单片集成三轴微机械陀螺技术初步研究

设计了一种单片集成三轴微机械陀螺,制造了一批样机,进行了初步的驱动特性的实验研究,研制结果表明,陀螺性能符合设计要求。

基于纳米光栅泰伯效应的三轴加速度计仿真设计

基于纳米光栅近场泰伯自成像效应,提出一种双层光栅透射检测式的单片集成三轴微加速度计的设计方案,利用双层光栅的面内运动和离面运动分别对x,y,z轴加速度分别进行检测。通过对加速度计结构和双层纳米光栅结构尺寸分别进行仿真设计,并计算结构灵敏度和光学效应灵敏度的大小,完成了器件的优化设计与仿真研究。仿真结果表明:单片三轴微加速度计的面内检测灵敏度为1.67μm/g_(n),离面检测灵敏度为1.41μm/g_(n),结合纳米光栅光学效应的优化仿真,最终实现面内x,y轴加速度计灵敏度为0.038 V/g_(n),离面z轴加速度计灵敏度为0.406 V/g_(n)。

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。