高精度石英音叉陀螺模塊化電路技術(shù)研究.pdf

1、石英音叉陀螺是振動型角速率傳感器，是以石英晶體為基體材料制作的，是基于MEMS技術(shù)的微機(jī)械加工技術(shù)與振動慣性技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其特點(diǎn)是：重量輕、體積小、抗沖擊能力強(qiáng)、長壽命、低功耗、快響應(yīng)、高可靠性、環(huán)境適用性強(qiáng)、適合大批量生產(chǎn)。因此，石英音叉陀螺非常適應(yīng)在未來的信息化戰(zhàn)場中，武器系統(tǒng)向智能化、小型化和數(shù)字化方向發(fā)展的趨勢。微型慣性器件作為目前可預(yù)見的第四代慣性傳感器，在精確制導(dǎo)炸彈、導(dǎo)彈和微型飛行器等軍用領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。事實上，

2、近年來北約和美軍在各次戰(zhàn)爭中，使用了大量精確制導(dǎo)炸彈和導(dǎo)彈，實現(xiàn)了對目標(biāo)的準(zhǔn)確打擊。在這些靈巧武器中，均使用了微型慣性系統(tǒng)。低成本、小型化、可批量化生產(chǎn)的角速率傳感器是微型慣性系統(tǒng)的基本單元，因此石英音叉陀螺的軍事應(yīng)用前景非常廣闊。同時石英音叉陀螺由于其自身的特點(diǎn)而具有鮮明的軍民兩用性，可以通過進(jìn)一步降低成本，在工業(yè)領(lǐng)域如汽車工業(yè)、船舶通信穩(wěn)定平臺等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
　　本論文主要針對陀螺處理電路開展研究。高精度、高性能的陀螺處

3、理電路是提高石英音叉陀螺技術(shù)水平、提高其可靠性和環(huán)境適用能力的保證。首先闡述石英音叉陀螺工作原理以及電路組成，從陀螺敏感芯片的結(jié)構(gòu)特性，陀螺信號處理的電路特性進(jìn)行詳細(xì)分析。其次對高精度陀螺電路進(jìn)行研究，包括分析影響陀螺精度的因素，分析元器件特性對陀螺精度的影響，分析低噪聲高增益檢測電路設(shè)計等方面。然后從石英音叉陀螺的誤差源，誤差補(bǔ)償基本理論，幾種溫度補(bǔ)償方式的實驗數(shù)據(jù)分析等方面開展誤差補(bǔ)償技術(shù)研究。接下來從音叉驅(qū)動模塊電路，相敏解調(diào)模塊