驱动与检测双差动硅微陀螺结构设计和分析

摘要

该文设计了一种驱动轴和检测轴双向差动且双向解耦的硅微机械线振动陀螺.用Ansys有限元分析软件对陀螺敏感结构的振动模态进行了动力学仿真,结果表明该设计可以实现驱动轴和检测轴的双差动振动模态及解耦.理论分析了陀螺的动力学模型,建立了陀螺具有多自由度耦合特性的动力学方程,导出了驱动-检测耦合传递函数,提出了能够反映在工作频率处驱动-检测的综合耦合系数.对加工的微陀螺敏感结构,分别在大气压和100 Pa真空下测试了驱动轴、检测轴和驱动-检测耦合频率响应特性.测试数据验证了刚度耦合参数的一致性.