一种微半球谐振陀螺的制造方法与测试

作     者：卢坤 肖定邦 孙江坤 石岩 席翔 吴学忠 LU Kun;XIAO Dingbang;SUN Jiangkun;SHI Yan;XI Xiang;WU Xuezhong

作者机构：国防科技大学智能科学学院长沙410073 

基　　金：国家自然科学基金(51935013) 

出 版 物：《中国惯性技术学报》 (Journal of Chinese Inertial Technology)

年 卷 期：2020年第28卷第5期

页      码：561-567页

摘      要：针对无人装备对惯性器件微小型化的需求,设计了一种新型的速率积分型微半球谐振陀螺。该陀螺设计有均匀分布的灵敏度放大单元,可提升驱动与检测效率。谐振结构采用高温旋转吹制技术加工,整体结构为面外电极形式,并采用圆片级微组装工艺装配。针对微半球谐振陀螺存在的初始频率裂解,提出了一种精密机械修调方法,可实现0.1 Hz内精度频率匹配修调。在此基础上,基于速率积分控制原理设计制造了陀螺的数字化测控电路。真空封装后陀螺工作频率约为6602 Hz,频率裂解为49 mHz,品质因数高于90万,衰减时间常数可达40 s。首次系统性测试了速率积分模式微半球谐振陀螺的综合性能,测试结果表明,陀螺零偏不稳定性(Allan方差)为0.235°/h,角度随机游走为0.0066°/h1/2,量程可高达±3000°/s,标度因数非线性优于8 ppm,标度因数对称性优于5 ppm,标度因数重复性优于1 ppm。

主 题 词：微半球谐振陀螺 速率积分模式 熔融石英 飞秒激光修调 品质因数 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2020.05.001

馆 藏 号：203101973...