硅微机械陀螺是一种以哥氏效应为基础原理,以MEMS加工技术依托的惯性角速度传感器件。具有较低功耗、较小体积、优良的动态特性等特性,硅微机械陀螺的应用前景非常广阔。由于MEMS加工工艺精度限制,硅微机械陀螺的标度因数实测值与设计的理论值具有较大的差别,不同陀螺的标度因数也有差异性。因此硅微机械陀螺在投入使用前需要用高精度转台进行逐个标定,不能很好体现MEMS技术特征。因此,针对硅微机械陀螺,亟需一种更加快速准确标度因数静态标定方案。另外,硅微机械陀螺在线工作时标度因数会随着环境变化而变化,研究如何在温度等其他环境下标度因数在线校准具有重要意义。因此本文主要对标度因数理论、标度因数静电静态标定方法、标度因数在线自校准技术进行了研究。(1)标度因数理论研究在硅微机械陀螺测控电路研究的基础上,针对硅微机械陀螺标度因数相关参数进行了推导和分析,获得了标度因数的理论模型,为硅微机械陀螺自标定技术研究打下基础。(2)标度因数静态标定方法研究针对利用虚拟哥氏力对硅微机械陀螺标度因数及其带宽特性的标定进行了研究。首先研究了利用虚拟角速度对标度因数及带宽标定原理,设计了相应方案的总体验证方案。并根据相应方案对静态标定中所需要的硬件电路、上位机软件等进行了设计。研究了静态标定相关信号参数的提取方法。通过理论分析提出了一种适用于大批量陀螺的标度因数静态标定方法。该静态标定方法对同一批生产的陀螺的标度因数进行快速标定,误差小于0.8%。利用虚拟哥氏力对硅微机械陀螺带宽标定进行实验研究,实验测得硅微机械陀螺带宽为354.3Hz与仿真结果349.5H基本一致,而且相位延迟误差小于3.39?。(3)标度因数在线自校准技术研究针对硅微机械陀螺在线校准原理和总体验证方案进行了研究和设计。根据标度因数数学模型,将标度因数在线校准分为驱动轴振动速率校准和检测灵敏度校准。提出了利用非线性刚度系数3倍频特性对硅微机械陀螺驱动轴振动速率进行校准的方案。应用3倍频信号和谐振信号的幅值比值与驱动轴振动频率关系对驱动轴振动速率校准的方法。检测灵敏度校准时,首先通过实验分析硅微机械陀螺检测灵敏度变化主要由检测轴增益变化引起,为此设计了相应的校准算法。最后根据设计的在线校准方案研究了驱动轴振动速率以及检测灵敏度对于硅微机械陀螺标度因数在线校准的影响。因此分别对两个参数在线校准用以在线校准比较度因数实验。实验表明标度因数变化主要受检测灵敏度变化影响。但是同时用驱动轴振动速率和检测灵敏度进行综合校准后,校准精度更高。通过综合校准,在整个工作温度范围内标度因数校准后最大误差从21.6%减小到小于1.29%。