本论文工作主要围绕所发明的一种无需真空封装，可在大气环境下工作的微机械陀螺开展，进行了器件的设计、制作及其特性研究。本论文通过分析微机械陀螺运动特性，得出如下结论：微机械陀螺要同时具有高带宽和高灵敏度性能，它的驱动模态固有频率和检测模态固有频率必须有一定的偏差；同时它的驱动模态和检测模态的阻尼要尽可能相同并尽可能小。对陀螺静电驱动的分析表明，具有栅结构的微机械陀螺，可以运用切向静电力驱动敏感质量块振动，并利用电容面积变化引起电容改变来检测敏感质量块的运动。其法向静电力对器件特性的影响可以忽略。栅结构微机械陀螺的空气阻尼分析表明，陀螺的驱动模态和检测模态受到的空气阻尼主要是滑膜空气阻尼，因此陀螺系统的驱动模态和检测模态的阻尼力系数较小，并且两者的品质因子接近。设计完成了栅结构微机械陀螺测试电路，建立了栅结构微机械振动式陀螺的等效电路模型；运用该模型对检测电路进行了行为级模拟，验证了陀螺检测电路的功能，确定了电路各个模块的参数。模拟结果表明栅结构微机械陀螺检测电路的设计是切实可行的。栅结构微机械陀螺等效电路模型的建立为今后陀螺检测电路的优化设计带来了方便。制作完成了栅结构微机械振动式陀螺。用自建的陀螺性能测试系统，对制作完成的栅结构微机械陀螺进行了振动模态、角速度响应特性和陀螺机械耦合特性的测试。栅结构微机械振动式陀螺性能测试结果表明，该陀螺在大气条件下，栅结构微机械陀螺的标度因子和非线性分别为20mV／o/s和0． 56％，角速度测量范围为± 300°/s。器件特性测试结果表明，本人发明的栅结构微机械振动式陀螺在大气下工作是切实可行的，由于驱动模态和检测模态具有相近且较高的品质因子，因而可以有较大的带宽和较高的灵敏度。