李志伟，张卫平，谷留涛，刘朝阳，朱甲强

(1.微米／纳米加工技术国家重点实验室，上海 200240；2.上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系，上海 200240)

0 引言

陀螺是一种能够敏感检测载体角度或角速度的惯性器件，在姿态控制和导航定位等领域有着非常重要的作用。随着国防科技和航空、航天工业的发展，惯性导航系统对于陀螺的要求也向着低成本、小体积、高精度、多轴检测、高可靠性、能适应各种恶劣环境的方向发展。微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)利用微电子技术在微纳加工制造等领域的应用使得器件小型化成为可能，在此基础上，基于Coriolis效应的MEMS微陀螺逐渐兴起。基于MEMS技术的微陀螺采用微纳制造技术批量加工，其成本、尺寸、功耗都很低，而且环境适应性、工作寿命、可靠性、集成度与传统技术相比有极大的提高。多环型MEMS陀螺由于其全对称结构而具有谐振频率匹配好、对振动和加速度抑制能力强等优点，同时环形谐振器没有大的集中质量块从而具有更好的抗冲击性能。因此，MEMS多环谐振陀螺成为惯性器件领域的研究热点[1-4]。

最早的环形陀螺为单环陀螺。日本的Silicon Sensing公司所制造的单环陀螺采用电磁驱动和测量的原理，谐振器仅为一圈环。美国的喷气推进实验室和波音公司在单环谐振陀螺的基础上提出了多环结构的MEMS碟形陀螺方案，即多环谐振盘式陀螺。2013年，美国斯坦福大学研制出了一种多环谐振陀螺，该陀螺以中心锚点为支撑，采用多圈同心圆环作为谐振结构[5]。……