论文部分内容阅读
硅微型机械陀螺仪是近十几年发展起来的一种新型陀螺仪,是MEMS的重要组成部分之一。经过十几年的努力攻关,我国已经具备了自主设计、研制MEMS惯性仪表的能力。但在硅微惯性陀螺仪的产业化方面,与国外相比还存在一定差距,尤其在精度和稳定性上都需要进行大量的研究和探索。硅微型机械陀螺仪由于其材料特性,在输出的精度和稳定性上都会受到温度的影响。温度对于硅微型机械陀螺仪各方面的影响一直是国内外业内人士研究的重点课题。
本文首先应用陀螺仪的基本理论和材料力学理论,对z轴硅微机械陀螺仪的工作机理进行了全面的研究。其次,通过大量的温度实验,对陀螺仪的机械品质因数和谐振频率随温度变化的规律进行了研究,并通过实验数据拟合出实验曲线和曲线方程。同时对可能影响陀螺仪输出的其他受温度影响的因素进行了定性的分析和讨论。理论上提出陀螺仪工作的最佳温度范围。第三,在此基础上,通过对陀螺仪机理的分析,推导出陀螺仪驱动模态和检测模态输出信号与温度之间的函数关系。并通过Matlab对温度模型进行仿真,拟合出模型曲线。第四,通过对实验数据以及对模型拟合曲线的分析和讨论,提出可能的温度补偿方案,并讨论各方案的可行性。