本项目研究的目标就是实现陀螺仪的产品化、生产化。本项目采用的陀螺仪相比于传统的陀螺仪有显著的优势和特点，传统的陀螺仪多采用静电驱动电容检测，电容式的陀螺仪缺点是显而易见的，如驱动力小、检测电路复杂、衬底必须可导电等。而本项目所设计的陀螺仪完全把这些缺点转化成了优点，而且首次实现了电子器件RTD和陀螺仪的结合，为制作高灵敏度陀螺仪开创了先河和指引方向，也为现实我国自主开发研制可实用性陀螺仪打下基础。

本项目是把传统的、普通的、经典的、大家所熟知的物理原理结合到了微观领域，以实现宏观和微观的穿插结合，综合两个领域的优点，又采用了介观压阻的检测方式，使得三个不同领域交叉结合，全面而具体的、形象的把三个抽象的领域具体化、可见化的呈现在民众面前。原理部分：微机械陀螺仪有驱动方向和检测方向，本项目驱动采用了电磁驱动，具体就是当一根通有电流的导线在磁场中时，由安培力知，导线必然会在安培力的作用力下运动，这就是我们驱动的原理，既简单又可行。驱动反馈也是运用经典的物理现象，当一根导线在磁场中运动时，导线中会产生电流，也就是陀螺仪在驱动力下运动时，我们在其上制作导线，使其在磁场中运动，这时导线中就会产生电流，通过对此电流的分析可知驱动频率的大小，可以精确的控制驱动，以实现驱动力的稳定。本项目的一大明显优势和特点，乃至创新点就是采用了介观压阻检测，所谓的介观压阻检测就是电子器件RTD当我们利用其制作成多层纳米膜结构时，其电子迁移率明显提高，而且其负阻区的特性正是我们所要利用的特点，我们所制作的多层纳米膜共振遂穿RTD相比传统的压阻条式，其压阻系数高至少一个数量级，为我们陀螺仪的压阻检测提供了更可靠的条件和机遇。因本设计的陀螺仪既不采用静电驱动也不采用电容检测而是采用电磁驱动和介观压阻检测――类压阻检测，从而其驱动电路和检测电路相比电容式要简单的多，这样最大的优势就是外界电路的影响降到最低点，同时加工结构也简单，相比电容式本项目所设计的陀螺仪有以下优点; 1、电磁驱动大于静电驱动，驱动力大 2、结构简单易加工 3、驱动电路和检测电路简单 4、检测方向的灵敏度大 5、衬底材料的选择性大，开拓了陀螺仪的应用范围除以上优点之外，本陀螺仪有其自身的特点: 1、介观压阻检测，其压阻系数高传统压阻至少一个数量级，温度系数很小 2、采用砷化镓衬底，砷化镓材料的高频特性和光电特性很有优势 3、采用回折梁结构有效的实现了驱动方向和检测方向的解耦 4、质量块上的小阻尼孔大大的减小了检测方向的阻尼，提高了检测方向的品质因子

第十二届“挑战杯”作品 二等奖
2011年第16届固态传感器、执行器与微系统国际会（北京）