论文摘要
为了进一步提高MEMS陀螺的动态范围和振动环境适应性,以加速其工程化应用步伐,研究了陀螺振动误差,提出了一种新型MEMS陀螺结构。MEMS陀螺仍然采用了音叉结构形式,同时采用了工字型框架和隔离结构,从而提高了陀螺结构的稳定性和抗振动性能,并降低了残余应力对陀螺影响。理论分析了驱动和检测模态频差对标度因数非线性的影响,并基于理论和实验分析了振动环境中的角振动对陀螺性能的影响。在此基础上,进行了陀螺的模态优化设计,以进一步减小了陀螺的振动灵敏度,并使其具有大动态范围。MEMS陀螺采用了SOI圆片制备,并采用了圆片级真空封装技术实现陀螺芯片的真空封装。MEMS陀螺芯片和ASIC芯片叠装在陶瓷管壳内,体积为11.4?11.4?3.8 mm3。实验结果表明,MEMS陀螺的测量范围为±7200 (°)/s,零偏稳定性为12.2 (°)/h(1σ)。随机振动环境下(7.6grms),该陀螺的振中零偏变化量小于10.0 (°)/h,振中的零偏稳定性小于24.0 (°)/h,是原陀螺的1/5。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 施芹,赵阳,夏国明,裘安萍,王海鹰
关键词: 陀螺仪,振动灵敏度,动态范围,零偏稳定性
来源: 中国惯性技术学报 2019年01期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑
专业: 仪器仪表工业
单位: 南京理工大学机械工程学院,上海航天控制技术研究所
基金: 国家安全重大基础项目(613290)
分类号: TH824.3
DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2019.01.014
页码: 89-94
总页数: 6
文件大小: 941K
下载量: 116