硅微機械陀螺儀結構設計與比較研究.pdf

1、硅微機械陀螺儀是一種微型慣性傳感器,它是利用振動質量塊在被物體帶動旋轉時產生的哥氏效應來測量物體的旋轉角速度。在過去的二十年中得到廣泛的研究和發(fā)展,在今后幾年中,硅微機械陀螺儀將作為一種成熟的硅微慣性敏感器件,應用于諸多領域。硅微機械陀螺儀的應用受到精度要求的限制,所以需要研制出高性能的陀螺儀以滿足高精度場合的需要。硅微機械陀螺儀結構形式多樣,本文以提高陀螺儀性能為目的,對東南大學研制的三種不同結構形式的硅微機械陀螺儀的機電接口間的雜散

2、電容和正交誤差進行分析,以比較結果為依據,設計了一種新的雙質量塊陀螺儀結構,研究的主要內容如下： (1)首先對硅微機械陀螺儀進行了綜述,討論了它的發(fā)展情況。 (2)介紹了硅微機械陀螺儀的基本工作原理和動力學方程,對陀螺儀的靜電驅動和電容檢測方式進行了簡單分析,同時,介紹了陀螺儀的加工工藝。 (3)根據硅微機械陀螺儀的結構,分析機電接口間的電容、電阻,建立了硅微機械陀螺儀的機電接口模型。對機電接口模型中的電容進行了

3、詳細地理論分析,指出雜散電容與有用信號之間的關系,用電路分析軟件對機電接口模型進行仿真,并對三種不同結構的硅微機械陀螺儀做了分析比較。 (4)硅微機械陀螺儀的正交誤差主要分為原理性誤差和加工誤差。將加工誤差進行參數分離,通過對各種誤差參數的確定,分析各種誤差對陀螺儀輸出信號的影響。對三種不同結構的陀螺儀分別建立模型,確定誤差參數,比較各自正交誤差對輸出的影響,得到在消除正交誤差方面較好的陀螺儀結構形式。 (5)介紹了雙質