翁志豪

摘要：雙質(zhì)量硅微機械陀螺裝置是根據(jù)計算機電控系統(tǒng)技術(shù)的主要原理內(nèi)容進行梳理的，并聯(lián)合新型結(jié)構(gòu)的調(diào)整措施實現(xiàn)整體小體積、輕質(zhì)量、低耗能和荷載水準(zhǔn)的開發(fā)，使其能夠全面抵受惡劣環(huán)境的摧殘，并深度開拓適應(yīng)汽車牽引系統(tǒng)的支持潛力，促進行駛過程中的穩(wěn)定校準(zhǔn)功效，保證攝像機搭建校正下的創(chuàng)新領(lǐng)域的完善。但實際的硅微機械振動式陀螺使用環(huán)節(jié)中受到一定耦合信號和溫度效應(yīng)的影響，不利于其整體工作質(zhì)量的開發(fā)能力得到展現(xiàn)。因此，需要利用科學(xué)技術(shù)進行細致分析，爭取全面改善該機械陀螺的性能，保證內(nèi)部溫度誤差問題可以得到有效解決，促進機械電控事業(yè)的綜合發(fā)展。

關(guān)鍵詞：雙質(zhì)量硅微機械陀螺；電耦合信號；溫度效應(yīng)；特性內(nèi)容；現(xiàn)狀分析

前言：利用硅微機械陀螺的實際構(gòu)造結(jié)構(gòu)和工作原理進行融合分析，并開放靜電驅(qū)動設(shè)備實現(xiàn)系統(tǒng)動力中心的檢測，保證在此基礎(chǔ)上的固有運作頻率能夠滿足實際設(shè)備驅(qū)動的穩(wěn)定效果，配合機械現(xiàn)實靈敏感應(yīng)能力進行電耦合誤差基礎(chǔ)資料的整理。在誤差影響因素相對齊全的前提下，利用驅(qū)動頻率調(diào)制整改技術(shù)進行電耦合信號消除方案的整理，并聯(lián)合適當(dāng)?shù)碾娐吩碇R進行驗證。

1.我國硅微機械陀螺儀研究技術(shù)的現(xiàn)狀

根據(jù)國內(nèi)各大知名院校的總體努力，對MEMS的基礎(chǔ)技術(shù)原理和應(yīng)用改革做了必要的調(diào)整，盡管一切操作支持活動還只是停留在實驗室樣機試用狀態(tài)，但實際的陀螺儀溫度穩(wěn)定維持能度基本可以控制在每小時30度左右。針對現(xiàn)下需要解決的實際問題就是全面拆解密閉腔內(nèi)的電耦合誤差布局，爭取對溫度誤差分布規(guī)律做到足夠詳細的處理，避免技術(shù)工藝的重復(fù)性覆蓋，全面支撐電路的可靠運行以及周圍溫度環(huán)境的適應(yīng)能力。

1.1.電耦合誤差現(xiàn)狀的分析

硅微機械在振動式陀螺儀結(jié)構(gòu)上做了一系列的調(diào)整，并且適當(dāng)引用電路布局電容的實際狀況資料，實現(xiàn)驅(qū)動裝置位移條件下的具體敏感輸出信號的格式把握。主要包括驅(qū)動位移狀況和輸入角終端的敏感信號的電耦合隱患問題，在整體陀螺儀裝置的信號輸出環(huán)節(jié)中進行解析，其中可以作為利用的信號在輸入角速度的呼應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)并不是相當(dāng)明確。在實際的電路運行結(jié)構(gòu)中，這部分產(chǎn)生的信號十分微弱，極易成為電耦合噪聲環(huán)境背后的覆蓋犧牲者，并且長期得不到全面挖掘[1]。

1.2.溫度誤差問題的補充

在整體測控電路內(nèi)部建立微弱信號檢測電路設(shè)備，因為溫度誤差因素會使陀螺儀的實際零位發(fā)生具體位置的偏移現(xiàn)象，內(nèi)部品質(zhì)因數(shù)也同時產(chǎn)生一定格局的變化，加上干擾敏感因素的混亂性輸出，造成機械陀螺儀信號輸出性能受到強大不良因素的制約抗拒。為了盡量維持硅微機械振動式陀螺儀的溫度環(huán)境適應(yīng)效果，爭取其穩(wěn)定工作條件的效能，就必須充分掌握陀螺儀運行狀態(tài)下的溫度誤差隱患分布規(guī)律，主動從單個細致環(huán)節(jié)中探尋溫度誤差的控制改善技術(shù)。在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度規(guī)范環(huán)境控制下，陀螺儀的溫度問題愈演愈烈，為了校正補償和控制兩個范圍的工序，需要利用一定規(guī)模的平臺多級溫控措施進行分區(qū)、分段策略的補充[2]。現(xiàn)在我國常用的調(diào)整方法主要是利用傳統(tǒng)的PID數(shù)字技術(shù)控制手段進行模糊因素優(yōu)化處理，實現(xiàn)現(xiàn)在國內(nèi)實際的陀螺儀裝置的溫度在60攝氏度之間零上范圍。

2.頻率調(diào)制驅(qū)動技術(shù)和溫度因素相結(jié)合的策略內(nèi)容整理

2.1.電耦合誤差的改善手段

為了獲得優(yōu)質(zhì)的頻率響應(yīng)效果，在實際進行硅微型陀螺儀裝置的設(shè)計過程中，可以利用驅(qū)動支持引導(dǎo)信號與陀螺儀之間存在的固有頻率值進行相近處理調(diào)整，與檢測模態(tài)的固有頻率相接近。溫度條件下的固有頻率分布改進狀況如下表所示：

表1 溫度條件下的機械陀螺固有頻率分布狀況記錄表

模態(tài)編號序列 頻率值f/kHz

1 1.4789

2 4.5613

3 4.7264

4 4.7219

5 7.6418

6 7.6452

2.2.基于溫度傳感器的實際溫度效應(yīng)補償

溫度控制技術(shù)的方案內(nèi)容主要是利用半導(dǎo)體制冷片的恒溫控制效果進行陀螺儀裝置和測控電路和單元結(jié)構(gòu)封裝隔熱效能搭配，爭取挽留密閉空間環(huán)境的適應(yīng)成果。但是，高溫長期作用會給機械熱噪聲和部件熱噪聲帶來放縱性延展，造成元器件的負(fù)荷運轉(zhuǎn)，長期作用下去將直接導(dǎo)致工作性能質(zhì)量的下降。而利用適當(dāng)溫度調(diào)整技術(shù)的傳感器補償裝置，在適量分擔(dān)電路結(jié)構(gòu)功耗和小型化整改的前提下，避免對元器件性能的損耗，因此實際應(yīng)用前景比較廣闊。集成性的溫度傳感裝置在均衡數(shù)字、模擬應(yīng)用方案的利弊狀況前提下，配合機械振動陀螺儀的實際應(yīng)用拓展環(huán)境和信號施展的線性效果進行結(jié)構(gòu)體積的準(zhǔn)確校正，并深度闡述陀螺儀結(jié)構(gòu)和測控電路的延伸效能，滿足模擬溫度傳感控制結(jié)構(gòu)的實時性能補充和調(diào)整需要。模擬溫度技術(shù)的傳感裝置實際精度落實效果較好，同時結(jié)構(gòu)體積不大，加上一系列線性維度和無外圍電路附加優(yōu)勢的積累，對于小型規(guī)模的機械系統(tǒng)測量起到必要的支持潛力，構(gòu)成精準(zhǔn)效果優(yōu)質(zhì)的自動型控制系統(tǒng)[3]。尤其是在反饋終端，產(chǎn)出的信號格式能夠自動控制選頻，利用實際驅(qū)動模態(tài)和敏感效應(yīng)監(jiān)測工序的聯(lián)合效應(yīng)，使得諧振頻率終于能夠擺脫溫度隱患問題。

結(jié)語：

經(jīng)過后期的技術(shù)改正，我國硅微機械陀螺結(jié)構(gòu)的良性運轉(zhuǎn)得到改善，同時克服不同信號模式和位置的不定溫度因素的隱患效應(yīng)，爭取整體機械合理穩(wěn)定運行的維持條件，促進計算機智能分析技術(shù)的不斷進步，維持我國后期先進性能機械運轉(zhuǎn)工作質(zhì)量的不斷提升潛力。

參考文獻：

[1]王壽榮.Z軸硅微機械陀螺儀溫度特性研究[J].電子器件，2008，12（06）.

[2]朱欣華.MEMS陀螺儀器件級真空封裝技術(shù)[J].光學(xué)精密工程，2009，17（08）.

[3]楊波.硅微機械陀螺表頭溫度特性研究與測試[J].測控技術(shù)，2009，14（09）.