测控技术与仪器 毕业论文范文——隧道陀螺测试电路设计

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1、隧道陀螺测试电路设计摘要微机械陀螺仪和传统陀螺仪相比具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点，在众多领域具有广阔的应用前景。但随着微机械陀螺仪外表尺寸的缩小，传统的电容检测技术大大影响了器件的检测灵敏度和分辨率，所以针对这些问题提出了新型隧道式微机械陀螺的设计方案。本文针对微机械隧道陀螺仪的测试电路进行设计，主要包括驱动和检测两个部分：1．驱动电路：设计了微机械隧道陀螺仪的开环驱动电路。驱动电路是维持陀螺的可动质量块沿驱动方向以一定的频率作恒幅简谐振动，通过实验分析证明该方法可以驱动陀螺。2．检测电路：设计了微机械隧道陀螺仪的检测电路。检测部分是检测隧道陀螺产生的隧道电流，并对信号进行处理

2、，得到需要测量的输入角速度信号。关键词：微机械陀螺仪，驱动，检测，隧道电流Thedesignoftestingcircuitoftunnel-effectmicromechanicalgyroscopeAbstractComparedwithmicromechanicalgyroscopeandtraditionalgyroscope,micromechanicalgyroscopehasmanyadvantagessuchassmallsize,lightweight,lowcost,highreliability,andbroadprospectsinmanyareas.However,

3、withthesmallersizeofmicromechanicalgyroscope,thetraditionalcapacitancedetectiontechnologyhasaffectedthedevice'ssensitivityandresolutiondeeply.Therefore,anewtunneldeclinegyroscopehasbeendesigned.Inthispaper,detectcircuitofatunnel-effectmicromechanicalgyroscopewillbedesigned,mainincludedtwoparts:1.Dr

4、ivecircuit:itdesignsatunnel-effectmicromechanicalgyroscopeopen-loopdrivecircuit.Thefunctionofthedrivecircuitwastomaintainthatthequalitypiecesofgyroscopedidharmonicvibrationalongthedirectionofthedrivewithcertainfrequencies.Throughexperimentsprovethatthemethodcandrivegyroscopes.2.Detectcircuit:itdesi

5、gnsatunnel-effectmicromechanicalgyroscopedetectioncircuit.Thispartdetectsthetunnelcurrentthatcomefromtunnel-effectmicromechanicalgyroscopeanddealswiththesignal,gainstheinputsignalofangularvelocitythatneedstobedetected.Keywords:micromechanicalgyroscope,drive,detect,tunnelcurrent目录1绪论11.1微机械陀螺研究背景11.

6、1.1本课题的研究背景21.1.2国外微陀螺的研究现状21.1.3国内微陀螺的研究现状71.2微机械陀螺电路的研究现状101.3微机械隧道检测的研究目的及意义121.4论文内容安排132微陀螺基础知识142.1微陀螺工作原理142.1.1Coriolis效应142.1.2微陀螺工作原理162.2微机械陀螺的驱动和检测电路172.2.1静电梳齿驱动172.2.2隧道微陀螺结构输出检测183隧道微机械陀螺的电路设计223.1隧道陀螺开环驱动电路设计223.1.1波形发生器233.1.2缓冲器233.1.3反相器243.1.4信号叠加电路253.2隧道陀螺闭环驱动电路设计263.2.1隧道陀螺闭环

7、驱动电路原理273.2.2锁相环电路设计273.3隧道陀螺检测电路设计293.3.1I-V转换器303.3.2差分、放大电路31第II页共II页3.3.3低通滤波电路333.3.4隧道陀螺的反馈电路343.3.5偏置电压与差分电压设计353.4小结364陀螺性能检测电路374.1陀螺驱动电路板调试374.2陀螺检测电路板调试394.3小结425总结与展望43参考文献45致谢48附录A隧道陀螺驱动与检测电路原理