真空封装硅微陀螺品质因数的标定

作     者：王玉朝 滕霖 孙香政 王刚 郭志想 余才佳 WANG Yu-zhao;TENG Lin;SUN Xiang-zheng;WANG Gang;GUO Zhi-xiang;YU Cai-jia

作者机构：中国航空工业集团西安飞行自动控制研究所陕西西安710065 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2014年第22卷第10期

页      面：2708-2714页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2011AA110102) 国家国际科技合作专项资助项目(No.2011DFA72370) 

主　　题：硅微陀螺 真空封装 品质因数 标定 时延常数法 扫频法 

摘      要：建立了真空封装陀螺的无激励欠阻尼二阶系统模型,用于测量真空封装硅微陀螺的品质因数。对该模型进行理论推导,提出了一种时延常数测试方法。该方法首先利用锁相环路,驱动陀螺实现闭环谐振,获得较大的初始振幅。然后关断激励信号,通过放大电路和解调电路,记录硅微陀螺振荡幅值的衰减过程;用计算机通过Matlab GUI实时采集并拟合振幅衰减曲线,获得时间常数。最后,通过时间常数解算获得真空封装硅微陀螺的品质因数。对真空封装硅微陀螺品质因数的实验测试结果表明:该方法实测数据与理论分析模型的拟合度为99.999%,测试重复性为4.03%,优于传统的扫频测试法的重复性。对比时延常数法与锁相放大器扫频测试法的测试数据显示:时延常数法具有更高的测量精度和更高的测试效率。该方法可以推广到其它高真空封装MEMS器件的品质因数测量。