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Research and test of the adaptive quadrature demodulation technology for silicon micro-machined gyroscope 被引量:3
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作者 王玉良 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2012年第5期118-122,共5页
A program of adaptive quadrature demodulation is proposed to supply the gaps in the traditional analog detection technology of a silicon micro-machined gyroscope (SMG). This program is suitable for digital phase locke... A program of adaptive quadrature demodulation is proposed to supply the gaps in the traditional analog detection technology of a silicon micro-machined gyroscope (SMG). This program is suitable for digital phase locked loop (DPLL) drive technology that proposed in other papers. In addition the program adopts an adaptive filtering algorithm, which selects the in-phase and quadrature components that are outputs of the DPLL of the SMG's drive mode as reference signals to update the amplitude of the in-phase and quadrature components of the input signal by iteratively. An objective of the program is to minimize the mean square error of the accurate amplitudes and the estimated amplitudes of SMG's detection mode. The simulation and test results prove the feasibility of the program that lays the foundation for the further improvement of the SMG's system performance and the implementation of the SMG system's self-calibration and self-demarcation in future. 展开更多
关键词 silicon micro-machined gyroscope (SMG) adaptive filtering technology quadrature demodulation Field Programmable Gate Array(FPGA)
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CHZ-Ⅱ海洋重力仪研制与实践
2
作者 柳林涛 何建刚 +8 位作者 许江宁 刘雷钧 高金耀 孙中苗 吴太旗 梁星辉 胡明 郎骏健 何泓洋 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期620-628,共9页
海洋重力仪是获取高精度高分辨率海洋重力场的重要仪器,主要应用于资源勘探、大地水准面精化、海洋科学研究和重力辅助惯性导航等领域。我国现有的海洋重力仪主要依靠国外进口,不仅价格高,而且在仪器的引进、维护等方面存在诸多的不便... 海洋重力仪是获取高精度高分辨率海洋重力场的重要仪器,主要应用于资源勘探、大地水准面精化、海洋科学研究和重力辅助惯性导航等领域。我国现有的海洋重力仪主要依靠国外进口,不仅价格高,而且在仪器的引进、维护等方面存在诸多的不便。在科技部首批重大科学仪器专项的支持下,基于CHZ海洋重力仪成功研制出具有完全自主知识产权的CHZ-Ⅱ弹簧式海洋重力仪。该新型重力仪采用金属零长弹簧作为测量元件,其独特的轴对称垂直悬挂结构可克服交叉耦合效应;高精度伺服控制技术及强阻尼的应用可克服载体扰动的影响,确保仪器在不同海况下保持测量精度;高精度恒温技术及温度补偿技术可消除环境温度波动对仪器测量精度的影响。本文介绍了该仪器的工作原理、系统构成、技术特点及测试结果。静态试验表明其月漂移优于3 mGal;码头系泊试验表明其动态精度达到0.2 mGal,能清晰反映海潮的重力变化特征;总航程超过5万海里船载试验表明其综合测量精度优于1 mGal。仪器在精度和稳定性上达到与国内外同类仪器并跑水平,可替代当前国外进口的海洋重力仪。 展开更多
关键词 CHZ-Ⅱ海洋重力仪 零长弹簧 硅油阻尼 高精度恒温技术 陀螺稳定平台 海洋重力测量
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Research on mobile robot navigation based on gyro
3
作者 Shi-guang LI,Hong-wei ZHANG,Zheng-zhong GAO,Xiang-bin LIN,Fan-xue KONG (Shandong university of science and technology,qingdao 266510,China) 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS 2010年第S1期66-68,共3页
A kind of mobile robot navigation system based on Silicon gyro was designed in this paper.First,full-field emplacement theory was discussed.Second,using TMS320F2812 DSP and CRS03 sensor,useful signal was extracted by ... A kind of mobile robot navigation system based on Silicon gyro was designed in this paper.First,full-field emplacement theory was discussed.Second,using TMS320F2812 DSP and CRS03 sensor,useful signal was extracted by signal conditioning circuit.Finally,the location of mobile robot was confirmed through digital filtering and gyro date processing. 展开更多
关键词 NAVIGATION silicon gyro data acquisition digital filte
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硅微陀螺仪零偏温度性能补控方法设计 被引量:12
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作者 夏敦柱 王寿荣 周百令 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期290-294,共5页
首先从理论上推导了硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、敏感信号输出及机械热噪声与温度之间的关系,进而说明了温度对陀螺仪零偏输出影响是各非线性因素综合作用的结果.然后,通过部分温度特性试验获得了硅微陀螺仪的模态谐振频率和品质因... 首先从理论上推导了硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、敏感信号输出及机械热噪声与温度之间的关系,进而说明了温度对陀螺仪零偏输出影响是各非线性因素综合作用的结果.然后,通过部分温度特性试验获得了硅微陀螺仪的模态谐振频率和品质因数随温度变化关系曲线.最后,根据实测零偏试验数据给出了分段多项式温度补偿方法,并进一步结合恒温控制方法改善补偿一致性效果,从而保证硅微陀螺仪硅结构体及其驱动检测电路不受外界温度变化的影响.结果表明,温补和温控技术相结合对提高陀螺仪的零偏稳定性有显著效果. 展开更多
关键词 硅微陀螺仪 零偏输出 温度补偿 温度控制
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硅微机械陀螺传感器信号的检测方法 被引量:5
5
作者 凌林本 李滋刚 +1 位作者 周百令 熊正南 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第4期62-65,73,共5页
硅微机械陀螺是近几年发展起来的一种新型惯性元件。由于其巨大的军事和民用价值,各国均将研制过程中的关键技术列为高度机密。本文对硅微机械陀螺的关键技术之一 传感器信号的检测方法进行了探讨。提供了几种硅微机械陀螺传感器信号... 硅微机械陀螺是近几年发展起来的一种新型惯性元件。由于其巨大的军事和民用价值,各国均将研制过程中的关键技术列为高度机密。本文对硅微机械陀螺的关键技术之一 传感器信号的检测方法进行了探讨。提供了几种硅微机械陀螺传感器信号的检测方法,并对这几种检测方法进行了比较。 展开更多
关键词 硅微机械陀螺 信号检测 电容式传感器
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一种硅微陀螺的动态校零方法 被引量:5
6
作者 潘金艳 徐苛杰 +1 位作者 蒋军彪 许勇 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第1期123-126,共4页
针对ADRXS150硅微陀螺的零位漂移特性,提出了一种硅微陀螺的校零方法,分析了校零原理及误差主要来源,并论述了采用FPGA实现校零和误差补偿的技术方案,给出了试验结果数据。该校零技术有效地补偿了ADRX150型硅微陀螺的零位重复性和稳定性... 针对ADRXS150硅微陀螺的零位漂移特性,提出了一种硅微陀螺的校零方法,分析了校零原理及误差主要来源,并论述了采用FPGA实现校零和误差补偿的技术方案,给出了试验结果数据。该校零技术有效地补偿了ADRX150型硅微陀螺的零位重复性和稳定性,推广了ADRX150硅微陀螺的应用范围。 展开更多
关键词 硅微陀螺 惯性测量系统 校零 零位重复性 零位稳定性
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旋转载体驱动硅微机械陀螺幅频特性 被引量:1
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作者 张增平 张福学 高银娟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期245-249,263,共6页
介绍了一种安装在旋转体上,用于旋转体姿态控制的新型微机械陀螺。陀螺利用旋转载体的滚转获得角动量,当载体发生偏航或俯仰,敏感质量块受到周期性哥氏力的作用,从而敏感载体的偏航或俯仰角速度。飞行试验中舵机的舵偏打容易使陀螺发生... 介绍了一种安装在旋转体上,用于旋转体姿态控制的新型微机械陀螺。陀螺利用旋转载体的滚转获得角动量,当载体发生偏航或俯仰,敏感质量块受到周期性哥氏力的作用,从而敏感载体的偏航或俯仰角速度。飞行试验中舵机的舵偏打容易使陀螺发生共振,陀螺输出信号无法满足旋转载体姿态控制的要求。针对这一问题,需精确测量陀螺的固有频率。首先基于陀螺运动方程分析了其幅频特性和固有频率,并利用数值计算软件进行了仿真,最后提出了一种对该陀螺幅频特性的测量方法,得到了幅频特性曲线,确定了固有频率70 Hz。实际测量的幅频特性曲线和仿真曲线一致,测量的固有频率相对于舵偏打产生的共振频率点误差为2.1%,通过避开测得的70 Hz固有频率,获得了符合姿态控制要求的陀螺输出信号。 展开更多
关键词 硅微机械陀螺 幅频特性 固有频率 舵偏打
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组合导航定位技术在机车安全监控系统中的应用研究 被引量:1
8
作者 韩国军 梁辉 《电子技术应用》 北大核心 2007年第8期24-25,30,共3页
针对目前火车机车监控系统中GPS定位精度低、抗遮蔽性差的问题,提出了一种基于GPS、ADXRS150微硅陀螺仪和机车速度传感器的组合导航定位设计方案,建立了组合导航信息融合算法模型,给出了实验结果数据。在实际应用中准确判断了机车进站轨... 针对目前火车机车监控系统中GPS定位精度低、抗遮蔽性差的问题,提出了一种基于GPS、ADXRS150微硅陀螺仪和机车速度传感器的组合导航定位设计方案,建立了组合导航信息融合算法模型,给出了实验结果数据。在实际应用中准确判断了机车进站轨道,提高了定位精度,为机车的远程监控提供了可靠的位置数据。 展开更多
关键词 全球定位系统 微硅陀螺仪 机车监控 信息融合
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微硅陀螺静态漂移自回归模型辨识研究 被引量:2
9
作者 李大威 郭圣权 《计测技术》 2005年第6期23-24,35,共3页
利用微硅陀螺测量的数据,运用过程辨识理论和时间序列分析方法,建立了陀螺静态漂移的自回归(AR)模型,进而得到连续微分方程。
关键词 微硅陀螺 AR模型 辨识 漂移
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硅微陀螺温度漂移补偿研究 被引量:7
10
作者 赵晓辉 伊国兴 王常虹 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第10期48-50,共3页
温度是影响陀螺仪漂移的重要因素。在试验的基础上,通过对某型硅微陀螺零漂数据进行小波滤波除噪,研究了既定温度范围内陀螺零漂的变化。基于最小二乘法原理,建立了陀螺仪的零漂补偿模型。通过补偿使陀螺的零漂稳定性由0.275 1°/s... 温度是影响陀螺仪漂移的重要因素。在试验的基础上,通过对某型硅微陀螺零漂数据进行小波滤波除噪,研究了既定温度范围内陀螺零漂的变化。基于最小二乘法原理,建立了陀螺仪的零漂补偿模型。通过补偿使陀螺的零漂稳定性由0.275 1°/s减小为0.011 4°/s,提高了零漂稳定性。从补偿的效果来看,多项式模型能够有效地补偿零漂,从而满足工程应用的需要。 展开更多
关键词 硅微陀螺 小波滤波 零漂 温度
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捷联惯性导航系统中陀螺补偿的探讨
11
作者 吴其洲 《机械工程与自动化》 2006年第3期115-117,共3页
采用四元数算法对微惯性航向、姿态系统进行姿态解算。在实验室进行的大量实验表明,温度对系统性能有很大影响,对陀螺零点偏置的温度补偿进行了分析研究,实验结果表明补偿对系统稳定性起到了很好的作用。
关键词 硅微陀螺 惯性测量 温度补偿
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微机械硅陀螺谐振器结构特征频率分析 被引量:1
12
作者 颜东 高钟毓 姚雅红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1998年第2期24-26,48,共4页
一本文应用Rayleigh方法对微机械硅陀螺谐振器的水平和垂直方向的固有特征频率进行了分析,并应用有限元分析工具进行了检验。
关键词 Rayleigh方法 有限元方法 特征频率 微机械硅陀螺谐振器
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MEMS音叉式振动陀螺仪的动态特性研究
13
作者 郭秋芬 孙枫 +1 位作者 苗成义 李俊山 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期1658-1660,共3页
MEMS陀螺仪是MEMS惯性测量组合单元中的重要组成部分,其精度的高低直接影响到整个组合单元的输出精度。本文介绍了MEMS音叉式振动陀螺仪的结构特点及工作机理,主要建立了其误差模型,对原理性误差进行了定性分析,给出了影响其精度的主要... MEMS陀螺仪是MEMS惯性测量组合单元中的重要组成部分,其精度的高低直接影响到整个组合单元的输出精度。本文介绍了MEMS音叉式振动陀螺仪的结构特点及工作机理,主要建立了其误差模型,对原理性误差进行了定性分析,给出了影响其精度的主要干扰源,并提出了误差补偿的方法。 展开更多
关键词 硅微陀螺仪 音叉式振动陀螺仪 动态特性 误差分析及补偿方法
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超高宽深比结构氮化硅波导的研究
14
作者 杨聚朋 刘惠兰 +2 位作者 冯丽爽 王琪伟 杨照华 《半导体光电》 北大核心 2017年第4期478-482,共5页
超高宽深比结构氮化硅波导具有低损耗和高偏振消光比的优异性能,是抑制集成光学陀螺中偏振噪声的可行性方案。文章基于FEM和FDTD方法对氮化硅波导的模场分布、弯曲损耗及光纤插入损耗进行了仿真分析,通过对波导截面结构的设计优化,并采... 超高宽深比结构氮化硅波导具有低损耗和高偏振消光比的优异性能,是抑制集成光学陀螺中偏振噪声的可行性方案。文章基于FEM和FDTD方法对氮化硅波导的模场分布、弯曲损耗及光纤插入损耗进行了仿真分析,通过对波导截面结构的设计优化,并采用LPCVD和RIE微纳工艺在石英基底上成功制备了宽深比高达100的单模氮化硅波导。表征及通光测试验证了工艺可行性,对一长为12mm的氮化硅直波导测试得偏振消光比达3dB。研究结果对超高宽深比氮化硅波导在集成光学陀螺及相关偏振器件中的应用研究具有一定意义。 展开更多
关键词 光波导 氮化硅 宽深比 偏振 光学陀螺
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基于微硅陀螺仪的移动机器人的导航系统设计
15
作者 张洪薇 李世光 +2 位作者 高正中 孔凡雪 蔺相斌 《传感器世界》 2010年第7期17-20,共4页
本文介绍了基于微硅陀螺仪的移动机器人全场定位系统的设计。首先论述了机器人全场定位原理,然后采用TMS320F2812 DSP控制芯片和CRS03微硅陀螺,利用信号调理电路提取有用信号,通过软件数字滤波并处理陀螺数据,最后完成对移动机器人方位... 本文介绍了基于微硅陀螺仪的移动机器人全场定位系统的设计。首先论述了机器人全场定位原理,然后采用TMS320F2812 DSP控制芯片和CRS03微硅陀螺,利用信号调理电路提取有用信号,通过软件数字滤波并处理陀螺数据,最后完成对移动机器人方位的确定。 展开更多
关键词 导航 微硅陀螺 数据采集 数字滤波
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无驱动结构硅微机械陀螺的信号处理
16
作者 徐国文 《光电技术应用》 2011年第3期53-56,共4页
微机械陀螺因其微型化、低成本等优点,广泛用于微系统的姿态稳定与控制系统。研究了无驱动结构硅微机械陀螺的信号处理技术。通过硬件电路和软件算法及补偿技术,将旋转载体的滚动、俯仰和偏航的三维姿态角速度信号同时提取并输出。该陀... 微机械陀螺因其微型化、低成本等优点,广泛用于微系统的姿态稳定与控制系统。研究了无驱动结构硅微机械陀螺的信号处理技术。通过硬件电路和软件算法及补偿技术,将旋转载体的滚动、俯仰和偏航的三维姿态角速度信号同时提取并输出。该陀螺可用于旋转载体的姿态测量和控制技术领域。 展开更多
关键词 无驱动 硅微机械 陀螺 传感器
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微机械单晶硅陀螺仪谐振器结构参数设计 被引量:2
17
作者 颜东 高钟毓 姚雅红 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第11期49-52,共4页
微机械单晶硅陀螺仪谐振器的结构参数设计对陀螺仪的机械性能影响很大,它决定了陀螺仪的水平和垂直方向的固有振荡频率,并影响微机械单晶硅陀螺仪谐振器的振荡幅度,因而,也直接影响微机械单晶硅陀螺仪的灵敏度。研究了微机械单晶硅... 微机械单晶硅陀螺仪谐振器的结构参数设计对陀螺仪的机械性能影响很大,它决定了陀螺仪的水平和垂直方向的固有振荡频率,并影响微机械单晶硅陀螺仪谐振器的振荡幅度,因而,也直接影响微机械单晶硅陀螺仪的灵敏度。研究了微机械单晶硅陀螺仪谐振器的结构参数设计与其机械性能的关系,探讨了微机械单晶硅陀螺仪谐振器结构设计的一般原则,微机械单晶硅陀螺仪谐振器的结构参数对其动态性能有显著的影响,文中对此进行了仿真研究。 展开更多
关键词 谐振器 微机械硅陀螺仪 陀螺仪 结构参数 设计
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