Двухкоординатный микромеханический ДУС с магнитоэлектрическими датчиками обратной связи по каналам возбуждения и измерения

Представлена конструкция двухкомпонентного компенсационного микромеханического датчика угловой скорости (ММГ) на основе вибрационного гироскопа R-R типа. Показаны цифровые системы резонансной настройки прибора и поддержания постоянства амплитуды угловой скорости колебаний маятника, а также системы компенсации нулевого сигнала и формирования выходных сигналов, реализованные на микроконтроллере. Анализируются причины появления нулевых сигналов гироскопов, связанные с несовершенством изготовления упругого подвеса маятника и магнитных систем, даны рекомендации по их компенсации регулировкой магнитной системы возбудителя крутильных колебаний, доработкой упругих элементов и введением компенсирующего сигнала в контур обратной связи. Приведены результаты расчетов упругой микромеханической системы и моделирования движения гироскопа, а также результаты экспериментального исследования разработанного микромеханического датчика угловой скорости.

Статья по докладу на XVII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.

1. Ишлинский, А.Ю. Ориентация, гироскопы и инерциальная навигация. – М.:Наука, 1976.

2. http://www.semiconductors.bosch.de/en/20/sensors/angular.asp

3. Mikko Saukoski, Lasse Aaltonen, Kari A.I.Halonen. Zero-Rate Output and Quadrature Error Compensation, IEEE Sensors Journal. - 2007. – Vol.7, №12. – pp. 639-1651.

4. Ying W. Hsu. Patent # US 6370937 B2. Method of Cancelling Quadrature Error In an Angular Rate Sensor. – 2002.

5. Stewart R.E., Wyse S.F. Bias and Quadrature Reduction in Class II Coriolis Vibratory gyros. EP 1,752,733A2, Bulletin. – 2007.

6. He, G. and Najafi, K., A Single-Crystal Silicon Vibrating Ring Gyroscope, MEMS 2002 – 15th IEEE. International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, Las Vegas, NV, January 2002.