Чувствительная структура является основным компонентом МЭМС-гироскопа, которая напрямую связана с характеристиками гироскопа, такими как масштабный коэффициент, нулевое смещение и антивибрация. Принимая в качестве объекта исследования MEMS-гироскоп, в данной статье будет проведен теоретический анализ его чувствительной системы поддержки конструкции, режима низкого порядка, матрицы жесткости и добротности.

-Чувствительная система структурной поддержки-

Опорная система чувствительной структуры МЭМС-гироскопа включает в себя ведущий луч, луч обнаружения, верхний луч и опорную балку, ее принципиальная схема показана на рисунке 1. Два массовых блока соединены с ведущей гребенкой через луч обнаружения, а ведущая гребенка - через дальняя балка, верхняя балка соединяется с опорной балкой, а опорная балка соединяется с точкой крепления, так что вся подвижная конструкция подвешивается над основанием.

-Чувствительные структурные моды низкого порядка-

Если не учитывать массу несущей системы чувствительной конструкции и считать массовый блок жестким, то чувствительную конструкцию можно рассматривать как мультимодальную систему. Режимы низкого порядка чувствительной структуры MEMS-гироскопа в этой статье: 1) режим оси Y, 2) режим сонаправления оси X, 3) режим оси Z, 4) режим привода, 5) режим обнаружения, 6) режим сонаправления оси Y, 7) режим сонаправления оси Z и 8) режим сонаправления оси Z. Принципиальная схема представлена на рисунке 2.
Каждый режим чувствительной конструкции напрямую влияет на работу гироскопа. Режим вождения и режим обнаружения чувствительной структуры напрямую определяют чувствительность, полосу пропускания и стабильность нулевого смещения гироскопа. В частности, прежде всего, антивибрационные характеристики являются очень важным показателем производительности гироскопа. Как правило, частота вибрации от воздействия окружающей среды составляет менее 2000 Гц. Чтобы уменьшить влияние внешней среды на выходной сигнал гироскопа, собственная частота первого режима гироскопа должна быть больше 2000 Гц. Во-вторых, камертон-гироскоп использует противоположные вибрации двух массовых блоков, чтобы компенсировать синфазную ошибку. Однако из-за существования ошибок обработки синфазные ошибки будут вызваны теми же видами вибрации. Таким образом, совместный режим оси X и совмещенный режим оси Y напрямую связаны с синфазной ошибкой гироскопа. Наконец, одновременные и противоположные моды вокруг оси Z напрямую связаны с ошибкой ортогональности чувствительной структуры.

Остальная часть показана в ссылке: https://www.ericcointernational.com/application/sensitive-structure-analysis-of-mems-gyroscope.html