硅微機械陀螺儀溫度補償與溫度控制技術(shù)研究.pdf

1、硅微機械陀螺儀是一種用于測量物體運動角速度的新型慣性器件，具有體積小、重量輕、可靠性高、抗沖擊、易于數(shù)字化和智能化、能大批量生產(chǎn)等優(yōu)點。然而，環(huán)境溫度的變化對硅微機械陀螺儀的影響較大。溫度的變化不僅會引起陀螺儀結(jié)構(gòu)尺寸及硅材料特性的變化，還會引起其信號處理電路的干擾熱噪聲發(fā)生變化，致使陀螺儀精度和穩(wěn)定度得不到保證。因此，必須采取一定的措施減小溫度的影響。本文采用建模補償和溫度控制方法減小溫度的影響，論文主要工作如下： 首先，介紹

2、了硅微機械陀螺儀的工作原理并對其進行了運動分析；分析了溫度對硅微機械陀螺儀的影響，并比較了幾種減小溫度變化對硅微機械陀螺儀影響的方法，選取建模補償和溫度控制兩種方法進行研究； 其次，設(shè)計了建模補償系統(tǒng)；通過溫度實驗測定全溫度范圍內(nèi)陀螺儀的零偏，由多項式曲線擬合法得到陀螺儀零偏與溫度的關(guān)系，將其存儲于補償電路處理器中，實時計算補償零偏，消除硅微機械陀螺儀零偏隨溫度變化的趨勢； 第三，設(shè)計了溫度控制系統(tǒng)，使用半導(dǎo)體片實現(xiàn)加熱