旋转载体驱动硅微机械陀螺加工技术与接口电路研究

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本文主要研究了旋转载体驱动硅微机械陀螺的加工技术和接口电路。旋转载体驱动硅微机械陀螺是一种无自主驱动结构的硅微机械陀螺。该陀螺利用旋转载体的自旋作为陀螺敏感结构的驱动,可敏感垂直于载体自旋轴方向的角速度和载体转速。针对该陀螺的特点,在力学基础上利用坐标变换和力矩分析的方法,建立了陀螺的动力学模型,分析了它的工作原理;根据旋转载体驱动硅微机械陀螺结构上的特点和性能指标的要求,并结合体硅微机械加工技术的特点,研究分析了陀螺敏感结构各部分的加工步骤和流程以及陀螺的封装技术。旋转载体驱动硅微机械陀螺采用电容敏感方式,敏感结构输出微弱电容信号,针对陀螺敏感结构输出信号的特点,本文分析设计了可检测10-18F电容变化的信号检测处理电路,实验结果表明该电路可满足陀螺性能指标要求。最后,本文研究分析了旋转载体驱动硅微机械陀螺的测试方法和测试工具,最终测试结果表明,利用本文研究的加工技术和接口电路制作的旋转载体驱动硅微机械陀螺满足各项技术指标要求,可用于旋转载体姿态控制。
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