微陀螺正交誤差補(bǔ)償方案研究及電路設(shè)計(jì).pdf

1、基于MEMS技術(shù)的微機(jī)械陀螺是近十年快速發(fā)展起來(lái)的一種新型慣性器件，在軍事、民用方面具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于制作工藝、接口電路等的限制，目前微機(jī)械陀螺的性能普遍較低，限制了它的推廣應(yīng)用。本文以提高微機(jī)械陀螺的性能為目標(biāo)，針對(duì)由工藝誤差引入的正交誤差進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)了電路實(shí)現(xiàn)正交誤差的補(bǔ)償消除。
　　從理論上分析了靜電驅(qū)動(dòng)電容檢測(cè)式微機(jī)械陀螺的正交誤差的產(chǎn)生原因，對(duì)驅(qū)動(dòng)質(zhì)量塊和檢測(cè)質(zhì)量塊進(jìn)行受力分析，給出了包含正交誤差效應(yīng)的

2、驅(qū)動(dòng)方向和檢測(cè)方向的動(dòng)力學(xué)方程，建立了微陀螺的彈性梁存在偏差角時(shí)的完整等效電學(xué)模型。模型的仿真結(jié)果表明，檢測(cè)方向的振動(dòng)位移輸出是正交誤差位移和角速度位移的線性疊加，正交誤差在檢測(cè)方向引起的位移遠(yuǎn)大于角速度信號(hào)引起的位移，兩者頻率相同相位相差90°，對(duì)于濾波電路很難將其消除。
　　利用正交誤差信號(hào)與角速度信號(hào)線性疊加的關(guān)系，提出一種通過(guò)電路補(bǔ)償消除正交誤差的方法，通過(guò)驅(qū)動(dòng)端引入與正交誤差信號(hào)同頻反相的參考信號(hào)，對(duì)檢測(cè)端輸出信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)