固态振梁角速率传感器的动力学特性与误差分析

研究固态振梁型角速率传感器加工误差的类型和对性能的影响程度。从动力学特性和误差产生的机理入手,针对因加工水平限制传感器而产生的输出误差进行理论推导,并结合100mm合金振梁完成数值计算,得出正交误差是影响陀螺输出性能的主要因素误差源,而驱动轴同敏感轴的垂直度是影响正交误差的主要因素;经计算质心偏移误差随着角加速度值变化而变化,在角加速度较小的情况下可以忽略;寄生哥氏力误差对陀螺性能的影响最小。对驱动轴同敏感轴垂直方向偏差角为0.6260°时的正交误差进行仿真,结果同理论等效值(输入值为2π/°s时的输出)的误差为4.88%,仿真结果同理论推导结果吻合。证明改进加工工艺及降低驱动轴同敏感轴的垂直度对改进固态振梁角速率传感器性能的有效性。

压电梁弯曲振动方程及等效体力的计算

目的 为研究石英音叉型角速率传感器提供设计参数方法 根据压电理论和弹性力学理论,讨论石英晶体振梁不同方向(光轴z和电轴x)振动的弹性柔顺常数存在的差别,导出压电梁弯曲振动的微分方程,并利用有限差分方法对几种典型的电极图形进行数值计算结果与结论 提出等效体力概念,给出了压电梁等效体力计算的一般公式,优选了振梁型传感器的电极图形。