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MEMS惯性器件在国外已经有30多年的研究背景，其中美国、欧洲和日本等发达国家与地区在MEMS器件的研究上投入了大量的科研力量，已具备很多关键性技术，目前国外的MEMS器件精度已经符合航空航天领域的要求。硅微机械陀螺是一种(Micro—Electro—Me—chanical Systems)MEMS传感器，具有微型化、智能化、多功能集成化和适于批量生产等优点。硅微机械陀螺的优异特性使其在工业自动化领域、军事应用、航天领域等方面拥有广泛的应用前景和应用价值。25574
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目前国外有名的硅微机械音叉陀螺仪机构主要有美国Draper实验室、Analog Device公司、加州大学Berlekey分校、HoneyWell公司等[3]。在2002年，JPL设计出了苜蓿叶结构的硅微机械陀螺仪，经Allan方差分析处理后其最好的零偏稳定性能够达到1(°)／h，功耗降低为1 W，体积只有127．43立方米[4]。2009年美国佐治亚理工大学采用(ComplementaryMetal Oxiden Semicondutor)CMOS电路实现了调谐式陀螺的模态匹配，经Allan方差处理后，其零偏稳定达到了0．16 (°)／h，带宽为10 Hz[6]。在商用陀螺仪上面ADI的MEMS陀螺仪ADISl6136的零偏稳定性达到了3．5 (°)／h，量程为土450 (°)／s，有效带宽为380 Hz，功耗不超过1 W[12]。论文网
在1965年，我国的清华大学首先开始研制静电陀螺，应用背景是“高精度船用INS”[13]。在1967-1990，清华大学、常州航海仪器厂和上海交通大学等合作研制成功了静电陀螺工程样机，样机零偏漂移误差不大于0.50／h，随机漂移误差不超过0.001。／h[19]。从20世纪90年代以来，微机电陀螺已经在民用以及部分低精度导航产品中得到了广泛的应用。
我国微机电陀螺的研究开始于1989年，清华大学的导航与控制教研组的陀螺技术十分成熟，并已经掌握微机械与光波导陀螺技术，现已经做出了微型陀螺仪样机，并取得了一些数据[21]。南京理工大学MEMS惯性技术研究中心为进一步提高MEMS陀螺仪的品质因数及其稳定性，研究了MEMS陀螺仪器件级真空封装的高真空获取技术和真空保持技术，并不断进行关键部件、微机械陀螺仪和新型惯性装置与GPS组合导航系统的开发研究，满足了军民两用市场的需要。
总之，随着科学技术的发展，相比于静电陀螺的高成本，成本较低的光纤陀螺和微机械陀螺的精度越来越高，是未来陀螺技术的发展总趋势。本文以提高硅微陀螺性能指标、降低整表体积和功耗为标准，以本实验室所现有的硅微机械音叉陀螺仪为例详细阐述了硅微机械陀螺的结构以及信号检测电路原理，并进行了表头性能测试,为进一步提高硅微陀螺性能指标提供了一定的技术储备。