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陀螺仪自问世以来,发展迅速,在航空、航天、航海、军事等领域得到广泛的应用。MEMS陀螺采用振动部件,与传统陀螺采用转子部件相比,具有可靠性好、抗冲击力强、体积小、重量轻、成本低等优点,成为陀螺仪发展的又一重要方向。不同于发展成熟的支悬梁-活动质量块结构的振动微陀螺,我们提出了一种基于超磁致伸缩材料块体的固体振子微陀螺,其结构简单,无支撑梁,抗冲击振动能力强;借助于超磁致伸缩材料(GMM)的大应变振动特性,其测量灵敏度高。本文主要从以下几个方面展开研究:1、磁致伸缩固体振子微陀螺的设计和仿真。进行了微陀螺的机械结构设计,其结构由GMM固体振子、平面方形线圈、偏置永磁体和GMR传感器组成。根据磁致伸缩材料数理模型,利用COMSOL有限元分析软件,采用更具扩展性的弱解方程方法计算了振子的振动工作模态,获得固有频率193.178KHz,与传统比拟法193.722KHz相近;对永磁体和通电线圈的空间磁场分布进行了仿真设计。从而为微陀螺的结构参数设计提供指导。2、磁致伸缩固体振子微陀螺的制造。详细阐述了MEMS平面方形线圈的微加工工艺,获得了多种线宽和匝数的微陀螺线圈定子。对GMM固体振子、偏置永磁体和GMR传感器进行了选购。成功组装了长宽高尺寸之和不大于20mm的磁致伸缩固体振子微陀螺表头。3、微陀螺的驱动及检测电路的研究。为微陀螺设计实现了线圈稳流驱动电路和信号检测电路,主要包括实现恒电流输出的线圈驱动电路、GMR磁场信号检测电路和信号解调电路的仿真分析及其PCB板的制作。4、测试实验。对加工完成的方形定子平面线圈的阻抗进行了测量,为微陀螺表头组装中上下定子驱动线圈的配对选取提供了参考。研究了测量磁致伸缩方体振子谐振频率的方法,分别利用加工的定子平面线圈和绕制的线圈进行激励测量,二者结果基本相同,证明了本微陀螺采用双侧平面线圈的激振方式使GMM振子工作在驱动谐振频率上是可行的。最后对微陀螺表头及其测控电路系统进行了整机联调,发现该微陀螺能灵敏地检测输入角速度的变化,证明了本文的设计方案在原理上是可行的。