硅微陀螺溫度誤差機理研究.pdf

1、硅微機械陀螺由于其各方面突出的優(yōu)點，如成本低、易于集成、可靠性高等，近些年得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應用。目前，溫度誤差較大是限制其進一步發(fā)展的主要因素之一。為提高微陀螺的溫度性能，本文對陀螺溫度誤差的形成機理進行了深入研究，重點分析了溫度引起輸出漂移的兩個主要途徑——表頭模態(tài)參數(shù)變化和電路特性變化，得到各不同因素對溫度誤差的貢獻大小，指出溫度引起的陀螺模態(tài)參數(shù)變化是造成陀螺溫度誤差的主要原因。論文主要內(nèi)容包括：
　　1.分析和總結

2、了硅微陀螺及其溫度誤差的研究現(xiàn)狀，簡要介紹了硅微陀螺的工作原理及控制方法等。
　　2.分析了溫度變化引起的陀螺模態(tài)參數(shù)變化對陀螺輸出的影響，得出：溫度變化會引起陀螺模態(tài)參數(shù)的變化，模態(tài)參數(shù)的變化會導致敏感模態(tài)增益和相移變化，進而影響陀螺的輸出。根據(jù)本文的仿真條件設置，在全溫區(qū)(-40℃~60℃)下由于模態(tài)參數(shù)變化導致的陀螺零偏變化約為-923.06°/h。
　　3.分析了模態(tài)參數(shù)對陀螺溫度靈敏度的影響，通過仿真得出結論：為了

3、減小陀螺溫度誤差，在陀螺參數(shù)設計上應該考慮增大敏感品質(zhì)因數(shù)、減小模態(tài)諧振頻率和增大驅(qū)動和敏感模態(tài)諧振頻率差。
　　4.分析了溫度引起的電路特性變化及電路特性的變化對陀螺輸出的影響，得出：高通濾波器特性的變化會引起陀螺敏感模態(tài)增益的變化，進而影響陀螺的刻度因數(shù)；敏感一次解調(diào)低通濾波器特性的變化會同時影響陀螺的刻度因數(shù)和零偏；驅(qū)動一次解調(diào)低通濾波器的相移變化會通過哥氏力耦合到敏感模態(tài)振動信號上去，如果兩個模態(tài)的濾波器特性一致，則低通濾