一种硅微机械陀螺制造方法研究

给出了一种硅微机械陀螺制造方法,该方法可适用于各种不同的微机电系统(MEMS)器件,包括加速度计、剪切应力传感器及MEMS光开关等。利用该方法制备了硅微机械陀螺,并给出了该陀螺的性能测试结果。同时分析了利用该方法制备各种不同器件时,工艺流程对器件性能的影响,重点讨论了硅-玻璃阳极键合、减薄工艺及深刻蚀所形成的侧壁质量,包括侧壁垂直度、侧壁杂质等因素对器件性能的影响。     

基于光纤陀螺仪的动力定位在海洋石油的应用研究

基于光纤陀螺仪的基本原理与动力定位的结构和原理,通过光纤陀螺仪的数学模型和动力定位的基本数学模型,分析该设备在海洋石油动力定位中应用的可行性。结果表明:在近海范围,光纤陀螺仪自身就可以实现作业船只的姿态测量和动力定位;而在深海地区,光纤陀螺仪可以作为位置测量系统的核心器件,实现更加复杂的船舶动力定位。     

基于模糊理论摆式陀螺仪悬挂带的优化设计

摆式陀螺仪为陀螺经纬仪的核心部件,以摆式陀螺仪的悬挂带为研究对象,提出了利用模糊理论结合设计水平、零件的制造水平、零件材料的好坏、零件的重要程度四个因素对悬挂带安全系数进行模糊综合评价。确定合理的安全系数后,根据陀螺仪工作时要求悬挂带对陀螺灵敏部产生的反作用力最小的原则,从而进行悬挂带的最佳宽厚比计算。通过优化设计使悬挂带既能保证安全又能节省材料。     

某液浮陀螺仪浮子在不同偏心下启动时受力仿真

针对单自由度液浮陀螺仪浮子在启动时的位置可能偏离几何中心的现象,首次研究了浮子在不同偏心程度下启动时液浮陀螺仪中浮子的受力情况。基于流体力学中球面Couette流的有关理论,结合计算流体力学并采用数值方法研究了浮子的受力情况。结果表明:浮子的偏心位置对压力与切应力大小分布有显著影响,且浮子两侧的压力差会随浮子偏心程度增加而增加。当浮子启动时偏心程度越大,浮子所受的合力也越大,极易造成浮子运动的不稳定,从而影响液浮陀螺仪的精度。     

过载振动复合环境下液浮积分陀螺仪误差建模与仿真

研究表明,液浮积分陀螺仪在过载振动复合环境下,因为结构变化而产生了较大的工作误差,这些误差的表现形式相当复杂,在单一环境实验中是无法体现的.本文采用有限元法对液浮积分陀螺仪在过载振动复合环境中的动力学特性进行研究,提出一种反映动力学环境下液浮积分陀螺仪结构振动特性的误差模型.设计了基于Simulink的复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差的仿真框图.并对过载振动复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差进行仿真,得到复合环境下液浮积分陀螺仪测量误差的规律.     

六轴IMU补偿的磁力计动态稳定校准

磁力计是用于确定机器人姿态的常用传感器之一,在使用过程中极易受到周围环境磁场和量测噪声的干扰.传统的椭球拟合能够校准环境磁场的影响,但是不能抑制量测噪声,且不能实时运行,最新的陀螺仪补偿算法弥补了这些缺点,但是由于陀螺仪存在漂移,所以也会使得磁力计数据发生漂移.文中提出一种使用六轴IMU来补偿校准磁力计的方法,首先通过...     

基于FPGA的硅微陀螺数字测控和温补技术研究

硅微陀螺仪由陀螺结构和测控电路组成,随着模拟接口电路的日臻完善,陀螺仪性能的提升主要靠数字电路中的测控和补偿算法。目前硅微陀螺测控电路正在向芯片化方向发展,为了加速硅微陀螺测控电路芯片化进程,用Verilog硬件描述语言设计了AGC和PLL对陀螺幅度和相位进行闭环控制,科氏力平衡进行闭环检测。对因加工造成的正交误差,设计了正交校正闭环。根据温度对陀螺仪的影响,对标度因数进行线性补偿,对零偏进行了BP神经网络补偿。实验结果表明,该控制系统下AGC相对稳定性为124ppm,PLL相对稳定性为79.1ppm,常温零偏稳定性为2.9o/h。在0℃到65℃温度范围内补偿前零偏稳定性为17.7o/h,补偿后零偏稳定性为9.1o/h,标度因数温度灵敏度降低1个数量级,不仅提升了硅微陀螺仪的性能,也为陀螺ASIC设计奠定了良好基础。     

MEMS陀螺仪在恶劣高温环境下提供准确的惯性检测

越来越多的应用需要从处于高温环境中的传感器收集数据.相比同等的分立式传感器,MEMS通常更小巧,功耗和成本都更低.此外,它们还可以在同样大小的半导体封装内集成信号调理电路.除了可以提供高精度倾斜(倾角)测量,还需要更加灵活和自由,以准确测量系统在严苛环境应用下的移动,在这些环境下,最终产品可能遭受冲击、振动和剧烈移动....     

MEMS陀螺与编码器在机器人自主定位中的应用

为提高微机械陀螺仪输出精度及移动机器人定位精度,研究了基于微机械陀螺仪与光电编码器的移动机器人自主定位方法。实时小波滤波法算法去除微机械陀螺仪输出数据噪声;通过微陀螺精度校正平台,用加权最小二乘支持向量回归机算法对微机械的先验数据作回归运算,构造先验回归决策函数,运用回归决策函数补偿微机械陀螺仪输出误差,提高微机械陀螺仪的角速率输出准确度;实验证实了方法能较好提高了MEMS陀螺仪的准确度,可以应用于移动机器人的自主定位之中。     

动态倾角传感器及其传递特性的研究

通过分析惯性传感器在姿态检测系统中的优缺点,提出一种简易互补滤波算法对陀螺仪和加速度计进行数据融合,生成动态倾角信号.利用角度测试装置测试该基于互补滤波的倾角传感器的动态特性,通过系统辨识获取该传感器的传递函数.辨识结果表明,该动态倾角传感器有效去除加速度计动态情况下的干扰和陀螺仪累积漂移误差,及时跟踪系统倾角变化,得到比较准确的动态角度值.