基于片內(nèi)熱元件的硅微陀螺儀溫度控制與補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、硅微機(jī)械陀螺儀是一種測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體角速率的慣性傳感器，具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低、易于集成化、可靠性好和成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，有著重要的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景。由于硅材料是一種熱敏材料，當(dāng)環(huán)境變化時(shí)，硅微陀螺儀結(jié)構(gòu)特性發(fā)生變化，另一方面，驅(qū)動(dòng)電路和檢測(cè)電路電氣特性也會(huì)隨溫度改變，從而影響陀螺儀的性能。因此研究改善硅微陀螺儀的溫度特性是提高陀螺儀性能的重要方面。為此本文探索一條新的技術(shù)途徑，即通過(guò)微細(xì)加工技術(shù)在陀螺儀內(nèi)部集成熱敏和加熱元件，并以此為

2、基礎(chǔ)構(gòu)建硅微陀螺儀溫控與溫補(bǔ)系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1.分析了硅微陀螺儀基本工作原理和動(dòng)力學(xué)方程，詳細(xì)探討了溫度對(duì)硅微陀螺儀工作性能的影響。
　　2.介紹了熱敏和加熱元件的設(shè)計(jì)，以其為核心完成了硅微陀螺儀溫度控制和溫度補(bǔ)償系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)。
　　3.建立了硅微陀螺儀溫度控制系統(tǒng)模型，采用PID算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)陀螺儀表頭內(nèi)部的恒溫控制。試驗(yàn)表明基于片內(nèi)熱元件的溫度控制可以明顯減小硅微陀螺儀諧振頻率隨溫度的變化，但內(nèi)部