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微型陀螺仪在非开挖电力管道探测技术中的应用探索 被引量:1
1
作者 刘章敏 姜艺楠 姚广元 《浙江测绘》 2021年第3期54-57,共4页
本文介绍了杭州市首次利用微型陀螺仪技术对非开挖在运行电缆管道进行三维探测的情况,解决了非开挖电力管道腔体中无空管道情况下的探测技术难题,并成功应用于杭州地铁盾构机近距离下穿在运行的220KV高压拖拉管所在区域,实现了防止电力... 本文介绍了杭州市首次利用微型陀螺仪技术对非开挖在运行电缆管道进行三维探测的情况,解决了非开挖电力管道腔体中无空管道情况下的探测技术难题,并成功应用于杭州地铁盾构机近距离下穿在运行的220KV高压拖拉管所在区域,实现了防止电力管道被破坏而进行的非开挖探测,从而助力市政工程的顺利推进。 展开更多
关键词 微型陀螺仪 非开挖拖拉管 在运电缆管道 三维探测
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硅微型两自由度振动轮式陀螺仪原理分析 被引量:2
2
作者 苏岩 王寿荣 周百令 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1999年第6期56-59,共4页
首次提出了2 种两自由度振动轮式陀螺仪新结构.详细分析了陀螺仪工作原理,推导了陀螺仪动力学方程.介绍了电容信号器和力矩器的工作原理.
关键词 振动轮式陀螺 微型陀螺仪 二自由度陀螺
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硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的模型分析
3
作者 罗跃生 范崇金 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期825-831,共7页
通过硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的结构示意图,介绍了该陀螺仪的工作特点.利用牵连运动的加速度合成定理和牛顿力学定律,通过力学分析和数学演算得到了该陀螺仪的活动质量的加速度表达式,并给出了该陀螺仪的数学模型.在陀螺仪做各坐... 通过硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的结构示意图,介绍了该陀螺仪的工作特点.利用牵连运动的加速度合成定理和牛顿力学定律,通过力学分析和数学演算得到了该陀螺仪的活动质量的加速度表达式,并给出了该陀螺仪的数学模型.在陀螺仪做各坐标轴方向的转动和作一般转动的情况下,对数学模型进行了求解,最后利用方程的解分析了陀螺仪是如何工作的、各种情况下该陀螺仪工作的差别、各坐标轴方向的转动对陀螺仪工作的不同影响. 展开更多
关键词 微型陀螺仪 加速度合成定理 牛顿力学定律
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微型半球陀螺仪的误差源研究 被引量:14
4
作者 倪受东 吴洪涛 +1 位作者 嵇海平 朱剑英 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第1期30-32,共3页
讨论了微型半球陀螺仪特有的一些误差源,主要有感测电路上的量测误差、电极与薄壳间电容的非线性效应误差、温度变化所引发的热漂移、线加速度所引发的误差以及非对称结构和非对称阻尼误差等。对上述误差源的认识是微结构制造和电路设... 讨论了微型半球陀螺仪特有的一些误差源,主要有感测电路上的量测误差、电极与薄壳间电容的非线性效应误差、温度变化所引发的热漂移、线加速度所引发的误差以及非对称结构和非对称阻尼误差等。对上述误差源的认识是微结构制造和电路设计的基础。 展开更多
关键词 微型半球陀螺 量测误差 非线性效应 热漂移 结构误差
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硅微型机械振动陀螺仪的计算机辅助设计
5
作者 施芹 王寿荣 +1 位作者 周百令 裘安萍 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期240-243,共4页
建立了硅微型机械振动陀螺仪的优化模型 ,确定其结构参数的目标函数和约束条件 ,采用优化方法对结构参数进行优化计算 .以AutoCAD为支撑软件 ,采用ActiveXAutomation技术对AutoCAD进行二次开发 ,建立了硅微型机械振动陀螺仪的计算机辅... 建立了硅微型机械振动陀螺仪的优化模型 ,确定其结构参数的目标函数和约束条件 ,采用优化方法对结构参数进行优化计算 .以AutoCAD为支撑软件 ,采用ActiveXAutomation技术对AutoCAD进行二次开发 ,建立了硅微型机械振动陀螺仪的计算机辅助设计系统 (GYROCAD) .该系统可以根据陀螺仪的性能指标等确定陀螺仪的最优结构参数 ,设计实例表明 ,由该系统设计的硅微型机械振动陀螺仪的灵敏度得到了明显的提高 . 展开更多
关键词 微型机械振动陀螺 计算机辅助设计 优化方法 ACTIVEX AUTOMATION
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硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪工作的微分方程模型 被引量:9
6
作者 罗跃生 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第1期49-53,共5页
详细介绍了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的工作原理,给出了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的结构示意图.应用牵连运动的加速度合成定理,通过严格的力学分析和严密的数学演算得到了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的活动质量的加速度表达式... 详细介绍了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的工作原理,给出了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的结构示意图.应用牵连运动的加速度合成定理,通过严格的力学分析和严密的数学演算得到了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的活动质量的加速度表达式.并应用力学牛顿定律推导了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的一个微分方程数学模型.并对数学模型进行了求解,最后利用方程的解分析了硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的基本工作规律. 展开更多
关键词 硅微陀螺 加速度合成定理 微型梳状线振动驱动式陀螺 微分方程模型
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微型线振动陀螺仪中机械静电力耦合变形研究
7
作者 郭秋芬 李峰 谢莉莉 《机电设备》 2009年第1期1-5,34,共6页
针对此现象建立微型线振动陀螺仪结构不对称造成的静电力耦合误差模型以及梳齿变形模型,使用Matlab软件进行仿真分析.同时根据有限元分析的方法,使用ANSYS软件进行分析,得到由于结构不对称造成的电场分布图、静电力分布图和变形图.这些... 针对此现象建立微型线振动陀螺仪结构不对称造成的静电力耦合误差模型以及梳齿变形模型,使用Matlab软件进行仿真分析.同时根据有限元分析的方法,使用ANSYS软件进行分析,得到由于结构不对称造成的电场分布图、静电力分布图和变形图.这些分析研究对提高微型线振动陀螺仪的精度起着非常重要的作用. 展开更多
关键词 微型线振动陀螺 机械静电力耦合 线速度耦合 静电力变形 Matlab仿真分析 ANSYS
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改进型硅微振动轮式陀螺仪有限元模型与结构性能研究 被引量:1
8
作者 李明 周百令 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第2期46-49,74,共5页
由于改进型硅微振动轮陀螺仪的结构性能要求和特殊的制造工艺,在设计阶段必须对其进行详细的结构性能分析。本文建立了该陀螺仪的三维有限元模型,分析计算了其基本模态。通过研究其谐响应,确定了频率、振幅和灵敏度的关系。
关键词 微型陀螺仪 有限元 模态分析 谐分析 灵敏度
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框架式硅微角振动陀螺仪的数学模型
9
作者 罗跃生 杨海鸥 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期67-70,共4页
详细介绍了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理,给出了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理图和结构示意图.利用刚体转动的欧拉动力学方程,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了框架式硅微角振动陀螺仪工作时,陀螺仪的基座与外框架... 详细介绍了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理,给出了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理图和结构示意图.利用刚体转动的欧拉动力学方程,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了框架式硅微角振动陀螺仪工作时,陀螺仪的基座与外框架之间的夹角和内框架,外框架之间的夹角的关系的一个微分方程模型. 展开更多
关键词 微型陀螺仪 欧拉动力学方程 数学模型
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振动轮式微机械陀螺仪微分方程模型及解的存在惟一性
10
作者 罗跃生 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期820-824,共5页
通过振动轮式微机械陀螺仪的结构示意图,详细介绍了该陀螺仪的工作特点.利用欧拉动力学方程给出了该陀螺仪的数学模型.利用常微分方程组解的存在性定理,讨论了解的存在惟一性,并利用振动轮式微机械陀螺仪的基本工作特点对该微分方程模... 通过振动轮式微机械陀螺仪的结构示意图,详细介绍了该陀螺仪的工作特点.利用欧拉动力学方程给出了该陀螺仪的数学模型.利用常微分方程组解的存在性定理,讨论了解的存在惟一性,并利用振动轮式微机械陀螺仪的基本工作特点对该微分方程模型进行了简化. 展开更多
关键词 微型陀螺仪 欧拉动力学方程 数学模型
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框架式硅微陀螺仪的数学模型及工作状况分析
11
作者 罗跃生 《宁波职业技术学院学报》 2007年第5期1-5,共5页
介绍了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理,给出了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理图和结构示意图。利用刚体转动的欧拉动力学方程,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了框架式硅微角振动陀螺仪工作时,陀螺仪的基座与外框架之间... 介绍了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理,给出了框架式硅微角振动陀螺仪的工作原理图和结构示意图。利用刚体转动的欧拉动力学方程,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了框架式硅微角振动陀螺仪工作时,陀螺仪的基座与外框架之间的夹角θ和内框架、外框架之间夹角的关系的一个微分方程模型。并对该数学模型进行了简化,得到了近似解,最后利用近似解分析了框架式硅微角振动陀螺仪的基本工作规律。 展开更多
关键词 微型陀螺仪 欧拉动力学方程 数学模型
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微型半球陀螺非轴对称结构的电刚度补偿方法研究 被引量:3
12
作者 嵇海平 吴洪涛 倪受东 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第9期46-48,共3页
微型半球谐振陀螺仪可以感测角速度和转角。但由于实际结构的非轴对称性,导致感测上产生误差。提出了一种电刚度补偿方法,即调节67.5,°90,°112.5,°135°不同位置的4个平衡电极的电压来调节谐振体刚度,从而达到结构... 微型半球谐振陀螺仪可以感测角速度和转角。但由于实际结构的非轴对称性,导致感测上产生误差。提出了一种电刚度补偿方法,即调节67.5,°90,°112.5,°135°不同位置的4个平衡电极的电压来调节谐振体刚度,从而达到结构轴对称;并通过有限元分析方法和灵敏度法求得4个平衡电极的电压值。 展开更多
关键词 微型半球陀螺 电刚度补偿 灵敏度 有限元
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梳驱动音叉式微速率陀螺仪的数学模型
13
作者 罗跃生 《浙江万里学院学报》 2005年第2期69-75,共7页
介绍了梳驱动音叉式微速率陀螺仪的工作原理,给出了梳驱动音叉式微速率陀螺仪的工作原理图和结构示意图.利用刚体转动的欧拉动力学方程和牛顿力学定律,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了梳驱动音叉式微速率陀螺仪工作时,该陀... 介绍了梳驱动音叉式微速率陀螺仪的工作原理,给出了梳驱动音叉式微速率陀螺仪的工作原理图和结构示意图.利用刚体转动的欧拉动力学方程和牛顿力学定律,经过严格的力学分析和严密的数学演算,推导了梳驱动音叉式微速率陀螺仪工作时,该陀螺仪满足的微分方程模型. 展开更多
关键词 微型陀螺仪 欧拉动力学方程 数学模型 牛顿力学定律
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核磁共振微陀螺的现状与发展 被引量:11
14
作者 李攀 刘元正 王继良 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2012年第12期769-774,785,共7页
基于核磁共振的微型陀螺仪以其小体积、低功耗、低成本等优势成为了惯性传感器领域新的研究热点。回顾了核磁共振陀螺仪的发展历程,并跟踪了国际上基于核磁共振的微型陀螺仪的最新研究动态。从核磁共振、光抽运和自旋交换碰撞三个方面... 基于核磁共振的微型陀螺仪以其小体积、低功耗、低成本等优势成为了惯性传感器领域新的研究热点。回顾了核磁共振陀螺仪的发展历程,并跟踪了国际上基于核磁共振的微型陀螺仪的最新研究动态。从核磁共振、光抽运和自旋交换碰撞三个方面介绍了核磁共振微陀螺的理论基础和主要涉及的物理效应。针对核磁共振微陀螺的不同结构对其进行分类,并从工作原理和性能参数等方面分别进行了阐述。最后,分析了核磁共振微陀螺的应用领域,对其发展趋势和实际应用所面临的挑战进行了展望,并指出磁抑制和磁屏蔽技术将会成为制约核磁共振微陀螺实际应用的难点。 展开更多
关键词 微型陀螺仪 核磁共振(NMR) 原子自旋 原子传感器 微电子机械系统(MEMS)
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微型惯性测量组合的关键技术 被引量:3
15
作者 丁衡高 章燕申 +1 位作者 马新宇 张斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期31-35,共5页
采用微米/纳米技术的微型惯性测量组合具有低成本、长寿命和高可靠性等优点,本文论述了国外这项技术的发展动向,提出了微硅及微型光学惯性器件关键技术的研究任务。
关键词 微型惯性测量组合 关键技术 环形光波导 零偏稳定性 技术关键 加速度计 品质因数 纳米技术 微型光学陀螺 声光移频器
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微型光学陀螺仪中声表面波声光移频器的研究 被引量:3
16
作者 张斌 潘珍吾 +1 位作者 丁衡高 里.尼.阿斯尼斯 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期65-67,共3页
微型光学陀螺仪是基于Sagnac效应,采用先进的集成光学技术研制的新型光学陀螺仪。研制微型光学陀螺仪的关键在于用频率调制来实现频率伺服,对主要误差进行有效抑制,实现高精度Sagnac频差测量。声表面波声光移频器正是解... 微型光学陀螺仪是基于Sagnac效应,采用先进的集成光学技术研制的新型光学陀螺仪。研制微型光学陀螺仪的关键在于用频率调制来实现频率伺服,对主要误差进行有效抑制,实现高精度Sagnac频差测量。声表面波声光移频器正是解决上述技术关键的一个集成光学核心器件。针对微型光学陀螺仪对声表面波声光移频器所提出的衍射效率为3%~5%,频移范围±300kHz,短期频率稳定度优于10-8这些特殊要求,依据声光理论进行了分析与特殊设计。采用平面集成光学工艺,在K8玻璃基片上研制出声表面波声光移频器。实验结果表明,该器件已初步满足设计要求。 展开更多
关键词 微型光学陀螺 声表面波 声光移频器 陀螺
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Analysis of mathematical model for micromechanical vibratory wheel gyroscope 被引量:2
17
作者 LUOYue-sheng FANChong-jin TANZhen-fan 《Journal of Marine Science and Application》 2003年第1期53-59,65,共8页
By the sketch of structure of MVWG,the working laws of this kind of gyroscope we re explained.To the aid of Euler′s Dynamics Equation,a mathematical model of the gyroscope was constructed,and then by the basic workin... By the sketch of structure of MVWG,the working laws of this kind of gyroscope we re explained.To the aid of Euler′s Dynamics Equation,a mathematical model of the gyroscope was constructed,and then by the basic working laws of MVWG the model was simplified.Under the conditions of the three axial direction rotations and general rotation,the mathematical model was resolved.And finally by the solutions, the working laws of the gyroscope, the working disparity among all sorts of gyrations and the influences from the gyrations in the axial directions were analysed. 展开更多
关键词 micromechanical silicon gyroscopes mathematical model Euler′s dynamics equati on
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声光学
18
《中国光学》 EI CAS 1999年第5期99-99,共1页
TN65 99053494微型光学陀螺仪中声表面波声移频器的研究=Researchon surface acoustic wave acousto-opticfrequency shifter for a micro optical gyro[刊,中]/张斌,潘珍吾,丁衡高(清华大学精密仪器与机械学系.北京(100084))//清... TN65 99053494微型光学陀螺仪中声表面波声移频器的研究=Researchon surface acoustic wave acousto-opticfrequency shifter for a micro optical gyro[刊,中]/张斌,潘珍吾,丁衡高(清华大学精密仪器与机械学系.北京(100084))//清华大学学报.自然科学版.一1999,39(2).-65-67针对微型光学陀螺仪对声表面波声光移频器所提出的衍射效率为3%~5%,频移范围土300 kHz,短期频率稳定度优于10<sup>-8</sup>这些特殊要求,依据声光理论进行了分析与特殊设计,采用平面集成光学工艺,在K8玻璃基片上研制出声表面波声光移频器。图5参6(李瑞琴) 展开更多
关键词 声表面波 微型光学陀螺 声光移频器 短期频率稳定度 衍射效率 精密 机械学 清华大学 自然科学版 特殊要求
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基于多传感器融合的TBM姿态角测量方法 被引量:10
19
作者 张春草 张剑波 朱国力 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期48-51,81,共5页
为了解决倾角仪在硬岩掘进过程中强振动环境下的失效问题,基于倾角仪输出精度高、微型机电系统(MEMS)陀螺仪抗振动强的优点,提出了多传感融合的姿态测量方法.采用Allan方差方法建立MEMS陀螺仪的随机误差模型,并用扩展卡尔曼滤波算法对... 为了解决倾角仪在硬岩掘进过程中强振动环境下的失效问题,基于倾角仪输出精度高、微型机电系统(MEMS)陀螺仪抗振动强的优点,提出了多传感融合的姿态测量方法.采用Allan方差方法建立MEMS陀螺仪的随机误差模型,并用扩展卡尔曼滤波算法对陀螺仪的零漂进行有效估计和补偿,在倾角仪失效情况下采用修正过的陀螺仪数据计算掘进机的姿态角.仿真和实验表明:该算法能有效实现振动环境下姿态测量的计算,保证多传感器融合系统误差不超过0.06°. 展开更多
关键词 多传感器融合 姿态测量 倾角 微型机电系统陀螺 扩展卡尔曼滤波 隧道掘进机(TBM)
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Reduction of nonreciprocal errors in a differential interferometric fiber optical gyroscope using optically differential processing 被引量:1
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作者 ZHANG ChunXi TENG Fei +3 位作者 JIN Jing XU XiaoBin SONG NingFang ZHANG ZuChen 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2014年第8期1631-1635,共5页
The bias stability of differential interferometric fiber optical gyroscope is analyzed.Thermal error causing long-term bias drift are reduced by putting the 90°splice in the middle of the fiber coil and applying ... The bias stability of differential interferometric fiber optical gyroscope is analyzed.Thermal error causing long-term bias drift are reduced by putting the 90°splice in the middle of the fiber coil and applying a wide spectrum light source.Also,a kind of novel optical differential processing,which is much more precise than the electronic differential processing,is proposed for reducing the residual nonreciprocal error in the final differential output.An experimental setup based on optical differential processing was built.An^100 fold reduction in the long-term bias drift is demonstrated experimentally compared with the primary differential interferometric fiber optical gyroscope. 展开更多
关键词 fiber optic gyroscopes nonreciprocal error optical fiber polarization differential processing
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