由于高旋彈藥具有高過載、高動態(tài)和空間小等特點，傳統(tǒng)陀螺儀在量程、體積、動態(tài)特性和抗過載等方面不適用于高旋彈藥的彈載姿態(tài)測量。針對高旋彈藥彈載姿態(tài)測量困難的問題，本課題組結(jié)合高旋彈藥飛行過程中軸向轉(zhuǎn)速高的特點，設(shè)計了以彈體軸向旋轉(zhuǎn)作為驅(qū)動的新型旋轉(zhuǎn)彈用MEMS陀螺儀。該陀螺儀具有成本低、體積小、量程高和抗過載能力強等優(yōu)點，有很好的應(yīng)用前景。為了降低溫度非線性、減少干擾加速度的影響和簡化制作工藝，新型MEMS陀螺儀采用差分電容方式敏感角速率信號。由于該陀螺儀電容變化量小，輸出信號非常微弱，準(zhǔn)確獲取電容變化量成為該陀螺儀信號提取的關(guān)鍵技術(shù)。本文以高精度電容檢測電路為研究目標(biāo)，主要開展了新型陀螺儀工作原理及其電學(xué)特性分析、靜態(tài)電容檢測電路和動態(tài)電容檢測電路的設(shè)計與測試、陀螺儀微小電容相關(guān)特性測試與分析等工作。首先，本文通過對旋轉(zhuǎn)彈用MEMS陀螺儀的原理和動力學(xué)模型的分析，詳細(xì)說明了旋轉(zhuǎn)彈用MEMS陀螺儀信號輸出特點。根據(jù)高旋彈藥的典型運動參數(shù)和旋轉(zhuǎn)彈用MEMS陀螺儀的結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析了該陀螺儀的電學(xué)特性，為后續(xù)檢測電路的設(shè)計提出了指標(biāo)要求。其次，由于實際加工工藝造成新陀螺儀尺寸與理論尺寸不完全相... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微機械陀螺儀的分類fl)國外MEMS陀螺儀的發(fā)展現(xiàn)狀

圖 1.1 微機械陀螺儀的分類EMS 陀螺儀的發(fā)展現(xiàn)狀S 陀螺儀技術(shù)起始于上個世紀(jì)七十到八十年代，經(jīng)過近二度陀螺儀方面取得了一定的研究成果，下面對近幾年國外行相關(guān)的介紹。系統(tǒng)實驗室在 2008 年通過改進了一種 MEMS 陀螺儀的率高達(dá) 1.5kHz，帶寬超過 250Hz 的陀螺儀。這種陀螺儀信號，其檢測分辨率可達(dá) 0.09°/s/ Hz ，零點漂移小于 0的結(jié)構(gòu)[9]。

3圖 1.5 圓柱形陀螺儀結(jié)構(gòu)示意圖州大學(xué)（Saarland University）的微系統(tǒng)器在空間上分開的陀螺儀。通過這一措施提高系統(tǒng)的分辨率到 0.087°/s/Hz[12]。很多的優(yōu)點，但大多數(shù)只是在實驗室階段許多公司比如 ADI 公司、Murata（村田度的商用陀螺儀。表 1.1 是當(dāng)前國外常用

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于VC的高速磁羅盤姿態(tài)可視化軟件設(shè)計[J]. 黃建林,張曉明,尚劍宇,郝智利,劉俊.  計算機測量與控制. 2012(07)
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[3]振蕩式微小電容測量電路[J]. 邵學(xué)濤,李新娥.  電子測試. 2011(01)
[4]電容式加速度計結(jié)構(gòu)與檢測電路的研究[J]. 趙軍榮,戴麗霞,劉雙峰.  電子測試. 2010(10)
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[6]加速度傳感器ADXL50在導(dǎo)彈行軍中的應(yīng)用[J]. 李慶會,王德鵬,張紅云,蘇冀平.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(12)
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博士論文
[1]多功能微機械陀螺及其應(yīng)用[D]. 嚴(yán)慶文.北京郵電大學(xué) 2012

碩士論文
[1]旋轉(zhuǎn)彈載免驅(qū)動三軸MEMS陀螺研究[D]. 崔星.中北大學(xué) 2012
[2]MEMS電容傳感器信號處理ASIC研究與設(shè)計[D]. 江儒龍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[3]硅微機械陀螺儀數(shù)字化檢測電路研究[D]. 吳建元.南京理工大學(xué) 2009
[4]電磁式微機械陀螺結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝研究[D]. 王瑋.華北電力大學(xué)（北京） 2008
[5]一種用于車載導(dǎo)航系統(tǒng)的MEMS陀螺性能研究[D]. 周振宇.天津大學(xué) 2007
[6]電磁驅(qū)動電容式振動微機械陀螺接口電路研究[D]. 付盛榮.中國科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2003



本文編號：3066688