超流体陀螺灵敏度和分辨率研究

发布时间：2022-01-13 15:56

　　灵敏度和分辨率是新型高精度超流体陀螺的重要性能指标,对其进行分析研究具有重要意义。基于超流体陀螺的工作原理,研究陀螺灵敏度与工作曲线之间的关系;分析位移检测系统中薄膜的振动幅值,推导陀螺检测元件噪声的方程,构建陀螺分辨率的数学模型;研究热能量引起的超流体相位波动,推导陀螺热噪声的方程,构建陀螺极限分辨率的数学模型。结果表明:超流体陀螺分辨率主要由检测元件噪声决定,其极限分辨率由热噪声决定;超流体陀螺灵敏度和分辨率呈现周期性的变化,其极限分辨率保持恒定;利用相移控制系统,把工作点锁定在使灵敏度最高的位置,此时陀螺分辨率为10^-8(rad·s^-1)/（Hz）^1/2)数量级,其极限分辨率可达10^-9(rad·s^-1)/（Hz）^1/2数量级。 

【文章来源】：兵工学报. 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

超流体陀螺结构和原理图

在图2中，双弱连接被等效为一个小孔。由图2可知，超流体通过小孔会引起薄膜偏离其初始位置，引起腔体内流体体积V变化。因此，V的变化与薄膜位移x的变化是呈正比的:式中:Ad为薄膜的表面积。由(5)式和(6)式可知，薄膜位移与总流量的积分呈正比，因此有

实际的弱连接是由数千个微孔所构成的，如图3所示。当微孔数量为N时，由热能量引起的相位波动被抑制为原来的倍[10]。因此由(12)式可得，1号弱连接两侧的热噪声Δф1n为由(2)式可知，当热相移Δфn=0时，Δфs=Δф1-Δф2，所以Δфs是随机变量。双弱连接在位置上相互独立，因此Δф1和Δф2相互独立，其标准偏差由(14)式决定。那么，热能量引起Δфs波动的噪声Δфsn为

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3586730