旋转弹用MEMS陀螺微小电容检测电路设计

发布时间：2021-03-06 07:34

　　由于高旋弹药具有高过载、高动态和空间小等特点，传统陀螺仪在量程、体积、动态特性和抗过载等方面不适用于高旋弹药的弹载姿态测量。针对高旋弹药弹载姿态测量困难的问题，本课题组结合高旋弹药飞行过程中轴向转速高的特点，设计了以弹体轴向旋转作为驱动的新型旋转弹用MEMS陀螺仪。该陀螺仪具有成本低、体积小、量程高和抗过载能力强等优点，有很好的应用前景。为了降低温度非线性、减少干扰加速度的影响和简化制作工艺，新型MEMS陀螺仪采用差分电容方式敏感角速率信号。由于该陀螺仪电容变化量小，输出信号非常微弱，准确获取电容变化量成为该陀螺仪信号提取的关键技术。本文以高精度电容检测电路为研究目标，主要开展了新型陀螺仪工作原理及其电学特性分析、静态电容检测电路和动态电容检测电路的设计与测试、陀螺仪微小电容相关特性测试与分析等工作。首先，本文通过对旋转弹用MEMS陀螺仪的原理和动力学模型的分析，详细说明了旋转弹用MEMS陀螺仪信号输出特点。根据高旋弹药的典型运动参数和旋转弹用MEMS陀螺仪的结构参数，分析了该陀螺仪的电学特性，为后续检测电路的设计提出了指标要求。其次，由于实际加工工艺造成新陀螺仪尺寸与理论尺寸不完全相... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

微机械陀螺仪的分类fl)国外MEMS陀螺仪的发展现状

图 1.1 微机械陀螺仪的分类EMS 陀螺仪的发展现状S 陀螺仪技术起始于上个世纪七十到八十年代，经过近二度陀螺仪方面取得了一定的研究成果，下面对近几年国外行相关的介绍。系统实验室在 2008 年通过改进了一种 MEMS 陀螺仪的率高达 1.5kHz，带宽超过 250Hz 的陀螺仪。这种陀螺仪信号，其检测分辨率可达 0.09°/s/ Hz ，零点漂移小于 0的结构[9]。

3图 1.5 圆柱形陀螺仪结构示意图州大学（Saarland University）的微系统器在空间上分开的陀螺仪。通过这一措施提高系统的分辨率到 0.087°/s/Hz[12]。很多的优点，但大多数只是在实验室阶段许多公司比如 ADI 公司、Murata（村田度的商用陀螺仪。表 1.1 是当前国外常用

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3066688