Двухкоординатный компенсационный микромеханический гироскоп

• Автор: Пономарев, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 265 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение
Глава 1 . Конструкция ДУС. Выбор схемы построения и основных конструктивных параметров. Конструкция и расчет узлов ДУС

1.1. Конструктивная схема ДУС. Варианты маятников.

Конструкция ДУ и ДМ ДУС

1.2. Описание конструкции ДУС и его работы

1.3. Уравнения движения маятника ДУС

1.4. Выбор варианта организации обратной связи

1.4.1. Перекрестная ОС

1.4.2. Прямая ОС
1.5. Выбор конструктивных параметров гироскопа
1.5.1. Моменты инерции и масса подвижной части маятника
1.5.2. Жесткости упругого подвеса
1.5.3. Оценка демпфирования
1.5.4. Расчет емкостного датчика угла
1.5.5. Расчет магнитоэлектрических датчиков момента
обратной связи и датчика момента по оси возбуждения
1.5.5.1. Датчик момента обратной связи
1.5.5.2. Датчик момента по оси возбуждения
Глава 2 . Квадратурная погрешность ДУС
2.1. Причины возникновения квадратурной погрешности в ДУС
2.2. Способы устранения квадратурной погрешности в ДУС
Глава 3 . Системы управления ДУС
3.1. Система автовозбуждения колебаний
3.2. Недостатки системы автовозбуждения и способы их устранения.

3.3. Система возбуждения колебаний с поддержанием амплитуды и
дорезонансной настройкой
3.4. Система возбуждения колебаний с поддержанием амплитуды и
резонансной настройкой
3.5. Система компенсационной ОС
3.6. Использование микроконтроллера в ДУС
Глава 4 . Экспериментальные исследования ДУС
4.1. Описание элементов ДУС
4.1.1. Кремниевый маятник. Проблемы, возникающие при
изготовлении
4.1.2. Керамические корпуса. Проблемы, возникающие при
изготовлении. Прочие детали конструкции
4.1.3. Платы электроники
4.2. Сборка и настройка ДУС
4.2.1. Сборка ДУС. Оборудование и приспособления для сборки
4.2.2. Настройки прибора, оборудование и приспособления для
настройки
4.3. Экспериментальные исследования ДУС
4.3.1. Методика испытаний ДУС
4.3.2. Результаты испытаний
Выводы
Список литературы

Список сокращений
ARW - angle random walk (случайный дрейф (или блуждание) угла); БЧЭ - блок чувствительных элементов;
ГУН - управляемый напряжением генератор;
ДМ - датчик момента;
ДУ - датчик угла;
ДУС - датчик угловых скоростей;
МК - микроконтроллер;
МММ - магнитомягкий материал;
МЭМС - микроэлектромеханические системы;
ОС - обратная связь;
СКО - среднеквадратическое отклонение;
ЧЭ - чувствительный элемент;
ЭДС - электродвижущая сила.

плата предусилителей 3 с термодатчиком, которая так же припаивается к распаечным площадкам верхнего керамического корпуса. Шестнадцать припаянных контактных пластин 2 образуют своего рода беличью клетку, придающую всей конструкции большую жесткость, и одновременно с этим обеспечивают связь ЧЭ с блоком электроники.
Весь узел ЧЭ размещен в кожухе 4 и закрыт крышками 5 и 6.

Рис. 1.11. Стыковка блока ЧЭ с блоком электроники: 1 - блок ЧЭ; 2 - нижняя плата блока электроники с ответными пазами; 3 - кожух блока электроники;
4 - отверстие для жгута выходного разъема прибора
Блок ЧЭ 1 (см. рис. 1.11) состыкован с блоком электроники при помощи шестнадцати контактных пластин, вставленных в ответные пазы нижней платы 2 и припаянных к ним. Блок электроники состоит из трех плат с пазами по периметру, соединенных друг с другом контактными пластинами. При этом образуется беличья клетка, аналогичная полученной