全解耦硅微陀螺仪研究

摘要

研究了一种全解耦硅微陀螺仪，构建了两模态简化运动模型，推导简化驱动位移和敏感位移方程。用Ansys软件进行了模态分析，仿真表明，两模态实现较好解耦。利用国内DDSOG工艺对微陀螺进行了加工，并采用平行封焊工艺实现真空封装，最高品质因数达到30000。设计了闭环自激驱动电路和敏感信号检测电路。对加工出的陀螺样品进行了耦合误差测试，结果表明全解耦硅微陀螺仪的最小耦合误差等效输入角速度为31o/s，相比半解耦结构减小了13.9倍。对全解耦陀螺的小型化样机进行了系统性能试验，结果表明零偏稳定性为14.31°/h，相比半解耦结构提高了4.2倍。