振動(dòng)式微機(jī)械陀螺接口電路及其數(shù)字化研究.pdf

1、基于MEMS技術(shù)的微機(jī)械陀螺具有體積小、重量輕、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)和易于批量生產(chǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于工藝、接口電路等條件的限制，目前微機(jī)械陀螺性能普遍較低，制約了陀螺的推廣使用。本論文以提高微機(jī)械陀螺性能為目標(biāo)，針對(duì)陀螺接口電路進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容包括： (1)從微機(jī)械陀螺的等效力學(xué)模型出發(fā)，推導(dǎo)了振動(dòng)式微機(jī)械陀螺常用的理想動(dòng)力學(xué)方程，并利用理想動(dòng)力學(xué)方程對(duì)驅(qū)動(dòng)和敏感模態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)驅(qū)動(dòng)模態(tài)

2、驅(qū)動(dòng)原理和檢測(cè)模態(tài)檢測(cè)原理進(jìn)行了介紹。 (2)進(jìn)行了陀螺整體電路的研究。在檢測(cè)電路方面以C-V轉(zhuǎn)換電路分析為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了陀螺驅(qū)動(dòng)和敏感模態(tài)檢測(cè)電路；在驅(qū)動(dòng)電路方面重點(diǎn)研究了采用鎖相的方法完成驅(qū)動(dòng)模態(tài)穩(wěn)頻控制的頻率控制回路和采用整流以及直流電壓調(diào)整的方法完成驅(qū)動(dòng)模態(tài)恒幅控制的振幅控制回路，完成了驅(qū)動(dòng)模態(tài)的穩(wěn)頻和恒幅雙環(huán)路控制。 (3)提出了一種通用的振動(dòng)式微機(jī)械陀螺接口電路方案，針對(duì)一種音叉電容式微機(jī)械陀螺制作了相應(yīng)的PCB