资源描述：
《内框驱动式硅微型角振动陀螺仪灵敏度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第27卷第1期电子器件Vol.27,No.12004年3月ChineseJournalofElectronDevicesMarch.2004TheSensitivityStudyofanAngularVibratoryMicromechanicalGyroscopeDrivenbytheInnerFrame1,22FANYue-ming,MAOPan-song(1.DepartmentofInformationengineering,NanjingUniversityofPostsandTelecommunication,Nan
2、jing210003,China)2.DepartmentofElectronicengineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,ChinaAbstract:Thispaperdevelopsdynamicandsensitiveequationsofangularvibratorymicromechanicalgyroscopewithdu-al-gimbaldrivenbytheinnergimbalframe,andpresentstwosimpleandfeasiblemeth
3、odstoenhancethegyroscope’ssensitivity.Thefrequencyoftheinnergimbalframeandthenaturalfrequencyoftheoutergimbalframeareequal.Thedrivensignalconsistsoftwosine-wavesandtheirfrequenciesareselectedtoequaltothenaturalfrequencyofinnerandouterframe.indesigninggyroscopesystem.
4、Keywords:7630micromechanicalgyroscope;doublegimbals;sensitivityEEACC:①内框驱动式硅微型角振动陀螺仪灵敏度研究1、22方玉明,茅盘松()1.南京邮电学院信息工程系,南京210003;2.东南大学电子工程系,南京210096.摘要:建立了内框驱动式硅微型角振动陀螺仪的运动方程,导出了灵敏度方程,提出了提高陀螺系统灵敏度的简单可行的方法,即:设计制造陀螺仪时,使内外框架固有频率相等,或驱动信号采用二个正弦波之和,二个正弦波的频率应选为框架的固有频率。关键词:微机械陀
5、螺仪;双框架;灵敏度中图分类号:1?249.122文献标识码:A文章编号:1005-9490(2004)01-众所周知,微陀螺仪技术对国防建设和国民经了灵敏度方程,提出了提高陀螺系统灵敏度的简单济建设具有极其重要的意义。它广阔的应用前景使可行的方法,即:设计制造陀螺仪时,使内外框架固得这方面的课题成为热门的跨世纪的研究领域之有频率相等,或驱动信号采用二个正弦波之和,二个一。硅微型双框架式角振动陀螺仪首先由美国CS-正弦波的频率应分别选为内、外框架的固有频率。DL实验室1988年研制成功。它有两个框架,一为驱动,一为检测。按驱动框
6、是内框还是外框,可分为内框驱动式和外框驱动式。对于内框驱动,施加于1内框驱动式硅微型角振动陀螺仪的内框架的驱动力矩可以被挠性杆隔离,不会引起外[1]结构组成及工作原理框架振动,从而可以提高信噪比。故本文按内框驱动式,建立了硅微型角振动陀螺仪的运动方程,导出如图1所示,陀螺仪由内、外两个框架组成,内收稿日期:2003-02-24基金项目:江苏省高校自然科学研究计划项目资助(项目编号:03KJB510089)作者简介:方玉明(1952-),女,南京邮电学院信息工程系讲师,现在东南大学电子工程系微电子专业攻读博士学位,研究①方向为微电
7、子学及MEMS系统研究,fangym@njupt.edu.cn.2电子器件第27卷[2]的静电驱动力矩,一般为:M外=kdVdeVasin(ω·t),Vde是直流偏置电压,Vasin(ω·t)是加在驱动电极上Ad(2ld+wd)的交变电压,kd=ε2,ε是真空介电常数hd-12N()ε=8.85×10V2,Ad是驱动电容极板的面积,ld是驱动轴到电容极板的距离,wd是驱动电容极板的宽度,hd为内框架与极板平行时的距离。现在内框架组合件上任取一微元P(dxdydz),设它在固定参考系中的坐标为(x,y,z),其质量为图1框架式角振
8、动陀螺仪ρdxdydz,其中,ρ为材料的密度。则其相对固定系框架通过一对内挠性轴连接到外框架上,外框架再的振动线速度为:通过一对外挠性轴连接到桥墩上,内、外挠性轴是相vp(x,y,z)=vx·X+vy·Y+vz·Z互垂直的,且都成扁平结构,这样使得它们的扭转刚度
