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真空封装的硅微陀螺仪

东南大学学报（自然科学版） 2006年第5期36卷 736-740页

作者：杨波周百令东南大学仪器科学与工程系南京210096

研究了一种硅微陀螺仪,为了提高品质因数,将其封装在15.5 mm×6 mm的真空腔内.采用一种新方式实现了闭环自激驱动,该方式解耦了闭环驱动的相角和增益条件;优化设计了接口线路,消除了大部分耦合电容;推导开环检测时传递函数、静态灵敏... 详细信息

研究了一种硅微陀螺仪,为了提高品质因数,将其封装在15.5 mm×6 mm的真空腔内.采用一种新方式实现了闭环自激驱动,该方式解耦了闭环驱动的相角和增益条件;优化设计了接口线路,消除了大部分耦合电容;推导开环检测时传递函数、静态灵敏度、带宽的表达式,并分析其影响因素.实验结果表明:驱动频率在1 h内相对变化量为0.000 22%;1 h内驱动幅度相对变化量为0.001 5%;标度因数为12 mV/(°.s-1),线性度为0.075 8%,陀螺输出信号噪声低于31.6μV/Hz12.

关键词：硅微陀螺仪自激驱动接口线路

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硅微陀螺仪接口电路分析

仪器仪表学报 2006年第7期27卷 754-758页

作者：杨波周百令东南大学南京210096

建立了某硅微陀螺仪的等效电路,分析了寄生电容对接口电路的影响。结果表明,合理的接口电路不仅消除了大部分寄生电容的影响,而且减小了信号的衰减幅度,抑制了大部分的耦合信号和噪声信号。最后对接口电路进行了改进,保留了以上的优点,... 详细信息

建立了某硅微陀螺仪的等效电路,分析了寄生电容对接口电路的影响。结果表明,合理的接口电路不仅消除了大部分寄生电容的影响,而且减小了信号的衰减幅度,抑制了大部分的耦合信号和噪声信号。最后对接口电路进行了改进,保留了以上的优点,减小了载波信号的变化和电源变化对分辨率的影响,提高了整个电路的分辨率。

关键词：硅微陀螺仪接口电路寄生电容分辨率

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硅微陀螺机械热噪声研究

仪器仪表学报 2006年第Z2期27卷 1163-1164页

作者：刘梅周百令东南大学仪器科学与工程系南京210096

振动式硅微陀螺仪要在各种噪声干扰下,检测出极其微弱的有用信号。随着硅微陀螺性能的不断提高。机械热噪声对微陀螺的影响愈加显著,决定了振动式硅微陀螺的极限分辨率。本文给出了机械热噪声的产生机理,推导得出机械热噪声等效角速率... 详细信息

振动式硅微陀螺仪要在各种噪声干扰下,检测出极其微弱的有用信号。随着硅微陀螺性能的不断提高。机械热噪声对微陀螺的影响愈加显著,决定了振动式硅微陀螺的极限分辨率。本文给出了机械热噪声的产生机理,推导得出机械热噪声等效角速率表达式。分析表明,提高微陀螺的品质因数、增大质量和谐振频率可减小机械热噪声。

关键词：振动式硅微陀螺机械热噪声

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硅微型机械振动陀螺仪的计算机辅助设计

东南大学学报（自然科学版） 2004年第2期34卷 240-243页

作者：施芹王寿荣周百令裘安萍东南大学仪器科学与工程系南京210096

建立了硅微型机械振动陀螺仪的优化模型 ,确定其结构参数的目标函数和约束条件 ,采用优化方法对结构参数进行优化计算 .以AutoCAD为支撑软件 ,采用ActiveXAutomation技术对AutoCAD进行二次开发 ,建立了硅微型机械振动陀螺仪的计算机辅... 详细信息

建立了硅微型机械振动陀螺仪的优化模型 ,确定其结构参数的目标函数和约束条件 ,采用优化方法对结构参数进行优化计算 .以AutoCAD为支撑软件 ,采用ActiveXAutomation技术对AutoCAD进行二次开发 ,建立了硅微型机械振动陀螺仪的计算机辅助设计系统 (GYROCAD) .该系统可以根据陀螺仪的性能指标等确定陀螺仪的最优结构参数 ,设计实例表明 ,由该系统设计的硅微型机械振动陀螺仪的灵敏度得到了明显的提高 .

关键词：硅微型机械振动陀螺仪计算机辅助设计优化方法 ActiveX Automation

微机械陀螺仪反馈控制器鲁棒性分析及闭环接口检测电路设计

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第3期41卷 526-532页

作者：卢海曦王寿荣周百令东南大学仪器科学与工程学院南京210096

在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,... 详细信息

在分析微机械陀螺仪静电力反馈检测结构的基础上,提出了一种对现有Sigma-Delta静电力反馈检测方式的改进设计.对微机械陀螺仪闭环检测系统进行了离散化处理.基于Lyapunov稳定性原理,构造了一类能够使系统有限时间稳定的输出反馈控制器,并对其鲁棒性能进行了分析.该电路系统在Cadence平台下使用AMS 0.35μm CMOS工艺实现,完成了包括前端敏感电路、调制解调器和反馈控制器在内的关键部分的设计,并通过了仿真验证.系统的关键性能与比例-积分-微分(PID)控制器改进的静电力反馈电路进行了比较.分析结果表明,改进的闭环检测系统在陀螺信号带宽上信噪比达到106 dB,在扰动发生后可以在130 ms之内恢复到平衡状态,所需时间短于采用PID控制器的检测回路.因此,加入了输出反馈控制器的闭环系统比普通系统具有更加良好的检测性能.

关键词：微机械陀螺仪静电力反馈检测有限时间稳定输出反馈控制接口电路

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一种新型硅微陀螺仪闭环驱动方案的研究

固体电子学研究与进展 2006年第1期26卷 100-104页

作者：杨波周百令苏岩东南大学仪器科学与工程系东南大学仪器科学与工程系南京210096

研究了一种新的硅微陀螺仪闭环驱动方案,对推挽驱动方式的性能进行了分析,结果表明驱动力矩的频段与噪声信号频段是分离的,因此噪声信号不会影响到驱动效果。在此基础上,利用锁相技术满足正弦自激振荡的相角和增益条件,建立环路的自激振... 详细信息

研究了一种新的硅微陀螺仪闭环驱动方案,对推挽驱动方式的性能进行了分析,结果表明驱动力矩的频段与噪声信号频段是分离的,因此噪声信号不会影响到驱动效果。在此基础上,利用锁相技术满足正弦自激振荡的相角和增益条件,建立环路的自激振荡,实现了闭环控制。同时在闭环回路中利用正弦自激振荡的相角条件和锁相环的鉴相特性,消除了驱动信号对敏感信号的同频干扰,并抑制了环路中的噪声干扰,明显提高闭环性能。试验结果显示在1小时内交流信号频率和幅度的标准方差分别为0.132 H z和0.258 mV,实现了驱动稳幅稳频的目的,从而使陀螺仪精度和可靠性得到了显著提高。

关键词：锁相环闭环硅微陀螺仪自激振荡

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硅微陀螺仪零偏温度性能补控方法设计

东南大学学报（自然科学版） 2012年第2期42卷 290-294页

作者：夏敦柱王寿荣周百令东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096

首先从理论上推导了硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、敏感信号输出及机械热噪声与温度之间的关系,进而说明了温度对陀螺仪零偏输出影响是各非线性因素综合作用的结果.然后,通过部分温度特性试验获得了硅微陀螺仪的模态谐振频率和品质因... 详细信息

首先从理论上推导了硅微陀螺仪谐振频率、品质因数、敏感信号输出及机械热噪声与温度之间的关系,进而说明了温度对陀螺仪零偏输出影响是各非线性因素综合作用的结果.然后,通过部分温度特性试验获得了硅微陀螺仪的模态谐振频率和品质因数随温度变化关系曲线.最后,根据实测零偏试验数据给出了分段多项式温度补偿方法,并进一步结合恒温控制方法改善补偿一致性效果,从而保证硅微陀螺仪硅结构体及其驱动检测电路不受外界温度变化的影响.结果表明,温补和温控技术相结合对提高陀螺仪的零偏稳定性有显著效果.

关键词：硅微陀螺仪零偏输出温度补偿温度控制

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变频电源的加速寿命试验方法的研究

船舶工程 1991年第2期13卷 38-40,20页

作者：周百令东南大学

本文探讨了某型船用罗经变频电源的加速寿命试验方法,提出了工作时设备中可靠性最薄弱单元是加速寿命试验中首先失效单元的观点,给出了加速寿命试验模型,外推了工作条件下变频电源的寿命。通过可靠性预计和计算机模拟仿真结果表明:由加... 详细信息

本文探讨了某型船用罗经变频电源的加速寿命试验方法,提出了工作时设备中可靠性最薄弱单元是加速寿命试验中首先失效单元的观点,给出了加速寿命试验模型,外推了工作条件下变频电源的寿命。通过可靠性预计和计算机模拟仿真结果表明:由加速寿命试验法获得的寿命与应力分析法的预计值和计算机仿真值相比,误差均在10％以内,满足了工程的要求。

关键词：变频电源加速寿命试验罗经

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动力调谐陀螺仪设计与制造 1