基于多分辨率分析的硅微陀螺随机漂移时间序列建模

针对硅微陀螺的随机漂移误差,根据多尺度分析理论,提出了随机漂移趋势项提取算法,并应用于时间序列分析,采用波克斯-詹金斯法建立了ARMA模型。进一步采用长自回归-白噪化建模方法对模型进行了辨识和适用性检验。最后,构造Kalman滤波器对ARMA模型进行了滤波,滤波后方差减小了一个数量级,硅微陀螺原始漂移的零偏稳定性为34.428°/h,Kalman滤波后零偏稳定性为2.34°/h,有效地提高了陀螺的使用精度。     

微机械陀螺的一种微弱信号检测算法的分析与仿真

针对常用的微机械陀螺微弱信号检测方法不能很好地抑制信号带内噪声的不足,提出了一种基于整周期采样的求和平均处理算法,该算法等效地实现了低通滤波和减采样的功能.仿真表明它可以完全抑制信号中混杂的一系列特定频率的周期性噪声,对带内和带外的各种噪声成分抑制效果非常显著,并且可以大大节省系统资源的占用率.     

PVD溅射技术在MEMS器件制作中的应用

简单介绍了PVD溅射系统和溅射原理.实验分析了PVD溅射技术在微晶玻璃基片溅射沉积Cu膜时,沉积速率随相关工艺参数变化而变化的几点规律.给出了用PVD溅射技术沉积的Cu膜的表面形貌(AFM)图和显微镜照片.     

2-DOF冗余平面并联机构的奇异位形与冗余性研究

首先介绍一种 2 DOF冗余平面并联机构的奇异位形 ,然后分析了奇异位形对机构精度、刚度的影响 ,定义了一种机构性能的度量指标 ,最后阐述了采用驱动冗余减小和消除奇异位形影响方法及效果     

微半球振动陀螺的装配误差分析与精密微调机构设计

分析了微半球振动陀螺的装配误差形成机理,对装配精度要求进行了计算。在微半球结构锚点直径为1 mm的情况下,要保证装配间隙均匀度小于10%,锚点面的高度偏差需要小于0.1μm。通过数值计算和有限元模型,分别研究了装配误差对电极驱动能力、静态检测电容、静电刚度调节能力,以及1阶模态振型的影响。计算结果表明,电极间隙不均匀对检测、驱动和静电刚度修调能力的影响分别呈1、2、3次方关系,同时会引起微幅的结构偏摆。为提升电极装配间隙均匀性,设计了一种基于柔性缩小单元的微位移调节机构。该机构利用螺旋调节旋钮和柔性垫块,使石英玻璃基底产生2自由度微幅摆动,从而实现较高精度的装配。测试结果表明,微半球振动陀螺装配后平均电容误差约为30%～40%,但引入了较大的寄生电容,消除该影响后,电容平均误差为12%。     

基于光阱力的新型传感技术

光场具有力学效应,光力效应是指当光子与机械振子发生相互作用时能够改变机械振子动量和角动量的能力。基于光阱力的传感技术是利用光动量以及光角动量与光场中物体相互作用产生的光势阱,通过光阱力实现对微小粒子的动力学操控和运动状态监测的新型传感技术。由于光力传感系统具有衰减时间长、检测灵敏度高、精度高、系统体积小等突出优势,在众多前沿领域中发挥着重要的作用,具有极大的发展潜力,成为近年来交叉学科研究的新热点。首先介绍了光力效应的发展历史和光阱力的基本作用原理;然后分别介绍了光阱力在基础物理、量子物理、超高速旋转、生物技术、惯性传感、极微弱力及力矩测量等领域的典型应用;最后总结了国内研究现状,分析了国内外差距和基于光阱力的传感技术的发展特点,提出了下一步我国发展新型光力传感技术的建议。     

一种新的RGBW显示器映射算法研究策略

在分析将rgb转换到RGBW的映射算法本质和已有几种算法的基础上,阐述了先决定亮度因子n再最大化利用白色子像素的算法研究策略,并据此提出了一种新算法,未来还可通过主观实验适当调整新算法的权重因子以获得更好的显示效果。通过MATLAB仿真分析证明此算法在具有较优亮度的同时具有最好的白色子像素利用率,大大降低了能耗,延长了显示设备的使用寿命。通过本文算法的研究策略不仅有助于优秀新算法的提出,而且可用于优化已有几种算法的白色子像素利用率,进而推动RGBW显示技术的普及推广。     

一种避免静电黏附失效的低应力阳极键合技术

基于阳极键合过程中的静电吸合效应,提出了一种可避免静电黏附失效的低应力阳极键合技术.采用湿法腐蚀技术制作了梯形截面的硅梁结构和对应的Pyrex玻璃基底,理论分析了该结构的静电吸合电压并进行了实验验证.采用铝/铬作为玻璃基底的电极层,铬作为中间层,从而阻止阳极键合发生.由于在键合过程中形成的铬氧化物为导体,所以硅与玻璃之间的静电场消失,从而阻止了玻璃中的O2-等负离子向硅移动,避免了静电黏附失效;采用Al作为主要电极层,可以保证电极的电学特性.采用了逐步升压法,首先在200 V低电压条件下进行预键合,使结合面具有一定的连接强度,然后再提升键合电压至400 V进行强化键合,在充分保证键合强度的前提下,静电力作用下的结构变形仅为400 V恒压模式下的1/4,减小了静电力对键合结构产生的影响,有效改善了键合过程中产生的残余应力.     

石英微陀螺的驱动控制方法研究

基于相位控制技术设计了石英微陀螺驱动轴的谐振环路,使其产生驱动模态振动。通过提取系统信号幅值的方法,设计了基于速度幅值的控制器,使微陀螺驱动轴的振动幅值保持恒定。建立了Matlab Simulink 模型,仿真结果与所设计的谐振环路和幅值控制系统的驱动控制效果一致。试制了石英微陀螺的驱动控制电路,驱动电路的测试结果表明:谐振环路振荡频率与驱动模态频率非常接近,稳幅控制器使得驱动轴迅速起振,并在0. 5 s 内稳定,谐振频率下的幅值高于噪声85 dB,振动幅值稳定性有显著改善。     

基于双正弦载波调制的微陀螺测控电路研究

利用两路不同频率的高频正弦载波，分别对微陀螺驱动轴向和检测轴向的振动信号进行调制，从频谱上将它们与正弦驱动电压信号分离开来，减小测控电路的耦合噪声。采用相位控制技术和直流自动增益控制技术使微陀螺在驱动模态产生谐振，采用同步解调技术检测微陀螺驱动轴向和检测轴向的振动信号，然后通过二次解调得到输入角速度。对某配有此测控电路的微陀螺进行测试，得到其刻度因子为38 mV／(°).S-l，线性度为0。8%．