新型壓電式固態(tài)微陀螺的研究.pdf

1、本文介紹了一種新型壓電式固態(tài)微陀螺,相對(duì)于一般的機(jī)械陀螺或振動(dòng)陀螺來(lái)說(shuō),固態(tài)陀螺有強(qiáng)的抗沖擊、抗震動(dòng)能力。本文詳細(xì)給出了新型的壓電式固態(tài)微陀螺的結(jié)構(gòu),參考振動(dòng)及其工作原理,并進(jìn)行有限元分析對(duì)陀螺的工作原理進(jìn)行了驗(yàn)證。此外本文在新型的壓電式固態(tài)微陀螺的敏感度和雙軸角速度檢測(cè)的方面進(jìn)行優(yōu)化。首先在陀螺工作原理的基礎(chǔ)上討論陀螺的敏感度和陀螺的參考振動(dòng)之間的關(guān)系,經(jīng)過(guò)有限元仿真得到最優(yōu)化參考振動(dòng),在此參考振動(dòng)下陀螺具有高的敏感度。其次提出了新的

2、陀螺結(jié)構(gòu),使得在一定驅(qū)動(dòng)方式下的振動(dòng)能夠用來(lái)實(shí)現(xiàn)雙軸角速度檢測(cè)的陀螺的參考振動(dòng)。同時(shí)對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化,得到了相應(yīng)的最優(yōu)化參考振動(dòng)。本文也給出了壓電式固態(tài)微陀螺的加工工藝。討論了基體和電極的材料,種子層和濕法刻蝕去種子層的溶劑。對(duì)電極和大小和分布位置做出了改進(jìn)。設(shè)計(jì)了陀螺的驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)電路并進(jìn)行PCB板的制作。通過(guò)LABVIEW對(duì)電荷放大器的信號(hào)進(jìn)行采集,包括電壓的幅值和相位,用此來(lái)監(jiān)控陀螺的最優(yōu)化參考振動(dòng)。最終給出了單軸和雙軸陀螺的監(jiān)控最優(yōu)化