硅微陀螺平板结构的压膜阻尼研究

压膜阻尼对硅微陀螺的精度具有重要影响。平板结构是硅微陀螺中一种典型结构,本文通过对雷诺方程的推导,得出平板在正弦规律小振幅刚性运动时的阻尼力解析式,并给出低频时阻尼系数的近似算法。利用Matlab和CoventorWare软件对运动平板的阻尼进行仿真计算,得出运动平板的阻尼系数和刚度系数,并分析平板参数对阻尼系数及刚度系数的影响。建立不同类型的带孔平板模型,通过比较可以看出,当阻尼孔按一定方式排列时,可以降低结构的阻尼。     

硅微加速度计系统设计技术

本文探讨了硅微加速度计的系统设计方法，采用专用MEMS设计软件建立了“三明治”式硅微加速度计自顶向下的系统模型，该模型对于硅微加速度计的系统设计和优化具有指导意义。通过优化改进设计，目前硅微加速度计零位重复性已达到2×10-4g（3个月，1σ），正在开展探月二期工程的应用研究。     

玻璃基环形振动微陀螺谐振子的设计与制造工艺

针对传统单晶硅材料热胀系数不稳定引起的硅基环形振动微陀螺的温度漂移问题，开展了玻璃基环形振动微陀螺谐振子的设计，并提出了一种新型的玻璃基准三维微结构制造工艺，借助微型电子机械系统（MEMS）工艺中成熟的深硅刻蚀、阳极键合、化学机械抛光等通用加工技术，融合玻璃熔融工艺，解决了玻璃基准三维微结构的制造工艺难题，同时保证了高的加工精度，实现了玻璃基环形振动微陀螺谐振子的高精度批量制造。     

用于空间舱火灾预警的气体检测技术研究

针对空间舱火灾的风险和早期预警需求,提出了一种用于空间舱火灾预警的气体检测装置设计方案。该方案首先基于微重力条件下燃烧特征和相关非金属材料燃烧试验,提出了适用空间舱火灾预警的目标气体类型和对应的指标要求以及组分气体火灾报警策略,并以此为根据设计了基于激光吸收光谱技术用于火灾探测的四通道气体检测系统,同时搭建了单通道气体检测装置。试验结果显示:单通道气体检测装置的T90响应时间约为1 s,且在-30～60℃范围内温度对浓度测量的影响小于1%,响应快速性及免标定功能均得到了试验验证。     

振动轮式硅微陀螺自动增益控制电路研究

为了提高硅微陀螺仪的检测精度，稳定硅微陀螺仪的标度因数，驱动信号的振幅和频率都需要稳定。采用自激驱动方式能使驱动频率自动稳定在陀螺仪驱动模态的谐振频率上；同时，采取自动增益控制电路（AGC）可以保持驱动振幅的恒定。本文根据场效应管的可变电阻特性，提出一种硅微陀螺仪自动增益控制方法。经试验证明此方法可以有效的稳定驱动电压幅值，达到恒幅的目的。     

面外轴向检测MEMS加速度计研究现状

面外轴向检测微机电系统（MEMS）加速度计（Z轴MEMS加速度计）是MEMS惯性系统中用于提供面外加速度信号的重要器件。文章首先介绍了Z轴加速度计的两种典型结构，列举了国内外科研机构近年来的研究成果，概述其在结构设计、工艺制造等方面的特点，以及在性能指标、三轴单片集成等方面的进展。最后，结合Z轴MEMS加速度计的研究现状，对其在结构优化、性能提升、工艺制造、单片三轴集成等方向的发展进行了展望。     

单片集成三轴微机电陀螺仪

为使陀螺仪进一步小型化、集成化,提出了一种新型单片集成三轴微机电陀螺仪,该陀螺仪采用单一MEMS结构芯片实现3个轴向角速度的测量.介绍了单片三轴陀螺仪工作方式、结构设计以及电路原理,完成了MEMS结构的流片加工,对陀螺仪表头和整机进行了测试,单片三轴微机电陀螺仪x轴、y轴和z轴零偏稳定性分别达到53.4(°)/h、70.8(°)/h和18.4(°)/h,非线性度分别为1.59×10-4、3.3×10-4和2.18×10-4.该陀螺仪具有三轴角速率检测效应,具有集成度高、体积小的优势,具有较强的应用潜力.