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sssj微機電系統(tǒng)陀螺儀介紹
2023-3-31 閱讀(1304)
sssj微機電系統(tǒng)陀螺儀介紹
陀螺儀（角速率傳感器）用于測量旋轉(zhuǎn)速度（角速度）,。
如果旋轉(zhuǎn)軸是固定的，則可以通過在旋轉(zhuǎn)軸上安裝轉(zhuǎn)速表或電位器來獲得角度或角速度,，但是在空間中移動的物體（飛機,，輪船,，汽車等）沒有旋轉(zhuǎn)軸并且可以自由移動，因此無法使用轉(zhuǎn)速表和電位器,。 在此類應(yīng)用中,，陀螺儀用于了解角度或角速度。
硅傳感陀螺儀是一種具有無與的結(jié)構(gòu)的陀螺儀,，其中使用MEMS技術(shù)制造的硅環(huán)形諧振器被共振振動,，角速度由那里產(chǎn)生的科里奧利力獲得（詳細機制如下所述）。
自1998年成功開發(fā)MEMS型陀螺儀以來,，Silicon Sensing已經(jīng)向全球發(fā)布了超過2000萬種產(chǎn)品,，并繼續(xù)使用至今,。 目前，Silicon Senseness已經(jīng)將兩種類型的MEMS陀螺儀商業(yè)化：（1）使用PZT技術(shù)的小型化MEMS陀螺儀系列,，以及
（2）使用電磁感應(yīng)技術(shù)的高精度MEMS陀螺儀系列
,，在MEMS中擁有最高的性能。
硅傳感陀螺儀機理（電磁感應(yīng)型）
圖1
圖2
硅傳感生產(chǎn)的陀螺儀基于使用MEMS-DRIE技術(shù)創(chuàng)建的硅環(huán),。
這個硅環(huán)通過一個叫做Leg的柱子（圖2）以浮動形式固定在空間中,，并且發(fā)生共振振蕩（圖1），由于洛倫茲力使環(huán)變形為橢圓形,。
在硅環(huán)上形成驅(qū)動電極和檢測電極,，通過電流通過驅(qū)動電極產(chǎn)生位移，利用位移產(chǎn)生的電動勢形成回路,，始終以相同的頻率和幅度驅(qū)動,。
圖3
圖4
圖3顯示了在沒有角速度輸入的情況下執(zhí)行諧振振蕩的環(huán)的示意圖。
環(huán)重復(fù)“水平拉伸←→垂直"的橢圓變換,，但藍點不動,。
圖4是當(dāng)角速度施加在該狀態(tài)下時，科里奧利力作用在每個振蕩點上,，因此振動變?yōu)榍€運動,。
這也會導(dǎo)致藍點移動，因此通過檢測這種運動,，可以確定角速度,。
通用MEMS型陀螺儀傳感器可以利用MEMS的特性，以緊湊且廉價的方式制造,，但另一方面,，如果固定支點受到振動等的影響,，則MEMS的共振振動可能會受到外部振動的干擾,，從而導(dǎo)致角速度輸出不正確。
但是,，在環(huán)形的情況下,，環(huán)的振動很少受到外部振動的干擾，可以實現(xiàn)具有強抗振動和沖擊性的傳感器,。
此外,，通過設(shè)計上述支腿形狀，還獲得了出色的溫度特性性能,。
