以集成电路工艺和微机械加工工艺为基础制造的微机械陀螺，在商用和军用市场上有着广阔的前景。本论文重点阐述了在微陀螺中实现微电容检测、交链解耦、系统调整与控制以及实验研究等几方面的问题，研制了国内第一只具有一定性能指标的微机械陀螺。 1.研制了能敏感亚原子级位移的电容检测电路。讨论了三种常用方案，分析比较了检测原理、等效电路、以及信噪比。进行了大量电路工艺研究。根据实验结果，逐步改进设计，提高了检测性能。从理论上推导了电容检测所能达到的最高分辨率。在单位增益放大电路中，可以用离散的FET替代运算放大器，利用自举、等电位屏蔽，抑制输入端寄生电容对测量的衰减。在电荷放大电路中，采用离散FET做前置级，使输入、输出端之间几乎完全解耦，减小了输入—输出端之间分布电容Cio。改进的电路实现了在MMG中亚原子级位移的测量。 2.研究了检测模态和驱动模态的交联解耦问题。分析了产生耦合的多种因素，如结构设计的对称性，运动的牵连，两轴的正交性，驱动电压、加力电压、驱动轴输出对检测轴的影响等，提出了通过合理的参数选择和测控方案来实现减小和消除耦合的目的，成功地完成了对陀螺信号的分离与提取。 3.给出了MMG静态灵敏度公式、开环测量传递函数的一阶近似以及测量带宽表达式。提出了“电刚度”的概念，从理论和实验上验证了利用直流偏置对检测模态谐振频率进行微调的可行性，并给出了利用“电刚度”微调频率的控制思想。为实现对检测模态频率的大范围调整，本文率先提出通过反馈控制调整频率与阻尼的思想，以补偿由加工精度带来的频率失配，同时降低检测模态阻尼，特别是在大气环境下，“压膜效应”的过阻尼，使检测轴产生谐振。调整与控制的应用使MMG的性能得到进一步提高。提出了采用自适应控制方案调整KP，消除因温度、气压、电路参数漂移等因素造成的MMG频率漂移而带来的灵敏度衰减，使陀螺检测模态保持最大振幅。对于高性能指标的MMG，针对灵敏度与带宽的矛盾，首先提出在MMG中应用PI控制器，在保证高灵敏度的同时，实现频带展宽。 4.从实验上测定了驱动轴和检测轴的频率特性，“硬弹簧”效应，“电刚度”特性，从而为微结构的设计提供了宝贵的参考数据。验证了反馈控制调整检测模态阻尼与谐振频率的构想。进行了陀螺检测模态开环和闭环输入—输出特性实验研究，成功地研制出我国第一只MMG样机。以MMG输出噪声功率谱密度(PSD)的测试数据为基础，辨识误差模型，给出了表征随机误差模型的成形滤波器，为下一步构造Kalman滤波器，补偿MMG随机误差奠定基础。