基于平板电极的半球谐振陀螺全角技术研究

全角模式下的半球谐振陀螺是速率积分陀螺,具有测量范围宽、带宽高和精度高等特点。该文对由谐振子和平板电极组成的两件套半球谐振陀螺的全角模式进行了研究,介绍了全角模式振型控制与信号解算方法;通过FPGA+DSP的构架,实现了全角模式半球谐振陀螺振型控制,并解算了驻波方位角。实验数据证实,研制的两件套半球谐振陀螺样机能够实现速率积分陀螺的功能,测量范围达±400 (°)/s,陀螺最大系统漂移20 (°)/h。相对于力平衡模式半球谐振陀螺,其拓宽了半球谐振陀螺的测量范围,为进一步提升全角半球谐振陀螺的精度奠定了基础。     

一种新型的角速率传感器--声表面波陀螺

声表面波(SAW)器件具有无源、无线、微型、抗冲击力强，灵敏度高等优点。用它制作角速率传感器——SAW陀螺已成为研究热点。概述了SAW陀螺的应用及发展；着重分析了SAW陀螺两种结构模式的工作原理；指出SAW陀螺设计的关键是如何得到合适的参考振动速度，而使其省掉悬浮振动机构成为简单的单平面结构；提出了亟待研究解决的几个问题。     

高精度半球陀螺球面电极刻蚀

半球谐振陀螺球面电极的刻蚀精度直接影响了谐振子驻波的控制准确性,以及在特定方位角读出信号采集的精度。该文采用激光对准的方式实现了半球陀螺超高对称球面电极的刻蚀,克服了传统对准法的低精度缺陷,将控制电极和读出电极的位置偏差角降低1个数量级(误差角±0.2°),有效提高了半球谐振陀螺制造精度。     

微型半球陀螺平面电极装配方法设计

微型半球陀螺采用静电激励和电容检测技术实现陀螺的振型控制及信号读取,电容间隙的装配工艺是陀螺的关键工艺之一.该文对采用平面电极的微型半球陀螺装配工艺进行了探索,并根据谐振子的结构尺寸计算了装配误差的控制范围,设计了一种采用精密垫片实现微小间隙的装配方法,该方法通过垫片的厚度控制电容间隙.对采用此方法装配的陀螺电容间隙进...     

电容式MEMS陀螺电极间隙标定方法研究

该文以蝶翼式陀螺为研究对象,研究了电容式微机电系统(MEMS)陀螺电极间隙标定的方法。提出了一种基于谐振测量的电学标定方法,设计了基于调制解调技术的高精度微弱电容检测电路,并可以通过开关控制实现蝶翼式陀螺不同接口电容电极间隙的测量与标定。基于陀螺工作原理建立了电极间隙理论分析模型,推导了电容间隙与输出电压之间的关系,搭建了电极间隙测量与标定平台,测量了多个陀螺不同电极的间隙,并与采用电容-电压(CV)分析仪、台阶仪的测试结果进行了对比。与CV分析仪测试方法相比,该方法可有效地避免寄生电容的影响,在寄生电容未知的情况下可准确测量出有效电极间隙,同时具有更高的分辨率。与台阶仪测试方法相比,该方法可以准确反映实际电极位置的间隙大小。被测陀螺的电极间隙理论设计值为2μm,采用该文提出的方法测试值分布范围为1.92～2.2μm,采用CV分析仪测试结果为2.004μm(寄生电容已知),采用台阶仪平均测试值为2.11μm。     

一种新型解耦硅微机械陀螺的设计

提出了一种新型静电驱动微机械陀螺结构,采用两组对称的梳齿结构作为驱动电极,同时采用中央质量块栅格和与驱动电极相同的梳齿两种结构检测感应模态的振动,每种结构设计两组独立的检测电极,分别采用差分方式进行检测,有效提高了陀螺的灵敏度。该陀螺结构的驱动模态和感应模态振动相互解耦,振动特性相似,固有频率、阻尼系数和品质因数等参数接近。采用有限元法分析了该结构的参数和特性,介绍了结构的制作流程。该结构谐振频率高、阻尼系数小,可达到较高的测量分辨率和准确率。     

新型惯导系统光纤陀螺

陀螺作为一种重要的传感器在飞机，舰船，卫星定位，汽车定位导航等军用和民用方面有 应用。基于萨格克效应的新一代光学陀螺在国外已进入实用阶段。这里我们介绍光纤陀螺的国内外最新发展动态。     

MEMS-IDT声表面波陀螺

声表面波陀螺的概念出现在70年代初期,发展为MEMS-IDT声表面波陀螺仅是最近几年的事情。MEMS-IDT声表面波陀螺仪是一种MEMS微机械振动陀螺,这种陀螺为单层平面结构,采用标准IC工艺就可完成加工,勿需悬浮的振动元件,有很强的抗冲击振动能力,可靠性高,可不用真空封装而保持较高的灵敏度。     

基于无线SAW压力传感器的FADS研究

嵌入式大气数据系统(FADS)是先进的大气数据系统.由于SAW压力传感器能进行无线测量,将无线SAW压力传感器应用于FADS,与MIMU相结合使之成为廉价的微型组合导航系统.研究了FADS的基本原理、无线双单端SAW谐振器压力传感器的基本原理以及相关应用电路模块,并利用HP Esoft软件和SAW谐振器等效电路对无线SAW压力传感器进行了仿真.研究表明,无线SAW传感器能应用到先进的大气数据系统,具有重要的应用价值.     

基于无线SAW压力传感器的FADS研究

嵌入式大气数据系统(FADS)是先进的大气数据系统。由于SAW压力传感器能进行无线测量,将无线SAW压力传感器应用于FADS,与MIMU相结合使之成为廉价的微型组合导航系统。研究了FADS的基本原理、无线双单端SAW谐振器压力传感器的基本原理以及相关应用电路模块,并利用HP Esoft软件和SAW谐振器等效电路对无线SAW压力传感器进行了仿真。研究表明,无线SAW传感器能应用到先进的大气数据系统,具有重要的应用价值。     

一种声表面波器件的新型晶圆级封装技术

总结了声表面波(SAW)器件传统封装技术中存在的问题,提出了一种SAW器件新型晶圆级封装技术。采用一种有机物干膜,分别经两次压膜、曝光和显影完成了对SAW芯片在划片前的封装,并用实验进行了验证。实验结果表明,本技术具有在不改变叉指换能器(IDT)质量负载的情况下同时具备吸声的功能,改善器件的带外抑制能力,增强了产品的一致性和可靠性。本技术在SAW器件的封装方面有广阔的应用前景。     

压电陀螺漂移的动态补偿

提出一种基于模糊推理的压电陀螺动态漂移补偿方法，设计了智能漂移补偿器。该补偿器通称在载体运动的复杂环境中对随时间变化的压电陀螺漂移作动态补偿，在三套应用系统上进行了实验，将陀螺漂移减小了２个数量级。     

数字无绳电话用声表面波滤波器

简要介绍了四川压电与声光技术研究所研制的数字无绳电话用声表面波滤波器,包括110．592MHz中频滤波器和900MHz系列射频滤波器。中频滤波器的插入损耗为3．5dB,射频滤波器的插入损耗为2．5－3dB。     

新型声表面波神经性毒剂传感器的研究

研制了基于声表面波技术的神经性毒剂传感器,对沙林进行检测研究,并对敏感材料氟化超支化聚合物的合成与表征进行了报道。结果表明,所研制的新型传感器具有响应快,灵敏度高,一致性好,可重复使用等优点,对沙林的检测限可达0.08mg/m3。     

单相单向换能器的低损耗SAW滤波器

概述了采用分布式反射的单相单向换能器及其设计，特别推荐了电极宽度控制的单相单向换能器，并报道了我们制作的几种低损耗滤波器结果。单级低损耗滤波器插入损耗为４．７～６．５ｄＢ，带外抑制达５０ｄＢ。两级低损耗滤波器获得带外抑制近９０ｄＢ，而插损仅为１０ｄＢ。     

一种新型SAW气体传感器的设计

提出了将纳米线技术与声表面波(SAW)技术相结合,分别利用纳米线气体敏感材料比表面积高,声表面波传感器质量敏感性高的优点,探索研制新一代声表面波气体传感器。该传感器具有响应速度快,灵敏度高,体积小,质量注和易集成等优点。该文主要从SAW专用芯片的研制、专用纳米线研制、专用纳米线的表面修饰与改性研究、检测电路设计等4方面进行了阐述。理论计算表明,相比传统二维结构的SAW气体传感器,三维纳米线结构的SAW气体传感器的在灵敏度和响应速度上都得到提高。     

一种窄带温补型声表面波滤波器

该文介绍了一种频率温度系数接近0的窄带温补型声表面波滤波器。该滤波器采用黑化的42°Y-X钽酸锂为衬底,温度补偿层材料采用二氧化硅薄膜,利用化学机械抛光二氧化硅薄膜法获得了平坦表面形貌。制作了温补型声表面波滤波器样品并进行了测试。测试结果表明,该温补型声表面波滤波器的中心频率约1 360 MHz,在-55～85℃内频率漂移仅约390 kHz,频率温度系数约-2×10~(-6)/℃,插入损耗约1.3 dB。     

超高频声表面波压控振荡器

本文介绍了ＵＨＦ频段声表面波压控振荡器的原理、设计与实验结果。实验制作的ＵＨＦ声表面波压控振荡器的工作频率为４１６ＭＨｚ；压控频偏＞４００ｋＨｚ；压控线性度为±３％；输出功率为７～１０ｄＢｍ。     

用于脉冲压缩雷达的声表面波部件

介绍一种用于脉冲压缩雷达的声表面波部件。它包含了声表面波脉压线、声表面波振荡器和重要的电子线路。该部件产生一种脉冲展宽信号，其工作频率为９６０ＭＨｚ，信号带宽为６ＭＨｚ，色散时间为１０μｓ，杂波电平≤－５０ｄＢｃ。专门设置的９００ＭＨｚ本振输出电平≥７ｄＢｍ，杂散电平≤－８０ｄＢｃ     

SAW传感器后端信号处理电路的设计

介绍声表面波(SAW)气体传感器原理及其信号处理电路原理,重点设计了传感器的频率检测电路.该频率检测电路基于FPGA技术,利用VHDL语言对各电路子模块编写了相应的代码,并用EDA软件QuartusⅡ完成了对电路的设计.该频率检测电路的测频范围为0.1～100 MHz.仿真和实验结果表明,设计相对误差较小,满足了SAW气体传感器的要求.