新型壓電式固態(tài)微陀螺的研究.pdf

1、本文介紹了一種新型壓電式固態(tài)微陀螺,相對于一般的機械陀螺或振動陀螺來說,固態(tài)陀螺有強的抗沖擊、抗震動能力。本文詳細給出了新型的壓電式固態(tài)微陀螺的結(jié)構(gòu),參考振動及其工作原理,并進行有限元分析對陀螺的工作原理進行了驗證。此外本文在新型的壓電式固態(tài)微陀螺的敏感度和雙軸角速度檢測的方面進行優(yōu)化。首先在陀螺工作原理的基礎(chǔ)上討論陀螺的敏感度和陀螺的參考振動之間的關(guān)系,經(jīng)過有限元仿真得到最優(yōu)化參考振動,在此參考振動下陀螺具有高的敏感度。其次提出了新的

2、陀螺結(jié)構(gòu),使得在一定驅(qū)動方式下的振動能夠用來實現(xiàn)雙軸角速度檢測的陀螺的參考振動。同時對此進行優(yōu)化,得到了相應的最優(yōu)化參考振動。本文也給出了壓電式固態(tài)微陀螺的加工工藝。討論了基體和電極的材料,種子層和濕法刻蝕去種子層的溶劑。對電極和大小和分布位置做出了改進。設(shè)計了陀螺的驅(qū)動與檢測電路并進行PCB板的制作。通過LABVIEW對電荷放大器的信號進行采集,包括電壓的幅值和相位,用此來監(jiān)控陀螺的最優(yōu)化參考振動。最終給出了單軸和雙軸陀螺的監(jiān)控最優(yōu)化