光学 精密工程, 2008, 16 (3): 484, 网络出版: 2008-07-08
双质量块调谐输出式硅MEMS陀螺仪的理论计算及仿真
Calculation and simulation of silicon MEMS gyroscope with dual-mass resonant output
摘要
提出了一种双质量块调谐输出式硅MEMS陀螺仪.采用两块反相、同频、等幅振动质量块作为敏感单元,通过测量谐振器谐振频率变化来计算转速的大小.推导了哥氏力与输人转速的传递函数,用瑞利-里茨法求得在轴向力作用下梁的固有频率方程,利用马蒂厄方程分析了双端音叉谐振器的运动数学表达式及陀螺仪标度因数方程.ANSYS分析表明:谐振器固有谐振频率为4.043 1×106Hz;在谐振器端部施加1×105Pa预载荷后,谐振频率偏移量为20.7 kHz.仿真结果验证了理论推导的正确性.该陀螺仪减少了振动噪声及能量损耗,消除了外界共模加速度引起的误差.
Abstract
李建利, 房建成, 盛蔚, 董海峰. 双质量块调谐输出式硅MEMS陀螺仪的理论计算及仿真[J]. 光学 精密工程, 2008, 16(3): 484. 李建利, 房建成, 盛蔚, 董海峰. Calculation and simulation of silicon MEMS gyroscope with dual-mass resonant output[J]. Optics and Precision Engineering, 2008, 16(3): 484.
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