Z軸硅微振動陀螺儀溫度特性的研究.pdf

1、硅微型機械陀螺儀是近十幾年發(fā)展起來的一種新型陀螺儀，是MEMS的重要組成部分之一。經(jīng)過十幾年的努力攻關(guān)，我國已經(jīng)具備了自主設(shè)計、研制MEMS慣性儀表的能力。但在硅微慣性陀螺儀的產(chǎn)業(yè)化方面，與國外相比還存在一定差距，尤其在精度和穩(wěn)定性上都需要進行大量的研究和探索。硅微型機械陀螺儀由于其材料特性，在輸出的精度和穩(wěn)定性上都會受到溫度的影響。溫度對于硅微型機械陀螺儀各方面的影響一直是國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士研究的重點課題。 本文首先應(yīng)用陀螺儀的基

2、本理論和材料力學(xué)理論，對z軸硅微機械陀螺儀的工作機理進行了全面的研究。其次，通過大量的溫度實驗，對陀螺儀的機械品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率隨溫度變化的規(guī)律進行了研究，并通過實驗數(shù)據(jù)擬合出實驗曲線和曲線方程。同時對可能影響陀螺儀輸出的其他受溫度影響的因素進行了定性的分析和討論。理論上提出陀螺儀工作的最佳溫度范圍。第三，在此基礎(chǔ)上，通過對陀螺儀機理的分析，推導(dǎo)出陀螺儀驅(qū)動模態(tài)和檢測模態(tài)輸出信號與溫度之間的函數(shù)關(guān)系。并通過Matlab對溫度模型進行仿真