本文選題：哥氏陀螺　切入點：光驅(qū)動　出處：《重慶郵電大學》2015年碩士論文

【摘要】：哥氏振動陀螺是用于測量旋轉(zhuǎn)角速度的慣性傳感器件，減小體積、降低成本、提高精度、簡化結(jié)構(gòu)與封裝是其未來發(fā)展趨勢。采用接觸式驅(qū)動的傳統(tǒng)哥氏振動陀螺，因其具有難以消除的交叉干擾，不能有效提高傳感器機械靈敏度。在陀螺驅(qū)動環(huán)節(jié)引入無接觸光學驅(qū)動技術(shù)，可使其慣性指標得到改善，同時符合優(yōu)化趨勢。本文基于激光沖擊致使微懸臂梁產(chǎn)生機械振動進行原理研究，設(shè)計了采用激光沖擊驅(qū)動方式的新型哥氏振動陀螺，提出光學驅(qū)動技術(shù)在哥氏振動陀螺中的應(yīng)用方案。現(xiàn)將主要研究內(nèi)容概括如下： 第一，，根據(jù)哥氏振動陀螺驅(qū)動原理，結(jié)合微懸臂梁集總參數(shù)模型與激光沖擊波理論，形成激光沖擊微懸臂梁的峰值壓強模型。利用有限元軟件對選定材料及尺寸的微懸臂梁模型進行模態(tài)分析。設(shè)計激光沖擊薄膜模型，得出薄膜模型沖擊位移與激光參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。將激光沖擊作用于選定的微懸臂梁模型，得出激光沖擊微懸臂梁的作用規(guī)律。 第二，選用已優(yōu)化的微懸臂梁參數(shù)制作樣品，搭建激光沖擊微懸臂梁樣品實驗平臺。通過實驗數(shù)據(jù)對激光沖擊微懸臂作用規(guī)律進行驗證。將實驗樣品與仿真模型的沖擊位移數(shù)據(jù)進行比較，進一步驗證了激光沖擊波峰值壓強模型。實驗結(jié)果表明，微懸臂梁可以在激光沖擊作用下，隨激光參數(shù)產(chǎn)生規(guī)律的機械振動。 第三，設(shè)計了采用激光沖擊驅(qū)動的“十字型”哥氏振動陀螺。在驅(qū)動位移相近的前提下，“十字型”陀螺機械靈敏度是同等尺寸下振梁式陀螺的4.36倍。進而表明具有軸對稱結(jié)構(gòu)的“十字型”陀螺擁有更好的機械性能。在相同驅(qū)動條件下，“十字型”陀螺比粘貼壓電片的“貼片-十字型”陀螺機械靈敏度提高4.74%，且擁有更大的驅(qū)動位移。這表明采用無接觸方式進行驅(qū)動/檢測的“十字型”陀螺擁有更好的機械性能。
[Abstract]:Coriolis vibratory gyroscope is an inertial sensor used to measure rotational angular velocity , reduce the volume , reduce cost , improve accuracy , simplify structure and package are its future development trend . A contact - driven traditional Coriolis vibratory gyroscope is adopted to improve the mechanical sensitivity of the sensor .

First , according to the principle of Coriolis vibratory gyroscope , the peak pressure model of laser shock micro - cantilever beam is formed by combining the lumped parameter model of micro - cantilever beam and laser shock wave theory . The model of micro - cantilever beam of selected material and size is analyzed by using finite element software . The laser shock film model is designed to obtain the corresponding relationship between the impact displacement of the thin film model and the laser parameters .

Second , the optimized micro - cantilever beam parameters were chosen to make the samples , and the experimental platform of laser shock microcantilever was built . The experimental data were compared with the impact displacement data of the simulation model . The peak pressure model of the laser shock wave was further verified . The experimental results show that the micro - cantilever beam can generate mechanical vibration with the laser parameters under the action of laser shock .

Third , the cross - type Coriolis vibratory gyroscope driven by laser shock is designed . Under the condition of similar driving displacement , the mechanical sensitivity of the " cross - type " gyro is 4.36 times that of the vibrating beam type gyro under the same size .

【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V241.554

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 溫祖強;錢峰;;微機械陀螺溫度特性及其補償算法研究[J];電子測量技術(shù);2011年01期

2 袁保倫;饒谷音;;光學陀螺旋轉(zhuǎn)慣導系統(tǒng)原理探討[J];國防科技大學學報;2006年06期

3 李凌宇;盧翌;陳興;許高斌;;微機械陀螺儀設(shè)計與研究[J];電子科技;2013年09期

4 王兵善;沈建琪;王華睿;盧進燈;;平行光全反射迅衰場中光輻射力及其規(guī)律[J];上海理工大學學報;2010年03期

5 查峰;高敬東;許江寧;胡柏青;;光學陀螺捷聯(lián)慣性系統(tǒng)的發(fā)展與展望[J];激光與光電子學進展;2011年07期

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1 王雄;搖擺質(zhì)量微陀螺關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2012年

本文編號：1685793