一种新型的硅微机械陀螺数字读出系统

为了简化系统设计,进一步改善陀螺的控制性能,提出了一种新型的微机械陀螺数字读出系统方案.该方案采用EPLL和AGC技术实现陀螺驱动模态的相位与幅度闭环控制,采用EPLL技术实现检测模态的信号解调.不仅降低了对陀螺品质因数的要求,而且省去了低通滤波器的设计.通过仿真实验不仅验证了该方案的可行性,还研究了EPLL参数对陀螺数字读出系统性能的影响.该方案对今后微机械陀螺系统的实现与性能的进一步提高有一定的指导作用,同时也为今后陀螺系统的误差补偿以及自标定、自校准奠定了基础.     

硅微机械陀螺的性能和设计方案

英国宇航系统和设备公司与其合作伙伴Ｓｕｍｉｔｏｍｏ精密设备有限公司共同开发了一种商用微硅陀螺。该产品设计上充分利用电子技术,适于大规模生产,从而使满足广泛商业应用尤其是汽车工业需求的低成本传感器进入市场成为现实。     

一种新型的低噪声硅微机械陀螺电容读出电路

陀螺系统的微机械敏感结构部分的性能提升受到成本、工艺的限制,有较高难度,故提升接口电路的各项性能成为提升整个系统性能的关键。因此,电容读出电路作为微机械陀螺系统中非常重要的组成部分,该电路性能的优劣直接决定着陀螺的测量精度。为实现硅微陀螺高精度检测,设计了一款低噪声的电容读出电路。在陀螺与读出电路之间设计斩波开关,基于斩波技术进行低噪声设计,采用相关双采样技术用来降低关键的第一级放大电路的低频闪烁噪声和开关噪声。采用了一种简化的陀螺测试模型,用于读出电路的独立测试。读出电路在0.18μm CMOS工艺下设计流片,测试结果表明,该电容读出电路输出噪声为-122.8dBV/Hz1/2,可实现0.06aF/Hz1/2的电容分辨率。     

一种速率陀螺测试系统的研制

本文介绍了一种适用于生产线的速率陀螺半自动化测试系统，说明了其技术特点和主要功能，软件设计和测试数据的管理。最后提出了研制全自动化测试系统的建议和设想。     

运用数字信号处理技术的转动速率检测和补偿

光纤陀螺研制的头十年重点主要放在光学元件的性能上；现在越来越多的注意力已转移到生产、装配过程，在恶劣环境下的性能，以及很重要的成本上。受温度、噪声和其他因素影响的模拟电路被较复杂的数字线路板所取代，原因是数字线路板有较高的性能、较小的空间和较低的成本。线路板还能进行温度效应的补偿并能满足用户的特殊要求，例如除角度速率外，还要求对角速率进行积分求得角度。     

一种硅角速率传感器的误差模型

微型传感器和高效信号处理之间的结合对于获得导航应用中所需的技术指标是至关重要的。文中概述了一种微机械硅角速率传感器的性能,表明它的主要缺陷是由一项重要的偏置漂移构成。本文建立了它的误差模型并且将它应用在基于卡尔曼滤波的修正运算之中。     

一种带有数字力反馈的宽动态范围的绝缘硅MEMS陀螺

本文描述的是一种硅绝缘体(SOI)的微电子机械系统(MEMS)的研究探索和原始的测试数据，它是一种振动角速率传感器，主要用于高超音速、小直径导弹和炸弹，SOI角速率传感器(即陀螺)主要用在宽动态范围和刚性环境中，它吸收了深度离子蚀刻反应得到的质量块和特征尺寸的优点，主要的研究集中在开发对称的装备结构以及多点的σ-δ力反馈控制，其目的是为了增加动态范围和减小对环境参数的灵敏度，包括温度、振动和恒定的Z轴负载加速度．有一个样机，单层MEMS芯片，结构是一个质量块被放置在一个三重模块去耦对称的悬挂系统中，经过了装配和调试，模块去耦悬挂系统，对每一个疏状驱动，只允许它在一个平面内运动，即一个自由度，所以削弱了因为振荡轴的不规则排列引起的误差，另外悬挂对称结构经过工艺处理和温度变化保持匹配的振荡模块频率，在不连续的时间控制回路中有最大的动态范围，附属于该悬挂系统的是它们的线性模式的疏状驱动的工作状态，利用这些条件执行机构削除了偏差，在控制回路中减小了非线性度．在一个开环的结构中这些设备的速率传感器性能得到了验证，并且有一套设备在高超音速导弹样机中进行了飞行试验，目前的研究将是通过前置优化减少随机游走，增加一个激励控制回路改善偏置稳定性，和采用数字反馈回路增加动态范围，本文讲述SOI为基础的角速率传感器的最近研究成果和原始测试数据。     

一种硅深刻蚀中抑制Lag效应的新方法

在MEMS器件加工过程中,采用ICP刻蚀不同深宽比的三维结构时,由于Lag效应的影响,使较大尺寸的线条有较快的刻蚀速率,导致刻蚀深度的差异.为了抑制Lag效应,本文以S.L.Lai的三阶段模型为基础,提出一种可以对Lag效应进行补偿的刻蚀模型.     

应变速率和除氢对镀铬和镀Cd—Ti后的GC—4钢氢脆特性的影响

本文采用慢应变速率拉伸法研究了应变速率和电镀后除氢与否对ＧＣ－４钢氢脆特性的影响。