压电微固体模态陀螺仪是一种利用压电质量块的某高阶共振模态作为参考振动,以压电材料的逆压电效应作为驱动机理,正压电效应和科氏效应作为检测机理的全固态角速度传感器。该种陀螺抗冲击、抗震动能力强,不需要真空封装,应用前景广泛。驱动和检测是陀螺工作的两个重要方面。基于压电微固体模态陀螺的基本原理,本文对陀螺的闭环驱动电路做出优化改进,主要是带通滤波器及单端转差分放大电路。对整个驱动电路PCB板亦做了重新设计,目的是保障陀螺工作在幅值恒定、频率稳定的条件下。针对压电微固体模态陀螺的信号采集与算法要求,首先通过Matlab构建陀螺共振条件下输出信号的模型,并验证了检测算法的正确性,将得到的结果用于FPGA程序设计。本文研究中设计了一套基于FPGA的兼具高精度、高采样频率的陀螺数字检测系统。介绍了该系统的原理与实现方法,主要包括硬件电路的设计、AD采样时序的控制、FPGA数字信号处理、RS-232通信协议的实现等。用Modelsim软件仿真了整个检测系统。FPGA主控芯片选择Xilinx公司Spartan-6系列的XC6SLX25,ADC选择ADI公司的AD7960芯片(18bit,5MSPS)。经试验验证,制作的样机可以同时采集三路输出信号,并实时处理传给上位机显示与存储。测得陀螺的共振频率稳定在349.89kHz,上下波动范围8Hz,参考端输出电压峰峰值的均方差为0.004V。检测系统稳定,具有较高精度。研究的数字化检测系统能很好地应用于MEMS微陀螺检测信号的处理,提高MEMS微陀螺的稳定性和抗干扰性。