抗磁悬浮的原理、特点和应用

抗磁物质处在磁场中时,在重力和抗磁力的作用下,会稳定悬浮,利用这个原理可以实现抗磁物质的捕获、移动等微操纵.本文详细介绍了抗磁悬浮的两个分类:传统的抗磁悬浮和磁阿基米德抗磁悬浮,并对二者的特点、应用等作了介绍,然后详细分析了抗磁悬浮有关的关键因素,例如磁化率的计算、磁场分布的产生等,最后结合永磁体的小尺寸效应和MEMS...     

核磁共振陀螺仪研究进展北大核心

核磁共振陀螺(NMRG)是基于量子原理的陀螺仪,具有高精度、体积小、抗干扰能力强等特点,是陀螺仪发展的重点方向之一。简要回顾了核磁共振陀螺的发展历史,介绍了20世纪有代表性的研究成果。叙述了核磁共振陀螺的基本工作原理和硬件系统构成。按照4种不同的技术路径:微型核磁共振陀螺、无自旋弛豫交换(SERF)核自旋陀螺、芯片级组合原子导航仪和基于金刚石氮空位的核磁共振陀螺,重点阐述近年来国外研究机构在核磁共振陀螺研究领域取得的最新成果,之后再介绍了近年来国内研究机构取得的主要研究成果。最后总结了核磁共振陀螺技术的最新发展趋势。     

MEMS半球谐振陀螺的角速度积分及其FPGA设计

微电子机械系统(MEMS)半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,能工作在角速度积分模式下,具有体积小、质量轻、功耗低、成本低、对称性高、Q值高,以及精度高等优点.文章给出了一种微型半球谐振陀螺的结构,研究了其工作原理以及检测方法,设计了一种数字式MEMS半球谐振陀螺仪的角速度积分工作模式方案及其FPGA实现方法,以完成目前MEMS半球谐振陀螺的角速度积分模式的控制与检测工作.     

MEMS微陀螺仪研究进展

回顾了MEMS微陀螺仪的研究进展,简单介绍了MEMS微陀螺仪的市场应用。微陀螺仪是MEMS器件中非常重要的一类器件。它的运用已经从单纯的航空领域逐渐转向汽车、消费电子行业等低端市场,这意味着微陀螺仪除了传统意义上的高精度高稳定性的要求,也可以向低精度商品化发展。传统的振动式陀螺,由于原理的局限性和加工技术的限制,很难达到战术级和惯性级的要求。导航级集成微陀螺(NGIMG)项目建议使用其他途径,以减少器件的可移动部件和降低工艺难度,从而提高其精度和抗干扰能力。各种设计方法近年来层出不穷,其中悬浮转子式微陀螺是目前精度最高的陀螺仪,微集成光学式陀螺也将在未来一段时间拥有巨大的研究潜力和发展空间。     

基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的设计与制作

提出了一种新型的基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的结构设计及其制作方法.该种陀螺采用MEMS工艺制作而成,基底材料为肖特BF33玻璃,电极和谐振器均由单晶硅片加工而成,肖特BF33玻璃与单晶硅片通过阳极键合工艺键合在一起.介绍了该种陀螺的基本结构、工作原理,并进行了仿真分析,得出该种陀螺具有较小的频率分裂,表现出陀螺效应.最后,通过MEMS工艺进行了实际加工,得到了该种陀螺的实验样品.     

基于厚度剪切振动的压电圆盘微陀螺的制作和分析

基于面内振动模态工作的圆盘陀螺在利用压电方式驱动和检测时,需要在圆盘振动体侧壁上加工压电换能器,很难由MEMS工艺实现.为实现压电圆盘陀螺的小型化,设计制作了一种直接由压电材料作为振动体,基于厚度剪切振动模态工作的新型压电圆盘微陀螺.厚度剪切振动模态使得陀螺可以通过在压电基片上下表面制作金属电极的MEMS工艺进行加工.通过对加工出的陀螺器件进行阻抗分析发现加工出的陀螺具有良好的对称性,基于阻抗分析得到的品质因数通过有限元分析可知,陀螺可实现高灵敏度、低非线性度、大量程、低角速度耦合误差等性能.     

极区机载SINS/CNS组合导航算法研究

针对极区“两高两低三复杂”特殊地理环境下,单独使用惯性导航系统无法满足载机全球长航时自主飞行导航精度要求的问题,提出基于格网框架的极区捷联惯性导航系统(SINS) / 天文导航系统(CNS)组合导航方案,并对SINS/CNS组合导 航系统在中低纬度与极区环境下的飞行进行仿真分析。仿真结果表明:中低纬度地区SINS/CNS组合方案同极区SINS/CNS组合方案导航精度基本一致,而且SINS/CNS组合导航在精度和性能等方面明显优于单独子系统,组合导航系统不仅有效抑制了陀螺漂移引起的误差,并且及时修正了系统输出的各项导航参数。     

石英微机械陀螺的研究进展

首先介绍了石英微机械陀螺基于压电效应和科氏加速度的工作原理,回顾了石英微机械陀螺的发展历程,并且介绍了石英微机械陀螺的国内外发展现状。然后,针对石英微机械陀螺不同的结构进行了分类,并且对于不同结构的石英微机械陀螺的具体加工工艺、性能参数、应用领域等进行了综述。最后,对不同结构类型的石英微机械陀螺的尺寸、加工工艺,检测轴向,精度等参数进行了总结和对比,在此基础上分析了石英微机械陀螺的发展趋势,并指出了石英微机械陀螺研究中存在的问题,例如石英加工过程中产生的侧壁晶棱的不平整、石英侧壁电极的制作困难以及石英微机械陀螺多轴化应用的限制等。     

摇摆质量增强压电体声波固体波动圆盘微陀螺

提出了一种新型的摇动质量增强压电体声波固体波动圆盘微陀螺。该种陀螺,在结构上采用完全对称的圆盘式结构,在原理上,利用压电体声波的简并模态,而且摇动质量又增强体声波驱动和敏感效应,再由柯氏效应,获得输入角速度。文章介绍了结构,原理,同时又利用仿真分析,优化了参数,给出了该陀螺可有效工作在25 172.8 Hz的体声波二波腹模式下,频率分裂184.6 Hz,具有陀螺效应,仿真得到灵敏度为1.81μV/rad/s。最后,利用MEMS技术,对微陀螺进行了实际加工,并得到了样品。