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微机械陀螺仪的基本工作原理 主要特点及应用情况 主讲人 宋璐学号 2120121012 1 1 概述2 基本工作原理3 主要特点4 应用情况 内容提要 2 MEMS MicroElectroMechanicalsystems微米 纳米技术 micro nanotechnology微机械陀螺仪 也叫硅微陀螺仪 微机电陀螺仪 它被誉为指尖上的陀螺仪 1 概述 3 振动结构 线振动结构和角振动结构材料 硅材料和非硅材料驱动方式 静电驱动式 电磁驱动式和压电驱动式检测方式 电容性检测 压阻型检测 压电性检测 光学检测和隧道效应检测工作方式 速率陀螺仪和速率积分陀螺仪加工方式 体微机械加工 表面机械加工和LIGA加工方式等 1 1分类 4 1 国内硅微机电陀螺技术在设计理论研究上和国外存在差距2 MEMS工艺条件和国外相比存在较大的差距 产品加速度敏感性普遍偏大3 微弱信号检测及专用集成电路水平和国外相比存在较大的差距4 国内硅微机电陀螺仪的工程化水平和国外相比存在较大的差距5 国内硅微机电陀螺仪加速度敏感性普遍偏大 1 2微机械陀螺技术与国外的差距 5 目前 微机械陀螺仪还属于中 低精度范畴 它们的研制成功将投入更多的军事和商业应用 尤其在军事方面 通过采用微机械陀螺仪技术 可以把制导 导航和控制引入以前未能考虑的一些武器系统中 典型的如各种制导炮弹和弹丸 1 3研究现状与研究意义 6 1 概述2 基本工作原理3 主要特点4 应用情况 内容提要 7 基于哥氏效应工作 2 基本工作原理 8 框架式微机械振动陀螺仪结构形式 2 基本工作原理 9 框架式微机械振动陀螺仪的控制系统框图 2 基本工作原理 10 1 概述2 基本工作原理3 主要特点4 应用情况 内容提要 11 与现有机械转子式陀螺仪或光学陀螺仪相比 其主要特点如下 体积和能耗小成本低廉 适合大批量生产 动态范围大 可靠性高 可用于恶劣力学环境 准备时间短 适合快速响应武器 中低精度 适合短时应用或与其他信息系统组合应用 由于硅材料固有的温度敏感性 需要对硅微陀螺仪的温度特性作特别处理 3 主要特点 12 1
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