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题名大输出微控制力矩陀螺的设计
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作者
常洪龙
白滨
焦文龙
谢建兵
秦子明
苑伟政
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机构
西北工业大学微/纳米系统陕西省重点实验室
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第8期1126-1130,共5页
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基金
国家"863"计划项目(2009AA04Z320)
西安应用材料创新基金项目(XA-AM-200801)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(60976087)
航空基金项目(20070853012)
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文摘
为了提高微控制力矩陀螺的输出力矩,提出了一种微型控制力矩陀螺的设计方案。所设计的微型控制力矩陀螺用角振动代替了传统控制力矩陀螺的转动,由转子角振动系统及框架角振动系统组成,实现了基于科氏效应的控制力矩输出。通过框架角振动系统的电极位置居中设置及在玻璃上挖槽的设计,避免了静电吸合现象。四个完全相同的微型控制力矩陀螺构成一个阵列,每两个微型控制力矩陀螺的电压相位依次相差90°,即可消除寄生控制力矩并稳定力矩输出。所设计的微型控制力矩陀螺四单元阵列的力矩输出可达5.12×10-6 Nm。最后,设计了微型控制力矩陀螺两层可动结构的工艺流程,所设计的工艺流程尽管具有一定的复杂性和难度,但均采用了当前一些比较成熟的工艺步骤,具有一定的可行性,有望在微型航天器的姿态控制上得到应用。
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关键词
微机电系统
微控制力矩陀螺
陀螺阵列
姿态控制
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Keywords
MEMS
micro control moment gyroscope
gyroscope array
attitude control
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分类号
TJ765.239
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名一种用于MEMS陀螺的高精度电容读出电路的设计
被引量：2
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作者
陈方
常洪龙
苑伟政
赵海涛
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机构
西北工业大学微/纳米系统陕西省重点实验室
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第11期1560-1564,共5页
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基金
"863"国家高技术研究发展计划资助(2009AA04Z320)
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文摘
针对电容式MEMS陀螺,设计了一种高精度CMOS接口读出电路。从理论上分析了接口寄生电容、器件的不匹配对接口电路的影响,采用连续时间电压读出方式的检测方法,设计了一款带有输入输出共模反馈的低噪声全差分电荷运算放大器,输入输出共模电压稳定在2.5V,输入端的噪声电压为9nV。载波调制技术用来消除低频闪烁噪声。在Cadence中对设计的接口电路进行仿真分析,并采用PCB电路板进行了实验。结果显示所提出的接口电路不仅消除了大部分寄生电容的影响,抑制了大部分的耦合信号和噪声信号,而且减小了由于器件的不匹配产生的失调电压对电容分辨率的影响,电路Cadence仿真的电容分辨率可达0.13aF/（Hz）~1/2,能满足惯导级的需求。
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关键词
MEMS陀螺
高精度
电容分辨率
CMOS
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Keywords
MEMS gyroscope
high precision
capacitance resolution
CMOS
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分类号
TH7
[机械工程—精密仪器及机械]
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名静电驱动MEMS谐振式压力传感器闭环拓扑研究
被引量：6
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作者
王玉朝
苑伟政
任森
乔大勇
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机构
西北工业大学微/纳米系统陕西省重点实验室
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期970-975,共6页
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文摘
谐振式压力传感器闭环拓扑结构对保持机械谐振器振荡的稳定性和可靠性起着重要作用。针对一种典型结构的静电驱动电容检测MEMS谐振式压力传感器,在分析工作原理的基础上,构建了其混合信号模型。基于该模型搭建了自激振荡、自动增益控制、锁相环和带AGC的自激振荡四种闭环拓扑结构。在混合信号仿真平台下,对四种拓扑结构在起振状况、自动频率跟踪特性、抗冲击性和频率稳定性四个方面进行了仿真比较。结果表明,锁相环闭环拓扑结构表现出较好的综合性能。
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关键词
MEMS
谐振式压力传感器
闭环拓扑
频率跟踪
PLL
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Keywords
MEMS
resonant pressure sensor
closed-loop topology
frequency tracking
PLL
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分类号
TP212.1
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP391.9
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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