，并位于第一镂空部201内。第一驱动质量块40a弹性连接于第一子质量块21a的内侧面，第二驱动质量块40b弹性连接于第三子质量块21c的内侧面。衬底上设置有两个y轴电极22a、22b，分别与第二子质量块21b、第四子质量块21d相对设置，构成y轴检测电容，用于检测绕y轴的角速度。作为一个对称结构示例，第一子质量块21a和第三子质量块21c可以关于前述y向对称轴对称设置；第二子质量块21b和第四子质量块21d可以关于前述x向对称轴对称设置，并且各自关于前述y向对称轴对称；两个y轴电极22a、22b可以关于前述x向对称轴对称设置。
44.具体来说，y轴电极22a（即图示-y电极）与第二子质量块21b构成y轴检测电容cya，y轴电极22b（即图示 y电极）与第四子质量块21d构成y轴检测电容cyb。当存在绕y轴的角速度ωy并且y轴检测质量块20的上部分（第四子质量块21d）受到-z方向的科氏力时，y轴电极22b与第四子质量块21d的距离减小，y轴检测电容cyb增大，同时由于y轴检测质量块20的下部分（第二子质量块21b）受到 z方向的科氏力，y轴电极22a与第二子质量块21b的距离增大，y轴检测电容cya减小，电容差cyb-cya与正y方向的角速度ωy大小成正相关关系。总电容差cyb-cya为y方向角速度ωy的检测信号，以实现绕y轴的角速度的检测。
45.可以理解的是，通过cya或cyb均可以计算角速度ωy，本实施例采用电容差cyb-cya进行计算，可以抵消部分系统误差，提高检测准确性。
46.在一个实施例中，第一驱动质量块40a的y向的两端和第二驱动质量块40b的y向的
两端分别通过第一弹性件51a、51b、51c、51d连接于衬底；第一驱动质量块40a与第一x/z轴检测质量块30a之间，以及第二驱动质量块40b与第二x/z轴检测质量块30b之间分别通过第二弹性件52a、52b、52c、52d连接。第一驱动质量块40a与第一子质量块21a之间、以及第二驱动质量块40b与第三子质量块21c之间分别通过第三弹性件53a、53b连接；第一x/z轴检测质量块30a与第二x/z轴检测质量块30b在y向两端分别通过第四弹性件54a、54b连接。
47.具体来说，第一驱动质量块40a的y向的两端分别通过第一弹性件51a、51b连接于衬底的锚点10a、10b，第二驱动质量块40b的y向的两端分别通过第一弹性件51c、51d连接于衬底的锚点10c、10d。第一驱动质量块40a与第一x/z轴检测质量块30a之间通过第二弹性件52a、52b连接，第二驱动质量块40b与第二x/z轴检测质量块30b之间通过第二弹性件52c、52d连接。第一驱动质量块40a与第一子质量块21a之间通过第三弹性件53a连接，第二驱动质量块40b与第三子质量块21c之间通过第三弹性件53b连接。第一x/z轴检测质量块30a与第二x/z轴检测质量块30b在y向两端分别通过第四弹性件54a、54b连接于衬底的锚点10e、10f。
48.作为一个对称结构示例，锚点10a、10b可以关于前述x向对称轴对称设置，锚点10c、10d可以关于前述x向对称轴对称设置；锚点10a、10d可以关于前述y向对称轴对称设置，锚点10b、10c可以关于前述y向对称轴对称设置；锚点10e、10f可以设置于前述y向对称轴上，并且两者关于前述x向对称轴对称设置。第一弹性件51a、51b可以关于前述x向对称轴对称设置，第一弹性件51c、51d可以关于前述x向对称轴对称设置；第一弹性件51a、51d可以关于前述y向对称轴对称设置，第一弹性件51b、51c可以关于前述y向对称轴对称设置；第二弹性件52a、52b可以关于前述x向对称轴对称设置，第二弹性件52c、52d可以关于前述x向对称轴对称设置；第二弹性件52a、52d可以关于前述y向对称轴对称设置，第二弹性件52b、52c可以关于前述y向对称轴对称设置；第三弹性件53a、53b可以设置在前述x向对称轴上，并且两者关于前述y向对称轴对称设置，第四弹性件54a、54b各自关于前述y向对称轴对称，并且两者关于前述x向对称轴对称设置。
49.需要说明的是，第二弹性件52a、52b之中可以只设置一个或者两个以上，第二弹性件52c、52d之中也可以只设置一个或者两个以上，本技术不作特别限定。
50.作为一个示例，第一弹性件和第二弹性件可以是折叠梁，折叠梁具有一定的弹性以及弯曲性能，以使各被连接部件在驱动部停止驱动后能够恢复至初始平衡状态。
51.作为一个示例，第三弹性件53a、53b可以是第一柔性梁，例如直线形梁，具有较好的弯曲性能和扭转性能，第三弹性件53a可以使第一驱动质量块40a带动第一子质量块21a做谐振运动，并且当存在绕y轴的角速度ωy时，y轴检测质量块20可以通过第三弹性件53a相对第一驱动质量块40a进行扭转。直线形梁对于低频率（比如10khz）谐振运动具有更好的稳定性。
52.作为一个示例，请参阅图1和图4，图4是本技术实施例提供的一种第三弹性件的结构示意图。第三弹性件53a、53b可以包括矩形框梁531，以及两个分别连接在矩形框梁531的相对两侧的第二柔性梁532a、532b。靠近第一子质量块21a一侧的第三弹性件53a，矩形框梁531通过第二柔性梁532a与第一子质量块21a连接，通过第二柔性梁532b与第一驱动质量块40a连接。靠近第三子质量块21c一侧的第三弹性件53b，矩形框梁531通过第二柔性梁532a与第二驱动质量块40b连接，通过第二柔性梁532b与第三子质量块21c连接。本实施例的第
三弹性件对于高频谐振具有更好的稳定性，比如谐振频率为20~30 khz。
53.作为一个示例，请参阅图1和图5，图5是本技术实施例提供的一种第四弹性件的结构示意图。第四弹性件54a、54b可以包括平行于x向设置的刚性梁541，以及垂直连接于刚性梁541靠近x/z轴检测质量块一侧的第三柔性梁542和两个第四柔性梁543a、543b，第三柔性梁542位于两个第四柔性梁543a、543b之间。结合图1，刚性梁541通过第三柔性梁542连接于衬底，通过一个第四柔性梁543a连接第一x/z轴检测质量块30a，通过另一个第四柔性梁543b连接第二x/z轴检测质量块30b。本实施例中，刚性梁541与第三柔性梁542构成t型梁，第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b通过两个第四柔性梁543a、543b以及t型梁与基底弹性连接，使第一x/z轴检测质量块30a和第二x/z轴检测质量块30b在科氏力作用下保持运动的同步性，在驱动停止后，实现机械解耦，陀螺仪具有更好的零偏稳定性。
54.在一个实施例中，请参阅图1，驱动质量块40a、40b包括第三镂空部401，三轴陀螺仪还包括与两个驱动质量块分别对应的驱动部，驱动部位于第三镂空部401，以驱动驱动质量块做谐振运动。驱动部可以是静电梳齿结构，比如，驱动部包括沿y向排列的两个静电梳齿结构41a、41b，作为一个对称结构示例，两个驱动质量块分别对应的驱动部关于前述y向对称轴对称；每个驱动部的两个静电梳齿结构41a、41b关于前述x向对称轴对称设置。
55.作为一个示例，请参阅图1和图6，图6是图1中静电梳齿结构的放大结构示意图。以第一驱动质量块40a为例，静电梳齿结构41a可以包括与第一驱动质量块40a连接的可动梳齿411，以及两个分别与衬底固定连接的固定梳齿412a、412b，可动梳齿411以及两个固定梳齿412a、412b沿y向排列，并且两个固定梳齿412a、412b分别位于可动梳齿411的两侧。可动梳齿411与一个固定梳齿412a之间形成驱动电容cdra，与另一个固定梳齿412b之间形成驱动检测电容cdrsb。驱动时，可以在两个驱动质量块40a、40b的可动梳齿411上施加电压vpm vac
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sin(ωt)，其中，vpm是直流电压，vac是交流电压幅度，ω为三轴陀螺仪驱动模态的角频率，在第一驱动质量块40a的固定梳齿412a上施加直流电压vdc，在第二驱动质量块40b的固定梳齿412a上施加直流电压-vdc，在上述电压驱动下，两个驱动质量块40a、40b会沿y轴做反相运动，同时带动两个x/z轴检测质量块30a、30b运动。驱动电容cdra与驱动检测电容cdrsb构成正反馈结构，可以使第一驱动质量块40a的运动频率和振幅锁定。
56.进一步的，可动梳齿411包括沿x向架设在第三镂空部401并与驱动质量块连接的第二隔离板4111，第二隔离板4111的两个侧面分别设置有沿x向平行排列的梳齿4112a、4112b，其中，一个侧面的梳齿4112a与对应的固定梳齿412a之间形成驱动电容cdra，另一个侧面的梳齿4112b与对应的固定梳齿412b之间形成驱动检测电容cdrsb。
57.需要说明的是，作为一个优选实施例，请参阅图1，三轴陀螺仪具有x向对称轴和y向对称轴。即三轴陀螺仪各结构是左右对称以及上下对称的。对称结构可以消除应力等因素引起的零点偏移，减少三轴陀螺仪的校正频率。
58.以上对本技术实施例所提供的一种三轴陀螺仪进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。