微机械陀螺仪

摘要： 设计对比分析实验并搭建测试系统,获得商品化微机械陀螺仪零偏稳定性对恒温(-40、25、60°C)和温度循环(-40~60°C)载荷的响应规律。恒温载荷下,石英基微机械陀螺仪零偏稳定性计算值在40(°)/h以下,硅基微机械陀螺仪零偏稳定性计算值约在150~670(°)/h的大范围之内。硅基陀螺仪的零偏稳定性计算值与温度基本呈正相关趋势且线性度较好,石英基陀螺仪与之相反。零偏稳定性值在温度循环交变的温度载荷下比在恒温载荷下大几十倍,结构设计和封装工艺等方面得到较好优化的陀螺仪可以有效避免这种负面影响。该研究为微机械陀螺仪零偏稳定性优化提供了对比测试数据和优化方向建议。

摘要： MEMS陀螺仪是惯性制导系统中的关键仪表,其测量性能直接决定制导的精准度。但是,惯性制导系统旋转速度极高,其运动姿态难以准确实时测量。针对这一问题,研制了一种适用于高旋系统的载体驱动微机械陀螺仪。以提高机械灵敏度为目标,对载体驱动微机械陀螺仪进行了结构优化,使用MATLAB对敏感元件的结构参数进行了优化,利用COMSOL软件建立了仿真模型,对优化后的结构进行了模态分析、静力学分析、谐响应分析和重力分析,验证了优化方案的合理性。经结构优化后,陀螺仪的固有频率为201.3 Hz,机械灵敏度为13.3 nm/(°/s),较优化前提高了57.2%。

摘要： 提出了一种针对低品质因数、小频差微机械陀螺仪的解调相角在线自补偿方法,以降低正交误差对陀螺仪性能的影响.对陀螺仪输出信号进行分析,展示了解调相角误差对陀螺仪零偏性能的不利影响.对此设计了基于外部激励信号的解调相角在线自补偿方法,该方法可在线辨识解调相角,从而对解调参考信号进行相角调整.仿真和实验结果表明该相角补偿方法可有效提升微机械陀螺仪的零偏性能,零偏稳定性由补偿前115.257°/h降低到补偿后31.406°/h,降幅达到72.7％.

摘要： 航展、武器展,哪个展台最能体现一个国家的军事发展水平?问题的答案众说纷纭,说发动机的有,说雷达的也有,但是军事圈有个默认的规则:导航系统先进,则武器一定先进;导航系统落后,武器系统一定臃肿低能。所以,全世界资深军事家观展时有个必看的关键项目,就是:导航仪。导航仪的种类很多,有卫星导航仪、激光陀螺仪、光纤陀螺仪、微机械陀螺仪。

摘要： 传统陀螺仪的测控电路是由分立的模拟电路组成,陀螺仪输出信号的性能易受温度等环境因素影响.针对以上问题,文章基于Altera公司的MAX系列FPGA芯片,设计实现了MEMS陀螺仪的驱动与检测电路系统.系统主要包含PLL模块、ADC控制模块、数据解算模块、DDS模块、自动增益控制模块和SPI控制模块.通过FPGA开发板进行下板测试,由PC端的信号采集与测试平台得出:扫频模式下MEMS陀螺仪三轴的谐振频率分别为5485、5513、5462 Hz;闭环模式下MEMS陀螺仪三轴的角速度分别为0.000193,0.003409和0.005329;同时系统运行稳定,实时性比较好,为后续的标定和测试奠定了一定的基础.

摘要： 为了避免微机械陀螺仪受温度影响产生较大波动,设计了基于RBF神经网络的微机械陀螺仪温度控制系统.首先,构建了微机械陀螺仪温度控制装置的数学模型;其次,鉴于控制模型参数会随温度改变而发生变化,提出了基于RBF神经网络的自适应PID控制算法,利用径向基函数的局部逼近能力调节微机械陀螺仪环境温度.结果表明,设计方案基于RBF神经网络,可实时整定PID参数,且能够准确控制微机械陀螺仪的温度.与传统PID控制相比,基于RBF神经网络的自适应PID控制算法具有更快的调节速度和较强的鲁棒性,实现了微机械陀螺仪温度的无静差控制,降低了模型参数变化对控制效果的影响,满足温度控制系统的要求.

摘要： MEMS传感器从最早的汽车电子到近些年来的消费电子,如今凭借着物联网时代的助推,已经掀起市场浪潮.但微机械陀螺传感器存在着各种非理想效应,其中静电驱动电容式微机械陀螺仪的主要不匹配干扰效应大致可以分为正交误差和同相误差这两大类.本文分析了微机械陀螺仪正交误差、同相误差产生的原因,根据微机械陀螺仪动力学方程在Simulink中进行仿真.根据仿真结果可以分析得到,微机械陀螺仪的干扰误差大部分是由正交误差造成的,严重影响了陀螺仪的性能,然而同相误差对陀螺仪性能的影响则相对小很多,可以忽略不计.本文基于微机械陀螺仪角速度信号提取原理,首先分析了不匹配干扰效应产生的干扰信号与目标角速度信号之间的差异,然后针对正交误差的不匹配信号提出了有效的消除方案.

摘要： 为了便于对空巢老人进行实时监控,实现无人化健康管理,文章提出了手杖的设计方案.当老人借助手杖运动时,手杖可以帮助老人调节身体平衡,防止摔倒.首先将微机械陀螺仪置于机械智能手杖中,其次通过结合加速度传感器、地磁传感器和单片机技术,将机械装置、驱动部件、电控系统构成一个具有特定功能的完整系统,最终实现对老人的实时监控和无人化健康管理.

摘要： 振动式微机械陀螺仪是随着微电子机械系统技术的发展的新型传感器,具有丰富的研究基础和很高的市场占有率.文章主要对振动式微机械陀螺仪领域的相关专利申请进行了统计和分析,总结了该领域的专利申请量变化情况及其分布状况.

摘要： 陀螺仪主要用来测量旋转角度或者是速度,其应用范围十分广泛,包括了导航,刹车调节控制等.微机械陀螺仪又可以进一步细分为加速式,振动式与转子式.本文就微机械陀螺仪的新进展及发展趋势作简要阐述.

摘要： 热流微机械陀螺具有结构简单、量程大、抗冲击能力强等优点，在军民领域具有广泛的应用前景。但与其他MEMS 传感器一样，热流微机械陀螺仪敏感结构的输出信号微弱，信号检测难度大。论文介绍基于调制解调原理的热流微机械陀螺仪测控电路的设计；热流微机械陀螺仪数字接口的设计。试验表明，采用论文所述技术实现的热流微机械陀螺仪的标度因数为0.49 mV/(o·s-1)，标度因数非线性为1.03%，标度因数对称性为3.49%，零偏稳定性为2.17 s /。

摘要： 针对旋转弹姿态控制的技术要求，提出了一种新型硅微机械陀螺仪组合，它由两个相互垂直安装的微机械摆及电路组成。在极坐标变换姿态控制系统中，可同时解调出旋转弹的横向、偏航、俯仰、自旋角速度。重点报道了新型硅微机械陀螺仪组合作为旋转弹体横向角速率敏感元件，用于实时敏感旋转弹的横向角速度，该微机械陀螺仪组合已在旋转弹的控制系统中进行飞行试验，结果表明，效果很好。

摘要： 采用Chartered 0.35 μm CMOS工艺设计了微机械陀螺仪接口电路中的低噪声敏感电容放大器集成电路。电路使用全差分电荷传输结构，周期采样敏感电容差，并以一定增益转化成差分电压。对放大器部分进行功率最小化设计以降低功耗；通过相关双采样技术来降低运放的失调及1/f噪声，实现低噪声；使用采样保持电路进行欠采样解调，滤波后得到与敏感电容成比例的信号波形。该动态敏感电容固有变化频率2～6 kHz，信号带宽1k Hz。整体电路版图面积0.975×1.030 mm2，提参后的后仿真表明增益4.33 mV/fF，放大器分辨率0.1 aF，采样频率10MHz，3.3 V电压下功耗16.3 mW。

摘要： 在武器测试领域,被试品飞行时的角速率是十分关键的测试参量,为了解决高转速武器及弹药角速率测试的问题,本文拟采用一种新型微机械陀螺仪设计一款具有大量程、抗高过载、耐强冲击等特点的小型弹载转速测试器件.

摘要： 该文研究了微机械惯性仪表的极限精度。首先，从仪表的结构原理出发，论述了微机械加速度计和微机械陀螺仪的微结构敏感元件的灵敏度和热噪声，提出满足基本精度指标的位移测量要求。其次，介绍了采样电容电桥测量亚原子级位移的电路原理，分析了该电路的误差源，推导出了信噪比计算公式。第三，讨论了抑制电路噪声和隔离分布电容的措施，计算了理论上可以达到的极限精度，阐述了当前工程实际可以达到的现实精度。第四，给出了该课题组的原理样机已经达到的主要性能指标，分析了存在的问题和进一步提高仪表精度的技术措施。

摘要： 该文在综合分析姿态测试方法的基础上，提出采用微机械陀螺仪测试某型炮射导弹姿态的方法，并对该方法进行了研究。

摘要： 为解决精密球体在研磨过程中的研磨轨迹无法测量等问题,将MEMS陀螺仪测量角速度技术应用到球体研磨轨迹的测量中,研究并实现了一套基于MEMS三轴陀螺仪和STM32微控制器的轨迹测量系统.介绍了ITG3200三轴陀螺仪的特点、原理以及轨迹测量系统方案设计.分析了温度影响陀螺仪零偏的机理,基于最小二乘法原理,建立了零偏补偿模型,有效地提高零偏稳定性,满足了工程需要.进行轨迹测量系统的双自转研磨实验,结果表明双自转研磨方式研磨均匀性较好.

摘要： 为解决精密球体在研磨过程中的研磨轨迹无法测量等问题,将MEMS陀螺仪测量角速度技术应用到球体研磨轨迹的测量中,研究并实现了一套基于MEMS三轴陀螺仪和STM32微控制器的轨迹测量系统.介绍了ITG3200三轴陀螺仪的特点、原理以及轨迹测量系统方案设计.分析了温度影响陀螺仪零偏的机理,基于最小二乘法原理,建立了零偏补偿模型,有效地提高零偏稳定性,满足了工程需要.进行轨迹测量系统的双自转研磨实验,结果表明双自转研磨方式研磨均匀性较好.

摘要： 为解决精密球体在研磨过程中的研磨轨迹无法测量等问题,将MEMS陀螺仪测量角速度技术应用到球体研磨轨迹的测量中,研究并实现了一套基于MEMS三轴陀螺仪和STM32微控制器的轨迹测量系统.介绍了ITG3200三轴陀螺仪的特点、原理以及轨迹测量系统方案设计.分析了温度影响陀螺仪零偏的机理,基于最小二乘法原理,建立了零偏补偿模型,有效地提高零偏稳定性,满足了工程需要.进行轨迹测量系统的双自转研磨实验,结果表明双自转研磨方式研磨均匀性较好.

摘要： 为解决精密球体在研磨过程中的研磨轨迹无法测量等问题,将MEMS陀螺仪测量角速度技术应用到球体研磨轨迹的测量中,研究并实现了一套基于MEMS三轴陀螺仪和STM32微控制器的轨迹测量系统.介绍了ITG3200三轴陀螺仪的特点、原理以及轨迹测量系统方案设计.分析了温度影响陀螺仪零偏的机理,基于最小二乘法原理,建立了零偏补偿模型,有效地提高零偏稳定性,满足了工程需要.进行轨迹测量系统的双自转研磨实验,结果表明双自转研磨方式研磨均匀性较好.

摘要： 本发明公开了带有校准的激励同步的微机电陀螺仪以及激励微机电陀螺仪的方法，陀螺仪包括主体(6)，可根据驱动轴(X)移动的驱动质量块(7)，以及由驱动质量块(7)驱动且可按照感应轴(Y)移动的感应质量块(8)，以响应于所述主体(6)的旋转。驱动装置(3)与该主体(6)和该驱动质量块(7)构成微机电控制回路(18)，并维持该驱动质量块(7)以驱动频率(ωD)振荡。所述驱动装置(3)包括：频率检测器(25)，其提供在驱动质量块(7)的振荡频率上的时钟信号(CKN)；以及同步级(29)，其给时钟信号(CKN)施加校准的相移()，以补偿由设置在驱动质量块(7)与控制节点(25a)之间的回路(18)的部件(20，21，22)引起的相移。

摘要： 本发明涉及了一种带有激励力反转的微机电陀螺仪和激励微机电陀螺仪的方法。公开了一种微机电陀螺仪，包括：主体(6)和驱动质量块(7)，所述驱动质量块(7)根据驱动轴(X)相对于主体(6)可移动，并且电容性耦合到所述主体(6)。该陀螺仪还包括驱动设备(3)，其与所述主体(6)和所述驱动质量块(7)一起形成微机电控制回路(18)，并设置成向所述驱动质量块(7)提供具有共模分量(V

摘要： 本发明提供一种提高了驱动效率的薄膜微型机械式谐振器(谐振器)、改善了对所加的角速度的检测灵敏度的谐振器陀螺仪、使用该谐振器陀螺仪的导航系统及汽车。谐振器包括由非压电材料制成的音叉、设于音叉的臂的主平面的内侧和外侧的第1和第2电极。在分别设于第1和第2电极上的第1和第2压电薄膜之上，分别设有第3和第4电极。通过在第3、第4电极上加上相互反相的交流电压，音叉就会以与中心线成直角的方向作为谐振方向而进行谐振。谐振器陀螺仪利用由其他电极和其他压电薄膜构成的检测部检测出与施加在该谐振器上的角速度对应的哥氏力。

摘要： 本发明公开了带有校准的激励同步的微机电陀螺仪以及激励微机电陀螺仪的方法，陀螺仪包括主体(6)，可根据驱动轴(X)移动的驱动质量块(7)，以及由驱动质量块(7)驱动且可按照感应轴(Y)移动的感应质量块(8)，以响应于所述主体(6)的旋转。驱动装置(3)与该主体(6)和该驱动质量块(7)构成微机电控制回路(18)，并维持该驱动质量块(7)以驱动频率(ωD)振荡。所述驱动装置(3)包括：频率检测器(25)，其提供在驱动质量块(7)的振荡频率上的时钟信号(CKN)；以及同步级(29)，其给时钟信号(CKN)施加校准的相移()，以补偿由设置在驱动质量块(7)与控制节点(25a)之间的回路(18)的部件(20，21，22)引起的相移。

摘要： 本公开的实施例涉及微机电陀螺仪和补偿微机电陀螺仪中的输出热漂移的方法。微机电陀螺仪包括：支撑结构；感测质量块，其以沿着驱动方向和感测方向的自由度被耦合至支撑结构，驱动方向和感测方向彼此垂直；以及校准结构，其面向感测质量块并且通过具有平均宽度的间隙而与感测质量块分离，校准结构相对于感测质量块可移动，使得校准结构的位移引起间隙平均宽度的变化。校准致动器控制校准结构相对于感测质量块的相对位置以及间隙的平均宽度。

摘要： 本发明涉及了一种带有激励力反转的微机电陀螺仪和激励微机电陀螺仪的方法。公开了一种微机电陀螺仪，包括：主体(6)和驱动质量块(7)，所述驱动质量块(7)根据驱动轴(X)相对于主体(6)可移动，并且电容性耦合到所述主体(6)。该陀螺仪还包括驱动设备(3)，其与所述主体(6)和所述驱动质量块(7)一起形成微机电控制回路(18)，并设置成向所述驱动质量块(7)提供具有共模分量(V

摘要： 本发明提供一种提高了驱动效率的薄膜微型机械式谐振器(谐振器)、改善了对所加的角速度的检测灵敏度的谐振器陀螺仪、使用该谐振器陀螺仪的导航系统及汽车。谐振器包括由非压电材料制成的音叉、设于音叉的臂的主平面的内侧和外侧的第1和第2电极。在分别设于第1和第2电极上的第1和第2压电薄膜之上，分别设有第3和第4电极。通过在第3、第4电极上加上相互反相的交流电压，音叉就会以与中心线成直角的方向作为谐振方向而进行谐振。谐振器陀螺仪利用由其他电极和其他压电薄膜构成的检测部检测出与施加在该谐振器上的角速度对应的哥氏力。

摘要： 本公开涉及用于微机电系统陀螺仪的驱动电路和微机电系统陀螺仪。提供了一种用于基于科里奥利效应操作的微机电系统(MEMS)陀螺仪的驱动电路。驱动电路向MEMS陀螺仪的移动质量块提供驱动信号，以使移动质量块的驱动运动以振荡频率振荡。驱动电路包括：输入级，其接收表示驱动运动的至少一个电学量，并基于电学量产生驱动信号；测量级，其基于驱动信号测量驱动运动的振荡幅度；以及控制级，其基于振荡幅度的反馈控制产生驱动信号。测量级执行在其期间驱动信号与幅度阈值具有给定关系的时间间隔的测量，并测量作为时间间隔的函数的振荡幅度。

摘要： 本实用新型涉及石英陀螺仪技术领域，尤其涉及一种三轴石英微机械陀螺仪衬底及陀螺仪，三轴石英微机械陀螺仪衬底，包括衬底本体，衬底本体包括用于安装电路板的第四安装位，衬底本体上还设有第一安装位、第二安装位以及第三安装位，第一安装位、第二安装位以及第三安装位分别用于安装检测X轴、Y轴以及Z轴的角速度的石英MEMS表芯，具有体积小、质量小、降低误差和装配流程简单的优点。本实用新型还公开一种三轴石英微机械陀螺仪，包括：三个石英MEMS表芯、减振支架、电路软硬结合板、外壳以及本三轴石英微机械陀螺仪衬底，安装方便且减少了导线焊接，提高生产效率，有利于批量生产，可靠性高，具有较强的可扩展性。

摘要： 本实用新型公开了一种三轴微机械陀螺仪和陀螺仪检测设备。本实用新型实施例提供的三轴微机械陀螺仪包括：陀螺芯片组件、陀螺板组件、控制板和壳体，陀螺芯片组件包括X轴、Y轴和Z轴陀螺芯片，陀螺板组件包括X轴、Y轴和Z轴陀螺板，控制板上安装有第一处理器；X轴、Y轴和Z轴陀螺板分别与控制板相连接；X轴、Y轴和Z轴陀螺芯片一一对应的安装于X轴、Y轴和Z轴陀螺板上；X轴、Y轴和Z轴陀螺板为两两垂直设置，X轴和Y轴陀螺板分别与控制板垂直设置，Z轴陀螺板与控制板平行设置；陀螺板组件和控制板安装在壳体内部。本实用新型实施例解决了现有技术中的陀螺仪难以在保证测量精度要求的基础上，同时兼顾体积小和成本低等要求的问题。