论文摘要
相比于经典的二波腹嵌套环式MEMS陀螺,三波腹嵌套环式MEMS陀螺具有工作频率高,抗干扰能力强等一系列优点,但是由于其工作频率高,环谐振状态下的热弹性损耗随之提高。针对这一问题本文采用了一种基于质量刚度解耦的质量块悬挂方法。该方法在基本不改变陀螺结构刚度的情况下,通过在嵌套环结构上悬挂质量块来提升陀螺的有效质量,从而可以按照需求合理降低陀螺的工作频率,降低其由热弹性阻尼带来的能量损耗,提升陀螺结构的整体性能。经COMSOL仿真软件的验证,我们优化了质量块的悬挂方式,避免陀螺振动时质量块的偏移,并且确定最佳的质量块悬挂环数为2环,而后在同一张<100>硅片上制作了优化前后的两种嵌套环式MEMS陀螺进行实验对比。实验测试结果表明:采用的质量块悬挂优化方式成功实现了质量刚度解耦,提升陀螺结构的品质因数3.12倍,降低陀螺由于加工缺陷带来的频率裂解3.37倍。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 高凯,李青松,张勇猛,路阔,王鹏,许一,李斌,肖定邦
关键词: 嵌套环陀螺,性能优化,质量刚度解耦,灵敏度,热噪声
来源: 传感技术学报 2019年10期
年度: 2019
分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑
专业: 仪器仪表工业
单位: 国防科技大学智能科学学院
基金: 国家自然科学基金项目(51575521)
分类号: TH824.3
页码: 1451-1456
总页数: 6
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