提出了一種新型的抗高過載環(huán)形振動式陀螺,分析了其工作原理和振動特性。在ANSYS有限元分析軟件中建立了該環(huán)形陀螺結構的模型,進行了振動特性分析,仿真分析結果顯示該環(huán)形陀螺工作模態(tài)與干擾模態(tài)最小頻差Δf₂=248 Hz,驅動和敏感模態(tài)頻率Δf₁=5 Hz。并且根據(jù)沖擊動力學原理分析了此結構在半周期正弦加速度沖擊載荷作用下的沖擊響應,諧振結構最大位移為14.142μm,結構所受的最大的應力為68.396 MPa,可以正常穩(wěn)定工作。通過基于SOG（Silicon on Glass）的微加工工藝制造了陀螺樣機并完成了初步的測試,模態(tài)測試與有限元仿真結果中的模態(tài)頻率最大誤差是4.9%。實驗室過載測試結果顯示陀螺在15 800 g過載下,陀螺工作頻率和頻差未發(fā)生大的變化。 

【文章來源】：儀表技術與傳感器. 2020,(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

環(huán)形陀螺整體示意圖

環(huán)形陀螺結構方面采用電容靜電驅動檢測原理,其優(yōu)點為其結構加工工藝簡單,電路功耗低。缺點為外部電容結構與環(huán)形諧振子薄壁距離較近,當諧振子發(fā)生較大的振動或者位移時會導致其與固定電容碰撞造成結構短路。參考半球諧振子的驅動和檢測電極的分布,可將此環(huán)形陀螺的外部電極均布在環(huán)形諧振子外,分布示意圖如圖2所示[11]。1.2 工作原理

Z軸瞬態(tài)響應位移圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]軍用微電子器件耐高過載技術研究[D]. 金家存.南京理工大學 2008



本文編號：3242977