МИКРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ВЫБРАЦИОННЫЙ ГИРОСКОП

1. Микромеханический вибрационный гироскоп, содержащий два изолированных дискообразных корпуса с укрепленным между их торцами с зазором крутильным маятником, в состав которого входят: осесимметричный диск с размещенной в его отверстии установочной пластиной, связанной с диском посредством упругого подвеса, обеспечивающего возможность поворота диска вокруг оси симметрии (ось возбуждения) и нормальных к ней осей (выходные оси); датчик момента возбуждения и генератор возбуждения, предназначающиеся для возбуждения колебаний диска вокруг оси симметрии; компенсационные датчики моментов, создаваемых вокруг выходных осей; емкостные датчики углов поворота диска вокруг выходных осей, содержащие электроды, выполненные на обращенных к диску торцах двух изолированных корпусов гироскопа, причем электроды связаны с компенсационными датчиками моментов посредством усилителей сигналов обратной связи; системы регулировки крутильных колебаний маятника; системы компенсации квадратурных сигналов гироскопа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, датчик момента возбуждения содержит связанные с генератором сигнала возбуждения печатные обмотки, выполненные на изолированных торцевых поверхностях диска и имеющие радиально ориентированные участки, размещенные в магнитных полях, нормальных торцевым поверхностям диска, и создаваемым укрепленными в изолированных корпусах гироскопа и обращенными к диску разноименными полюсами постоянными магнитами датчика момента возбуждения; компенсационные датчики моментов содержат спиральные печатные обмотки, размещенные в стесненных магнитных полях, образованных укрепленными в изолированных корпусах гироскопа и обращенными к диску одноименными полюсами постоянными магнитами компенсационных датчиков момента.
2. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.1, отличающийся тем, что печатные обмотки датчика момента возбуждения и компенсационных датчиков момента размещены на обоих торцевых поверхностях диска, соединены между собой через отверстия в диске и соединены с выходами генератора сигнала возбуждения и входом системы регулировки крутильных колебаний маятника посредством дополнительно вводимых печатных токоподводов, выполненных на поверхностях упругого подвеса, контактных площадок, выполненных на поверхностях установочной пластины, и токоподводов, выполненных на изолированных дискообразных корпусах гироскопа.
3. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.2, отличающийся тем, что усилители обратной связи размещены на обращенном от маятника торце первого изолированного дискообразного корпуса, электроды, выполненные на обращенном к маятнику торце первого изолированного дискообразного корпуса, связаны со входами усилителей обратной связи посредством металлизированных отверстий в теле первого изолированного корпуса и контактных площадок, выполненных на торцевой поверхности первого изолированного дискообразного корпуса, обращенной от маятника, а электроды, выполненные на обращенном к маятнику торце второго изолированного дискообразного корпуса, соединены с входами усилителей обратной связи посредством электропроводящих стоек, проходящих в окна крутильного маятника и в отверстия первого изолированного дискообразного корпуса.
4. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.2, отличающийся тем, что диск выполнен из пластины монокристаллического кремния с плоскостью среза (001) и связан с установочной пластиной через упругий подвес, содержащий дополнительно вводимую рамку и растяжки, соединенные с внутренней и наружной поверхностями рамки, причем растяжки ориентированы по кристаллографическим направлениям <100> и <010>.
5. Микромеханический вибрационный гироскоп по одному из пп.1, 2, 3, отличающийся тем, что диск выполнен из пластины монокристаллического кремния с плоскостью среза (001), а упругий подвес выполнен в виде четырех спиралей с прямолинейными участками, ориентированными по кристаллографическим направлениям <100> и <010>.
6. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.5, отличающийся тем, что спирали упругого подвеса связаны с установочной пластиной непосредственно, а с диском через две дополнительно вводимые рамки, соединенные между собой и с диском через четыре растяжки, попарно ориентированные по кристаллографическим направлениям <100> и <010>.
7. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.5, отличающийся тем, что спирали упругого подвеса связаны с диском непосредственно, а с установочной пластиной через две дополнительно вводимые рамки, соединенные между собой и с установочной пластиной через четыре растяжки, попарно ориентированные по кристаллографическим направлениям <100> и <010>.
8. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.5, отличающийся тем, что постоянные магниты датчика момента возбуждения укреплены только в одном изолированном корпусе гироскопа, а в другом установлены цилиндрические магнитопроводящие вкладыши со скошенными торцами, обращенными к диску, причем обеспечивается возможность разворота вкладышей вокруг центральных осей их цилиндров.
9. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.5, отличающийся тем, что зазоры между торцевыми поверхностями диска и изолированными дискообразными корпусами образованы посредством электропроводящих выступов, сформированных на обращенных к маятнику торцевых поверхностях дискообразных изолированных корпусов и соприкасающихся с контактными площадками на поверхности установочной пластины.
10. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.5, отличающийся тем, что зазоры между торцевыми поверхностями диска и изолированными дискообразными корпусами образованы посредством выступов, сформированных под контактными площадками на поверхностях установочной пластины.
11. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.5, отличающийся тем, что генератор сигнала возбуждения выполнен в виде управляемого напряжением автоколебательного генератора частоты, вход которого подключен через дополнительно вводимые первый и второй переключатели и дополнительно вводимые усилитель и формирователь сигнала управления к обмотке датчика момента возбуждения, а выход - к электродам емкостного датчика угла и двум дополнительно вводимым последовательно соединенным делителям частоты; выход первого делителя частоты подключен к управляющему входу дополнительно вводимого мостового переключателя тока, первая диагональ которого подключена к источнику тока, а вторая диагональ через дополнительно вводимые третий и четвертый переключатели - к обмотке датчиков момента возбуждения, причем входы управления переключателей связаны с выходами второго делителя частоты через дополнительно вводимый дешифратор.
12. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.11, отличающийся тем, что формирователь сигнала управления образован включенными последовательно измерителем амплитуды переменного напряжения и сумматором, второй вход которого подключен к дополнительно вводимому источнику опорного напряжения, а автоколебательный генератор частоты с первым делителем частоты, при нулевом управляющем напряжении, имеет настройку на частоту, меньшую резонансной частоты крутильных колебаний диска.
13. Микромеханический вибрационный гироскоп по п.11, отличающийся тем, что формирователь сигнала управления образован измерителем фазы, опорный вход которого подключен к выходу первого делителя частоты, и дополнительно выход усилителя сигнала управления подключен через последовательно соединенные измеритель амплитуды переменного напряжения и сумматор, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, ко входу усилителя мощности, выход которого подключен к первой диагонали мостового переключателя тока, а управляемый напряжением автоколебательный генератор частоты с первым делителем частоты при нулевом управляющем напряжении имеет настройку на резонансную частоту крутильных колебаний диска.