微电子技术在石英微机械振动陀螺中的应用 被引量：7

1

作者 林日乐 张巧云 +3 位作者 谢佳维 翁邦英 王瑞 赵建华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第4期43-46,共4页

叙述了采用微电子技术加工石英微机械振动陀螺振子的原理和基本过程,介绍了陀螺振子加工的研究结果和石英微机械陀螺的最新研究进展。

关键词 微电子技术 石英 微机械振动陀螺 陀螺振子 光刻工艺

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硅微机械振动陀螺零偏温度补偿研究 被引量：21

2

作者 程龙 王寿荣 叶甫 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期483-485,共3页

在对某型硅微机械振动陀螺进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对新测的试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:硅微机械陀螺经该模型补偿后零偏可以减少一个数量级,补偿效果明显。

关键词 微机械振动陀螺 零偏 温度补偿

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微机械振动陀螺模态耦合误差分析与激光修形方法研究 被引量：8

3

作者 贺琨 崔红娟 +3 位作者 侯占强 刘学 肖定邦 吴学忠 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第3期21-24,共4页

较大的模态耦合误差严重影响陀螺仪的零偏稳定性。研究了一种微机械振动陀螺仪的模态耦合误差形成机理,仿真分析了结构加工误差对模态耦合误差的影响规律。仿真结果表明:振动结构支撑梁上的加工误差是引起结构刚度不对称并产生模态耦合... 较大的模态耦合误差严重影响陀螺仪的零偏稳定性。研究了一种微机械振动陀螺仪的模态耦合误差形成机理,仿真分析了结构加工误差对模态耦合误差的影响规律。仿真结果表明:振动结构支撑梁上的加工误差是引起结构刚度不对称并产生模态耦合误差的主要因素,在与该加工误差对称的位置去除相应的材料可以减小甚至消除模态耦合误差。采用紫外激光微细加工技术,对微陀螺样机进行了结构平衡实验,激光修形后在没有输入角速度时,微陀螺样机模态耦合误差信号的峰峰值从2.88 V降低到0.24 V,取得了明显的修形效果。 展开更多

关键词 微机械振动陀螺 模态耦合 激光修形 加工误差

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微机械振动陀螺仪正交误差分析 被引量：12

4

作者 许宜申 王寿荣 +1 位作者 吉训生 盛平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期105-107,共3页

本文在简要介绍微机械振动陀螺仪工作原理的基础上,分析影响陀螺仪性能的正交误差所产生的原因,推导其内在的数学机理,并探讨抑制或消除正交误差影响的方法和措施。

关键词 微机械振动陀螺仪 正交误差

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石英微机械振动陀螺振子的失效分析 被引量：3

5

作者 荣丽梅 常嗣和 +1 位作者 姬红 阮世池 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期620-621,共2页

关键词 微机械惯性器件 振动惯性技术 微电子技术 石英微机械振动陀螺振子 晶体表面加工技术

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单片三轴硅微机械振动陀螺仪研究 被引量：2

6

作者 许宜申 王寿荣 王元山 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1034-1038,共5页

设计、制造了一种单片集成三轴硅微机械振动陀螺仪.该器件由两个结构完全相同的单轴水平陀螺仪和一个单轴垂直陀螺仪组合而成,三只单轴陀螺仪均采用静电驱动、电容检测的结构形式.采用体硅溶解薄片法制造了该三轴陀螺仪芯片,并对其在空... 设计、制造了一种单片集成三轴硅微机械振动陀螺仪.该器件由两个结构完全相同的单轴水平陀螺仪和一个单轴垂直陀螺仪组合而成,三只单轴陀螺仪均采用静电驱动、电容检测的结构形式.采用体硅溶解薄片法制造了该三轴陀螺仪芯片,并对其在空气中的驱动性能进行了初步测试.测试结果表明,该单片三轴硅微机械振动陀螺仪驱动模态的实际谐振频率与理论值之间的最大误差小于5%,满足设计要求. 展开更多

关键词 微机械振动陀螺仪 三轴陀螺仪 体硅溶解薄片法

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微机械振动陀螺模态参数变化所引起的零偏漂移分析(英文)

7

作者 王安成 胡小平 +3 位作者 罗兵 江明明 何晓峰 唐康华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期803-807,共5页

温度变化导致的模态参数波动被认为是引起微机械振动陀螺零偏漂移的主要因素,但目前关于模态参数对陀螺零偏影响机制的研究很少。针对这个问题,结合微机械陀螺的动力学模型及工作原理,理论上推导了零偏与主要模态参数之间的关系,并通过... 温度变化导致的模态参数波动被认为是引起微机械振动陀螺零偏漂移的主要因素,但目前关于模态参数对陀螺零偏影响机制的研究很少。针对这个问题,结合微机械陀螺的动力学模型及工作原理,理论上推导了零偏与主要模态参数之间的关系,并通过仿真进行了详细的定量分析。分析结果表明,敏感模态品质因数变化是引起零偏漂移的最显著因素,同时,总的陀螺漂移与敏感模态品质因数的取值成反比,与驱动模态谐振频率和敏感模态谐振频率的取值成正比。这些特性和结论可为陀螺的结构优化和误差补偿提供理论指导。 展开更多

关键词 微机械振动陀螺仪 零偏漂移 温度漂移 谐振频率 品质因数

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音叉式硅微机械振动陀螺仪的粘滞阻尼研究

8

作者 裘安萍 蔡体菁 +1 位作者 周百令 王寿荣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第1期131-135,共5页

粘滞阻尼的研究对硅微机械振动陀螺仪的设计至关重要 .而品质因数的大小反映了阻尼特性 .本文首先理论分析了硅微型机械振动陀螺仪粘滞阻尼的耗能 ,然后根据耗能分析给出了驱动结构和敏感结构的品质因数 .

关键词 硅微机械振动陀螺仪 粘滞阻尼 品质因数 音叉式

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一种系统级微机械振动陀螺的设计与仿真 被引量：1

9

作者 卢缘钦 刘恒 华国环 《电子测量技术》 北大核心 2022年第16期21-26,共6页

针对微机械传感器设计存在的流片成本高、耗时长等问题,在ConventorMEMS+和Matlab/Simulink环境下设计了一种静电驱动的微机械振动陀螺,对模型进行系统级的仿真测试。通过模态分析、直流分析、交流分析等方法优化模型结构,同时结合虚拟... 针对微机械传感器设计存在的流片成本高、耗时长等问题,在ConventorMEMS+和Matlab/Simulink环境下设计了一种静电驱动的微机械振动陀螺,对模型进行系统级的仿真测试。通过模态分析、直流分析、交流分析等方法优化模型结构,同时结合虚拟体硅刻蚀工艺抽取建立了微机械振动陀螺的传递函数模型,在Simulink中进行系统级仿真分析,获得了系统的暂态响应,确定其在开环条件下的谐振频率、安全工作电压、最佳驱动电压频率等关键参数,并得到谐振频率随梁的长度、宽度参数变化的关系。经测试,在工作电压和其他条件相同的情况下,微机械振动陀螺在需要检测的两个模态上谐振频率与仿真分析结果相差仅约3.8%和0.4%,说明系统级仿真结果可以为后续微机械陀螺闭环测控电路设计提供理论和实验依据。 展开更多

关键词 微机械振动陀螺 系统级仿真 工艺参数分析 开环测试

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一种新型硅微机械振动陀螺

10

作者 阎永志 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1997年第2期144-144,F004,共2页

利用形状各异的压电陶瓷谐振器构成的振动陀螺,虽比传统环形光学陀螺、光纤陀螺和气浮陀螺简单、价廉和小型化,但却比现代微型电子器件大得多。近年来,国外报道了几种微机械振动陀螺研究成果,这里,参考国外一些报道,结合国内工作进展。

关键词 硅 微机械振动陀螺 谐振器 压电陶瓷

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微机械振动式陀螺接口电路设计与实现 被引量：12

11

作者 陈懿 金仲和 +2 位作者 王慧泉 焦纪伟 王跃林 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期726-732,共7页

介绍了一种电磁驱动电容检测的微机械振动式陀螺的接口电路,电路由自激驱动电路和信号检测处理电路组成。自激驱动部分利用陀螺自身的谐振特性配合反馈电路产生自激振荡,同时为检测部分提供了稳定的同步信号;检测部分利用该同步信号和... 介绍了一种电磁驱动电容检测的微机械振动式陀螺的接口电路,电路由自激驱动电路和信号检测处理电路组成。自激驱动部分利用陀螺自身的谐振特性配合反馈电路产生自激振荡,同时为检测部分提供了稳定的同步信号;检测部分利用该同步信号和陀螺的输出信号进行同步解调,得到角速度信号。最后对该电路的性能和测试结果进行了分析。 展开更多

关键词 微机械振动式陀螺 自激驱动 电容电压变换 同步解调 自动增益控制

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振动轮式微机械陀螺仪数学模型及工作状况分析 被引量：10

12

作者 谈振藩 罗跃生 李康 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第2期33-36,共4页

介绍了振动轮式微机械陀螺仪的工作原理 ,给出了振动轮式微机械陀螺仪的结构示意图和工作原理图 .利用刚体转动的欧拉动力学方程 ,通过严格的力学分析和严密的数学验算推导了振动轮式微机械陀螺仪的一个数学模型 ,并对数学模型进行了简... 介绍了振动轮式微机械陀螺仪的工作原理 ,给出了振动轮式微机械陀螺仪的结构示意图和工作原理图 .利用刚体转动的欧拉动力学方程 ,通过严格的力学分析和严密的数学验算推导了振动轮式微机械陀螺仪的一个数学模型 ,并对数学模型进行了简化 ,得到了近似解 . 展开更多

关键词 振动轮式微机械陀螺仪 欧拉动力学方程 数学模型 工作状况

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振动轮式微机械陀螺动态特性的光学测试 被引量：6

13

作者 蒋明 何小元 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期295-299,共5页

建立了基于高速摄像技术、显微技术与数字图像处理技术的光学测试系统。配有光学显微镜的高速摄像设备(32000 frame/s)记录并保存被测物瞬时序列图像,根据被测物的角振动特性设计相应的图像处理方法以获得振子各时刻的运动位移,并通过... 建立了基于高速摄像技术、显微技术与数字图像处理技术的光学测试系统。配有光学显微镜的高速摄像设备(32000 frame/s)记录并保存被测物瞬时序列图像,根据被测物的角振动特性设计相应的图像处理方法以获得振子各时刻的运动位移,并通过位移时间曲线分析振子的固有频率、阻尼系数及品质因子等动态特性参数。实验结果显示,频率测量误差<0.01%。高精度地测量了振动轮式微机械陀螺的动态特性,为微结构动态特性的研究提供了一个有效方法。 展开更多

关键词 高速摄像 图像处理 振动轮式微机械陀螺 固有频率 品质因子

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振动轮式微机械陀螺动力学方程、振动模态及其灵敏度分析 被引量：3

14

作者 蒋军彪 冯培德 徐建东 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第3期48-52,共5页

介绍了一种新的振动轮式微机机械陀螺仪的结构及工作原理 ,详细推导了该陀螺的动力学方程 ,分析了其运动规律 ,并建立了该陀螺的三维有限元模型 ,给出了前其四阶模态振型 。

关键词 振动轮式微机械陀螺 动力学方程 三维有限元模型 振动模态 灵敏度

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振动轮式微机械陀螺仪微分方程模型的建立 被引量：10

15

作者 罗跃生 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第3期16-19,共4页

介绍了振动轮式微机械陀螺仪的工作原理 ,给出了振动轮式微机械陀螺仪的结构示意图和工作原理图。利用刚体转动的欧拉动力学方程 ,通过严格的力学分析和严密的数学验算推导了振动轮式微机械陀螺仪的基座与驱动轮之间的夹角θ和驱动轮与... 介绍了振动轮式微机械陀螺仪的工作原理 ,给出了振动轮式微机械陀螺仪的结构示意图和工作原理图。利用刚体转动的欧拉动力学方程 ,通过严格的力学分析和严密的数学验算推导了振动轮式微机械陀螺仪的基座与驱动轮之间的夹角θ和驱动轮与外框架之间的夹角 φ 的关系的一个微分方程模型 ,并对这个微分方程数学模型进行了简化。 展开更多

关键词 陀螺仪 振动轮式微机械陀螺仪 微分方程 欧拉动力学方程

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硅微机械振动轮陀螺仪非线性动力分析

16

作者 裘安萍 蔡体菁 +1 位作者 周百令 苏岩 《传感技术学报》 CAS CSCD 2000年第1期18-22,共5页

本文简单介绍了硅微机械振动轮陀螺仪的工作原理，并给出了该陀螺仪的非线性运动方程和线性化运动方程．针对该陀螺仪的运动方程，进行了数值仿真研究．根据数值仿真结果，还提出为了提高测量的线性度必须采用闭环控制．同时，还给出了... 本文简单介绍了硅微机械振动轮陀螺仪的工作原理，并给出了该陀螺仪的非线性运动方程和线性化运动方程．针对该陀螺仪的运动方程，进行了数值仿真研究．根据数值仿真结果，还提出为了提高测量的线性度必须采用闭环控制．同时，还给出了闭环控制的方案． 展开更多

关键词 硅微机械振动轮陀螺仪 非线性动力分析 闭环控制

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微机械轮式角振动陀螺气体阻尼特性研究 被引量：2

17

作者 陈奥运 凤瑞 +2 位作者 庄须叶 徐大诚 郭述文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期54-58,共5页

轮式角振动陀螺气体阻尼效应是影响其动态特性的主要因素。在充分研究轮式角振动陀螺结构特征的基础上,创建了角振动陀螺驱动模态滑膜阻尼数学解析模型,并给出了改进解析模型。利用有限差分算法求解极坐标系下雷诺方程,建立了敏感模态... 轮式角振动陀螺气体阻尼效应是影响其动态特性的主要因素。在充分研究轮式角振动陀螺结构特征的基础上,创建了角振动陀螺驱动模态滑膜阻尼数学解析模型,并给出了改进解析模型。利用有限差分算法求解极坐标系下雷诺方程,建立了敏感模态压膜阻尼简化分析模型。在5 Pa到10~5Pa压强范围内,进行了简化分析模型计算,同时对计算结果进行了与ANSYS仿真结果的比对。理论模型计算与仿真结果表明,敏感模态压膜阻尼是轮式角振动陀螺气体阻尼的主要产生机制。进而,从结构设计和控制电路的角度,给出了减小气体阻尼效应的有效方法。 展开更多

关键词 微机械轮式角振动陀螺 滑膜阻尼 压膜阻尼 品质因数

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双框架硅微型机械振动陀螺仪鲁棒控制研究 被引量：3

18

作者 方玉明 李普 茅盘松 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期591-596,共6页

以内框驱动式双框架硅微型角振动机械陀螺仪为对象,建立了闭环力平衡控制模型,采用鲁棒H∞控制理论中的混合灵敏度法设计了鲁棒控制器。仿真结果表明,同开环微机械陀螺相比,通过合理选择加权函数设计出的鲁棒H∞控制器能使微机械陀螺对... 以内框驱动式双框架硅微型角振动机械陀螺仪为对象,建立了闭环力平衡控制模型,采用鲁棒H∞控制理论中的混合灵敏度法设计了鲁棒控制器。仿真结果表明,同开环微机械陀螺相比,通过合理选择加权函数设计出的鲁棒H∞控制器能使微机械陀螺对敏感轴固有频率摄动敏感性显著降低,微机械陀螺鲁棒性能显著提高。 展开更多

关键词 双框架微机械振动陀螺仪 力平衡控制 鲁棒H∞控制

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微机械陀螺仪的新进展及发展趋势 被引量：15

19

作者 许昕 何杰 +1 位作者 王文 卜继军 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第4期588-595,共8页

微机械陀螺仪是陀螺技术和微电子机械系统(MEMS)技术结合产生的新一代惯性器件。根据其工作原理和采用材料的不同,微机械陀螺可分为硅基微机械振动陀螺(Si-MVGs)、微机械压电振动陀螺(PVGs)和悬浮转子式微机械陀螺等。该文介绍了微机械... 微机械陀螺仪是陀螺技术和微电子机械系统(MEMS)技术结合产生的新一代惯性器件。根据其工作原理和采用材料的不同,微机械陀螺可分为硅基微机械振动陀螺(Si-MVGs)、微机械压电振动陀螺(PVGs)和悬浮转子式微机械陀螺等。该文介绍了微机械陀螺仪的主要参数指标和应用,对硅基微机械振动陀螺(Si-MVGs)、微机械压电振动陀螺(PVGs)和悬浮转子式微机械陀螺的最新研究进展作了综合性报道,讨论了微机械陀螺未来的发展趋势。 展开更多

关键词 硅基微机械陀螺 微机械压电振动陀螺 石英微机械陀螺

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陀螺系统的受迫振动及其时滞反馈控制 被引量：11

20

作者 李欣业 张利娟 张华彪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期63-68,共6页

对简谐激励下陀螺系统的受迫振动及其在含时滞的位移和速度反馈控制下的动力学行为进行研究。利用拉格朗日方程,建立两自由度陀螺系统的运动微分方程。考虑主共振和1:1内共振的情况,采用平均法得到了平均方程。通过对平均方程进行化简,... 对简谐激励下陀螺系统的受迫振动及其在含时滞的位移和速度反馈控制下的动力学行为进行研究。利用拉格朗日方程,建立两自由度陀螺系统的运动微分方程。考虑主共振和1:1内共振的情况,采用平均法得到了平均方程。通过对平均方程进行化简,得到关于系统振幅的分岔方程,分别讨论各个参数对系统振幅的影响。根据奇异性理论,分析参数变化对系统分岔行为的影响。对受迫陀螺系统施加含时滞的位移和速度反馈控制,讨论反馈增益和时滞对系统振幅的影响。 展开更多

关键词 微机械振动式陀螺系统 非线性动力学 时滞反馈控制 分岔

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