声明
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2微机械陀螺的研究发展现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.3 论文主要研究内容和章节安排
2 微机械陀螺的理论分析
2.1 科氏效应的原理
2.2 微机械陀螺动力学特性分析
2.2.1 单质量块微机械陀螺振动特性
2.2.2 双质量块微机械陀螺振动特性
2.3 微机械陀螺的阻尼分析
2.3.1 空气阻尼
2.3.2 热弹性阻尼
2.4 驱动与检测方式分析
2.4.1 静电驱动原理
2.4.2 电容检测原理
2.5 抗过载微机械陀螺结构设计理论分析
2.5.1 过载环境冲击原理
2.5.2 过载环境中微陀螺结构失效机理
2.5.3 双质量块微机械陀螺抗过载原理
2.6 本章小结
3 抗过载双质量块微机械陀螺结构设计
3.1 双质量块微机械陀螺结构方案设计与规划
3.1.1 全解耦设计
3.1.2 结构布局设计
3.1.3 基本性能指标规划
3.2 支撑弹性梁结构设计
3.3 机械耦合机构设计
3.3.1 驱动方向耦合机构设计
3.3.2 检测方向耦合机构设计
3.4 驱动与检测机构设计
3.4.1 静电驱动机构设计
3.4.2 电容检测机构设计
3.5 缓冲止挡抗过载机构设计
3.6 双质量块微机械陀螺尺寸与结构参数计算
3.7 本章小结
4 双质量块微机械陀螺结构性能与力学特性分析
4.1 静态仿真分析
4.2 模态分析
4.1.1 单侧质量块结构的分析与尺寸优化
4.1.2 双质量块微陀螺的模态分析
4.3 振动特性分析
4.3.1 谐响应分析
4.3.2 瞬态分析
4.4 抗过载性能分析
4.4.1 无缓冲止挡机构下结构抗过载能力分析
4.4.2 有缓冲止挡机构下结构抗过载能力分析
4.4.3 缓冲止挡机构尺寸优化
4.5 重力分析
4.6 热固耦合下的结构性能分析
4.7 本章小结
5 双质量块微机械陀螺系统性能分析
5.1 基本性能分析与参数计算
5.1.1 品质因数计算
5.1.2 频率匹配度分析与带宽计算
5.1.3 灵敏度计算
5.2 热机械噪声分析
5.3双质量块微机械陀螺系统建模与分析
5.3.1 驱动模块的建立与信号分析
5.3.2 检测模块的建立与信号分析
5.3.3 信号处理模块的建立与分析
5.3.4 缓冲止挡机构下抗过载模块的建立与分析
5.4 本章小结
6 双质量块微机械陀螺工艺设计
6.1 常见的 MEMS 制造技术
6.2 工艺方案设计
6.3 工艺流程设计
6.3.1 硅键合锚区加工工艺流程
6.3.2 玻璃基底布线工艺流程
6.3.3 硅微陀螺结构加工工艺流程
6.4 光刻版图绘制
6.5 器件封装设计
7 总结与展望
7.1 全文工作总结
7.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
中北大学;
