论文在充分调研国内外微机械陀螺研究的基础上，对当前国际上比较有代表性的微机械陀螺进行了分类总结，并对实现高精度微机械陀螺的技术途径提出了自己的看法，确定了本文的研究主题和路线--机械结构设计、工艺加工和信号检测技术三个方面同时进行。　　 提出了一种可在常压环境下工作的双解耦、对称的z轴微机械陀螺。结构采用硅/玻璃阳极键合和反应离子深刻蚀工艺制造，保证了高深宽比和大质量块。有限元仿真结果显示驱动模态和检测模态的机械耦合低于0.7％；即使在加工误差存在的情况下，实际测量值仅为1.35％。对称结构显著抑制了加工误差对带宽的影响，即使加工误差使驱动和检测模态谐振频率与设计值偏离600Hz，但带宽基本不变。在大气下，微机械陀螺驱动和检测模态的品质因数分别为217和97，标度因子为10.7mV/°/s，在50Hz带宽内噪声水平为0.0015°/s/Hz1/2。　　 针对硅/玻璃结构在反应离子深刻蚀工艺中的footing效应问题，对比了两种抑制footing效应的方法的效果。分析并通过实验验证了被刻蚀硅结构的电导率、硅结构和玻璃衬底的间隙高度以及刻蚀过程中热传导效率对footing效应的影响：较大的硅结构电导率、较高的硅/玻璃间隙和较高的热传导效率能够抑制footing效应。结果可以为以后微机械传感器的设计和加工提供参考。　　 为解决微机械陀螺的结构容易被污染和损坏的问题，以及进一步提高陀螺的性能，提出了一种圆片级真空封装工艺技术。真空封装后的微机械陀螺品质因数可达93000，比封装前提高了700多倍，验证工艺的可行性。　　 针对微机械陀螺的信号检测，引入了基于带通sigma-delta调制器的控制系统，实现了一种力平衡式闭环检测、数字输出的微机械陀螺。与基于低通sigma-delta调制器的控制系统相比，带通sigma-delta调制器控制系统能够显著降低采样频率，对本文设计的陀螺而言，在过采样比相同的情况下后者采样频率仅为前者的1/60。系统级仿真显示，设计的六阶基于连续时间带通sigma-delta调制器控制系统的微机械陀螺在满量程输入下信噪比可达到100dB；测试结果显示它的带宽内噪声水平约为-80dBV/Hz1/2。在转台上进行了输入角振动信号测试，微机械陀螺有效工作，验证了基于带通sigma-delta调制器的微机械陀螺控制系统原理的可行性。　　 最后，针对本课题研究存在的不足，提出了相应的解决措施，对下一步工作进行了展望。