硅微陀螺溫度誤差機(jī)理研究.pdf

1、硅微機(jī)械陀螺由于其各方面突出的優(yōu)點(diǎn)，如成本低、易于集成、可靠性高等，近些年得到了飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。目前，溫度誤差較大是限制其進(jìn)一步發(fā)展的主要因素之一。為提高微陀螺的溫度性能，本文對(duì)陀螺溫度誤差的形成機(jī)理進(jìn)行了深入研究，重點(diǎn)分析了溫度引起輸出漂移的兩個(gè)主要途徑——表頭模態(tài)參數(shù)變化和電路特性變化，得到各不同因素對(duì)溫度誤差的貢獻(xiàn)大小，指出溫度引起的陀螺模態(tài)參數(shù)變化是造成陀螺溫度誤差的主要原因。論文主要內(nèi)容包括：
　　1.分析和總結(jié)

2、了硅微陀螺及其溫度誤差的研究現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹了硅微陀螺的工作原理及控制方法等。
　　2.分析了溫度變化引起的陀螺模態(tài)參數(shù)變化對(duì)陀螺輸出的影響，得出：溫度變化會(huì)引起陀螺模態(tài)參數(shù)的變化，模態(tài)參數(shù)的變化會(huì)導(dǎo)致敏感模態(tài)增益和相移變化，進(jìn)而影響陀螺的輸出。根據(jù)本文的仿真條件設(shè)置，在全溫區(qū)(-40℃~60℃)下由于模態(tài)參數(shù)變化導(dǎo)致的陀螺零偏變化約為-923.06°/h。
　　3.分析了模態(tài)參數(shù)對(duì)陀螺溫度靈敏度的影響，通過(guò)仿真得出結(jié)論：為了

3、減小陀螺溫度誤差，在陀螺參數(shù)設(shè)計(jì)上應(yīng)該考慮增大敏感品質(zhì)因數(shù)、減小模態(tài)諧振頻率和增大驅(qū)動(dòng)和敏感模態(tài)諧振頻率差。
　　4.分析了溫度引起的電路特性變化及電路特性的變化對(duì)陀螺輸出的影響，得出：高通濾波器特性的變化會(huì)引起陀螺敏感模態(tài)增益的變化，進(jìn)而影響陀螺的刻度因數(shù)；敏感一次解調(diào)低通濾波器特性的變化會(huì)同時(shí)影響陀螺的刻度因數(shù)和零偏；驅(qū)動(dòng)一次解調(diào)低通濾波器的相移變化會(huì)通過(guò)哥氏力耦合到敏感模態(tài)振動(dòng)信號(hào)上去，如果兩個(gè)模態(tài)的濾波器特性一致，則低通濾