石英音叉微机械陀螺是一种新型的微机械振动角速度传感器,由于其具有成本低、尺寸小、可靠性高、寿命长,又能在恶劣环境中工作的独特优点,逐渐在军事运用和商业应用方面显示了广阔的前景,以微陀螺为核心部件的微惯性测量组合(MIMU)的发展也日益蓬勃。但是陀螺的精度却越来越适应不了更高要求的应用场合。针对石英音叉微陀螺的微弱信号检测技术,本文通过仿真表明:利用数字相关解调方法提取陀螺信号可以很好地提高检测精度。本文主要在压缩信号带宽提高信噪比和分析误差源以减小系统误差两个方面展开分析研究,主要内容如下:1.阐述陀螺的工作机理,说明压电效应的物理机制,根据电极优化配置的电场强度分布分析微观晶元的所受应力,说明了石英音叉各种振动模式的动力来源2.仿真分析微弱信号数字检测技术在提高信号检测精度方面的优越之处,验证其利用压缩带宽提高信噪比的方法在陀螺信号解调上的可行性;对不同数字滤波器进行性能比较优化选择3.详细分析了温度变化对谐振频率、机械品质因素等的影响,得到谐振频率随温度变化趋势曲线,指出补偿温度变化对稳定信号输出的重要性4.利用声卡设计实用的数据采集系统,将声卡实际采集的数据结合仿真程序进行数字相关解调分析,零位偏值过大,线性度也不够理想,因此要合理选取前置放大系数,信号中的非线性误差也需要进一步消除5.分析了导致陀螺系统产生零位偏值、零位漂移、相位偏移以及随机噪声的原因,具体分析了几种主要因素(如质心偏离、不正交等)产生的机械耦合对系统的影响本文的仿真分析充分表明数字相关解调可以有效提高微弱信号检测精度,将之应用于石英音叉陀螺的信号检测是切实可行的;系统误差源的分析也为今后改进加工工艺,进行系统优化设计奠定了基础和提供了方向指导。