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MEMS陀螺仪驱动谐振频率的温度补偿方法
被引量：
6
1
作者
刘玉县
汤丽
+1 位作者
陈婷
何春华
《传感器与微系统》
CSCD
2019年第5期52-54,58,共4页
微机电系统(MEMS)陀螺的模态谐振频率和品质因子具有较强的温度敏感性,使得MEMS陀螺的输出零偏随温度漂移。为了解决零偏随温度漂移问题,提出了一种基于MEMS微机械陀螺的驱动谐振频率做温度基准的零偏温度补偿方法。温度在-40～60℃范...
微机电系统(MEMS)陀螺的模态谐振频率和品质因子具有较强的温度敏感性,使得MEMS陀螺的输出零偏随温度漂移。为了解决零偏随温度漂移问题,提出了一种基于MEMS微机械陀螺的驱动谐振频率做温度基准的零偏温度补偿方法。温度在-40～60℃范围内变化,经多次循环测量陀螺零偏,获得零偏与温度之间的变化关系,并在此基础上,对零偏进行建模分析。利用谐振频率与温度的线性关系,以驱动谐振频率为温度参考,对陀螺零偏进行实时温度补偿。实验结果表明:上电零偏稳定性由补偿前的143. 81°/h变为补偿后的26. 51°/h,降低了5. 42倍;温度在-40～60℃范围内变化,补偿前后的零偏稳定性分别为1368. 05°/h和62. 86°/h,降低了22倍。
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关键词
微机电系统(MEMS)陀螺
驱动谐振频率
零偏
实时温度补偿
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职称材料
硅微陀螺模态频率温度特性的研究
被引量：
9
2
作者
满海鸥
肖定邦
+2 位作者
吴学忠
陈志华
侯占强
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第8期1117-1121,共5页
硅微机械陀螺的零位输出受温度影响较大,为提高精度,对其进行温度误差补偿很有必要,而陀螺表头真空封装后内部温度难以直接测量。通过研究模态频率与温度之间的关系,发现驱动轴谐振频率与温度之间存在很好的线性相关性,同时具有很好的...
硅微机械陀螺的零位输出受温度影响较大,为提高精度,对其进行温度误差补偿很有必要,而陀螺表头真空封装后内部温度难以直接测量。通过研究模态频率与温度之间的关系,发现驱动轴谐振频率与温度之间存在很好的线性相关性,同时具有很好的温度重复性。由于谐振频率的精度很高,所以用谐振频率测量温度会有很好的分辨率。因此,可以利用驱动模态的谐振频率来标定陀螺表头内部的温度,为下一步的温度补偿提供新的方法。
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关键词
硅微陀螺
驱动谐振频率
温度模型
线性回归
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职称材料
采用恒频参量激励的微机械陀螺驱动控制方案
被引量：
4
3
作者
林一羽
郑旭东
+2 位作者
吴海斌
马志鹏
金仲和
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期1795-1804,共10页
提出一种基于恒定谐振频率和参量激励的微机械(MEMS)陀螺驱动控制方案.该方案利用三角形栅极电容实现,使得陀螺驱动谐振频率和品质因子在环境波动下保持恒定,改善陀螺的温度敏感性.介绍基于三角形栅极电容的频率调谐和参量激励理论,提...
提出一种基于恒定谐振频率和参量激励的微机械(MEMS)陀螺驱动控制方案.该方案利用三角形栅极电容实现,使得陀螺驱动谐振频率和品质因子在环境波动下保持恒定,改善陀螺的温度敏感性.介绍基于三角形栅极电容的频率调谐和参量激励理论,提出并实现新型恒定谐振频率和参量激励驱动方案.仿真结果表明,对陀螺驱动模态的实时调谐使得谐振频率恒定;参量激励实现了对驱动模态的稳幅控制.实验结果表明,该方案测得的陀螺的Allan方差偏置不稳定性为1.69°/h,优于传统方案;降温过程中零偏温漂相比传统方案减小了50%.
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关键词
微机械(MEMS)陀螺
驱动
控制方案
参量激励
恒
谐振
频率
驱动
三角形栅极电容
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职称材料
题名
MEMS陀螺仪驱动谐振频率的温度补偿方法
被引量：
6
1
作者
刘玉县
汤丽
陈婷
何春华
机构
广东顺德创新设计研究院
北京大学微电子学研究所微纳加工国家重点实验室
出处
《传感器与微系统》
CSCD
2019年第5期52-54,58,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(61434003)
文摘
微机电系统(MEMS)陀螺的模态谐振频率和品质因子具有较强的温度敏感性,使得MEMS陀螺的输出零偏随温度漂移。为了解决零偏随温度漂移问题,提出了一种基于MEMS微机械陀螺的驱动谐振频率做温度基准的零偏温度补偿方法。温度在-40～60℃范围内变化,经多次循环测量陀螺零偏,获得零偏与温度之间的变化关系,并在此基础上,对零偏进行建模分析。利用谐振频率与温度的线性关系,以驱动谐振频率为温度参考,对陀螺零偏进行实时温度补偿。实验结果表明:上电零偏稳定性由补偿前的143. 81°/h变为补偿后的26. 51°/h,降低了5. 42倍;温度在-40～60℃范围内变化,补偿前后的零偏稳定性分别为1368. 05°/h和62. 86°/h,降低了22倍。
关键词
微机电系统(MEMS)陀螺
驱动谐振频率
零偏
实时温度补偿
Keywords
micro-electro-mechanical system(MEMS)gyroscope
resonant frequency of drive mode
bias
real-time temperature compensation
分类号
TH-39 [机械工程]
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职称材料
题名
硅微陀螺模态频率温度特性的研究
被引量：
9
2
作者
满海鸥
肖定邦
吴学忠
陈志华
侯占强
机构
国防科技大学机电工程与自动化学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第8期1117-1121,共5页
基金
国家自然科学基金项目资助(50375154)
国防科技大学优秀研究生创新资助项目资助
文摘
硅微机械陀螺的零位输出受温度影响较大,为提高精度,对其进行温度误差补偿很有必要,而陀螺表头真空封装后内部温度难以直接测量。通过研究模态频率与温度之间的关系,发现驱动轴谐振频率与温度之间存在很好的线性相关性,同时具有很好的温度重复性。由于谐振频率的精度很高,所以用谐振频率测量温度会有很好的分辨率。因此,可以利用驱动模态的谐振频率来标定陀螺表头内部的温度,为下一步的温度补偿提供新的方法。
关键词
硅微陀螺
驱动谐振频率
温度模型
线性回归
Keywords
Silicon micro-gyroscope
drive mode resonant frequency
temperature model
linear regression
分类号
TP212.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
采用恒频参量激励的微机械陀螺驱动控制方案
被引量：
4
3
作者
林一羽
郑旭东
吴海斌
马志鹏
金仲和
机构
浙江大学微小卫星研究中心
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期1795-1804,共10页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(61525403)
浙江省自然科学基金/青年基金资助项目(LQ19F040011).
文摘
提出一种基于恒定谐振频率和参量激励的微机械(MEMS)陀螺驱动控制方案.该方案利用三角形栅极电容实现,使得陀螺驱动谐振频率和品质因子在环境波动下保持恒定,改善陀螺的温度敏感性.介绍基于三角形栅极电容的频率调谐和参量激励理论,提出并实现新型恒定谐振频率和参量激励驱动方案.仿真结果表明,对陀螺驱动模态的实时调谐使得谐振频率恒定;参量激励实现了对驱动模态的稳幅控制.实验结果表明,该方案测得的陀螺的Allan方差偏置不稳定性为1.69°/h,优于传统方案;降温过程中零偏温漂相比传统方案减小了50%.
关键词
微机械(MEMS)陀螺
驱动
控制方案
参量激励
恒
谐振
频率
驱动
三角形栅极电容
Keywords
MEMS gyroscope
drive-mode control
parametric excitation
constant resonance frequency drive
triangular parallel capacitors
分类号
U666.21 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
MEMS陀螺仪驱动谐振频率的温度补偿方法
刘玉县
汤丽
陈婷
何春华
《传感器与微系统》
CSCD
2019
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
硅微陀螺模态频率温度特性的研究
满海鸥
肖定邦
吴学忠
陈志华
侯占强
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
采用恒频参量激励的微机械陀螺驱动控制方案
林一羽
郑旭东
吴海斌
马志鹏
金仲和
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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职称材料
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