提出了一種新型的抗高過(guò)載環(huán)形振動(dòng)式陀螺,分析了其工作原理和振動(dòng)特性。在ANSYS有限元分析軟件中建立了該環(huán)形陀螺結(jié)構(gòu)的模型,進(jìn)行了振動(dòng)特性分析,仿真分析結(jié)果顯示該環(huán)形陀螺工作模態(tài)與干擾模態(tài)最小頻差Δf₂=248 Hz,驅(qū)動(dòng)和敏感模態(tài)頻率Δf₁=5 Hz。并且根據(jù)沖擊動(dòng)力學(xué)原理分析了此結(jié)構(gòu)在半周期正弦加速度沖擊載荷作用下的沖擊響應(yīng),諧振結(jié)構(gòu)最大位移為14.142μm,結(jié)構(gòu)所受的最大的應(yīng)力為68.396 MPa,可以正常穩(wěn)定工作。通過(guò)基于SOG（Silicon on Glass）的微加工工藝制造了陀螺樣機(jī)并完成了初步的測(cè)試,模態(tài)測(cè)試與有限元仿真結(jié)果中的模態(tài)頻率最大誤差是4.9%。實(shí)驗(yàn)室過(guò)載測(cè)試結(jié)果顯示陀螺在15 800 g過(guò)載下,陀螺工作頻率和頻差未發(fā)生大的變化。 

【文章來(lái)源】：儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

環(huán)形陀螺整體示意圖

環(huán)形陀螺結(jié)構(gòu)方面采用電容靜電驅(qū)動(dòng)檢測(cè)原理,其優(yōu)點(diǎn)為其結(jié)構(gòu)加工工藝簡(jiǎn)單,電路功耗低。缺點(diǎn)為外部電容結(jié)構(gòu)與環(huán)形諧振子薄壁距離較近,當(dāng)諧振子發(fā)生較大的振動(dòng)或者位移時(shí)會(huì)導(dǎo)致其與固定電容碰撞造成結(jié)構(gòu)短路。參考半球諧振子的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)電極的分布,可將此環(huán)形陀螺的外部電極均布在環(huán)形諧振子外,分布示意圖如圖2所示[11]。1.2 工作原理

Z軸瞬態(tài)響應(yīng)位移圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]軍用微電子器件耐高過(guò)載技術(shù)研究[D]. 金家存.南京理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3242977