基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试

提出了基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试方法,根据三轴试验需求组建了光纤陀螺转角测试系统.通过三轴振动试验应用该系统对振动台台面的转角位移进行了实测,对振动台面的实时角速度信号进行频域分析和处理.结果表明:基于光纤陀螺技术的三轴振动转角测试系统方案的可行性与正确性.     

基于虚拟仪器的压电陀螺扫频信号系统设计

扫频信号采集系统是压电微陀螺悬浮系统的重要组成部分.介绍了NI PXIe-6124多功能信号采集模块(DAQ)的原理与结构、以及它在构成压电陀螺扫频信号系统中所起到的作用.由于它同时具有高速的采样速率(4MS/s)和高精度(16位)的采样值,设计了基于NI公司设备的系统,用来准确地采集压电陀螺在各个频段的感应振动信号,将信号送入计算机进行处理,得出陀螺仪的谐振模态.在具体实验操作过程中,成功地将由DDS电路所激励的陀螺振动信号送入DAQ,并完好地处理了一系列陀螺的振动数据.     

自动增益控制在振动式微陀螺驱动中的应用

在振动式微陀螺的工作过程中,输入角加速度的变化将导致驱动轴振动幅值的变化,从而降低微陀螺的测量精度.文章研究利用自动增益控制技术使微陀螺驱动轴振动幅值保持恒定的方法,提出了合适的MIT自适应控制律,并且利用Simulink仿真验证了该方法的正确性与可行性,仿真结果表明,自动增益控制在提高微陀螺的测量线性度方面有显著作用.     

基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺振型检测技术

振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声场进行高分辨率测量,获得精确的谐振子振动分布情况,建立了谐振子声波测试实验系统,进行了测试实验,并与激光测振仪的测量结果进行比对。实验结果表明,该测试系统具有较高的振型测量精度。这种测试方法成本低,操作简便,测量精度高,可以实现谐振子振型的高精度快速测量,为后续的谐振子修形及陀螺控制提供重要基础。     

大输出微控制力矩陀螺的设计

为了提高微控制力矩陀螺的输出力矩,提出了一种微型控制力矩陀螺的设计方案.所设计的微型控制力矩陀螺用角振动代替了传统控制力矩陀螺的转动,由转子角振动系统及框架角振动系统组成,实现了基于科氏效应的控制力矩输出.通过框架角振动系统的电极位置居中设置及在玻璃上挖槽的设计,避免了静电吸合现象.四个完全相同的微型控制力矩陀螺构成一...     

相机稳像系统中陀螺信号的实时采集与数据优化

陀螺信号的采集与处理对于整个图像稳定系统的性能具有决定性作用.本文设计了一种应用于相机光学图像稳定系统中的陀螺信号实时采集处理器的系统方案;采用低成本的压电陀螺,运用高精度模/数转换模块和高性能数字信号处理器(DSP)对传感器数据进行了采集;运用基于离散小波变换的实时滤波算法对姿态测量数据进行了优化处理,为后续姿态测量精度的提高提供了基础.     

微机械陀螺的仿真与优化

微机械陀螺依靠振动模态频率来测量旋转角速度,通常微机械结构的振动模态相当复杂。虽然已有很多文章研究了如何调节驱动模态和敏感模态以获得最大的敏感度,却很少有人分析微机械陀螺的振动模态。振动模态与陀螺结构的设计参数有极大的关系,这些参数包括陀螺检测质量的尺寸、支撑系统的类型和尺寸,以及用以制造陀螺主体的多晶硅的残余应力。研究了一个静电驱动、电容检测、敏感垂直轴角速度的陀螺(也称平面陀螺)。同时,用有限元法分析法对微机械陀螺的结构进行了分析。     

压电型微固体模态陀螺的相位差检测

压电型微固体模态陀螺是一种利用压电材料制作的新型固态微陀螺,具有高抗冲击、抗震动能力.陀螺主要部分为一压电质量块,研究发现其存在某阶特殊的振动模态作为原振动,通过感应哥氏力将敏感方向上输入的角速度转化为电信号.陀螺上设置有多个电极,各电极在工作状态下输出压电电压信号,通过检测电路测量信号间的相位差分析陀螺状态.TL714高速比较器将正弦信号转换为方波信号,通过TMS320F2812芯片采集数据进行处理,实现了对两路频率范围100 kHz~600 kHz信号的相位差检测.实验结果验证了该检测方法的有效性.     

一种改进的振动式微机械陀螺驱动电路

采用闭环控制电路使振动式微机械陀螺驱动模态保持谐振是提高其灵敏度和稳定性的最为直接、有效的方法.基于锁相控制环路是目前振动式陀螺驱动广泛采用的控制方法之一.对包括陀螺在内的锁相环各个环节进行了建模.对各部分模型线性化处理后,推导了微机械陀螺锁相环控制电路的系统传递函数.传递函数的分析表明该系统是一个有差系统,即压控振荡器发生频率和陀螺谐振频率总是存在一定的频差.文中引入了校正环节来消除稳态误差.采用音叉电容式微机械陀螺进行了实验,转台实验显示刻度因子有所提高,表明该控制方案能够有效的提高陀螺的灵敏度及其稳定性.     

电磁振动台角运动分量测量方法

电磁振动台一般产生垂直于其台面的线运动,同时在其主运动分量也会耦合有其他方向的线运动或角运动分量,它们一般比较小.当采用电磁振动台进行陀螺线振动试验时,振动台产生的陀螺敏感轴方向角运动分量会使陀螺产生输出,因而需要对其进行测量.提出了振动台线振动耦合的角运动分量的一种测量方法,从理论上分析了该方法的可行性,并对测量不确定度进行了分析.采用激光干涉仪进行测量的结果表明所提出的方法是有效的.