【摘 要】
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抗振动性和温度特性等环境适应性是高精度、高可靠性振动式微机械陀螺实现和工程化应用的关键技术。本文从结构设计、电路控制、MEMS工艺、后端封装等微机械陀螺研发的全流程
【机 构】
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中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所;
【基金项目】
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总装预研项目(51309030301);国家国际科技合作项目专项项目(2011DFA72370)
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抗振动性和温度特性等环境适应性是高精度、高可靠性振动式微机械陀螺实现和工程化应用的关键技术。本文从结构设计、电路控制、MEMS工艺、后端封装等微机械陀螺研发的全流程,系统性提出了实现微机械陀螺抗振动性和环境温度适应性的方法。依据该方法,加工制造完成了单质量块全解耦结构和双质量块音叉结构两种结构类型的微机械陀螺。对两型陀螺进行对比实验表明,较传统的单质量块全解耦结构形态,经过工艺误差补偿的双质量块音叉结构方案具有更优的抗振动性能和温度性能。在典型振动频谱下,振中偏移从数百°/h提升至50°/h以内,零位全温(-40℃~60℃)漂移从2°/s以上提升到0.1°/s以内;零位全温漂移从2.45°/s提升到0.03°/s。抗振动性能及环境温度适应性的提升同时提高了陀螺输出的稳定性,零偏稳定性及零偏重复性均优于10°/h(1σ),达到战术级精度,具有较好的应用前景。
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