[发明专利]音叉敏感结构修调在线测试方法及角速率传感器

权利要求书

1.一种音叉敏感结构修调在线测试方法，其特征在于，所述音叉敏感结构修调在线测试方法包括：

步骤一，采用模拟开关单元将外部激励信号输入通道与敏感结构驱动通道连通，采用宽频范围白噪声激励的方法求取激励电压为白噪声下的驱动模态的谐振频率；

步骤二，通过测试电路向敏感结构的驱动通道施加激励电压频率值为所述驱动模态的谐振频率的激励信号以及产生机械耦合解调参考信号，分别采集敏感结构驱动通道的输出信号以及检测通道的输出信号；

步骤三，根据所述检测通道的输出信号以及所述机械耦合解调参考信号从综合耦合误差信号中获取机械耦合误差信号幅值，根据敏感结构的驱动通道的输出信号获取实际的驱动模态谐振频率；

步骤四，采用所述模拟开关单元将外部激励信号输入通道与敏感结构检测通道连通，采用宽频范围白噪声激励的方法求取激励电压为白噪声下的检测模态的谐振频率；

步骤五，通过所述测试电路向敏感结构的检测通道施加激励电压频率值为所述检测模态的谐振频率的激励信号，采集所述检测通道的输出信号，根据所述检测通道的输出信号获取实际的检测模态谐振频率；

步骤六，根据所述实际的驱动模态谐振频率和实际的检测模态谐振频率求取谐振频率差值；

步骤七，根据结构修调所需的耦合控制目标要求，判断当前机械耦合误差信号幅值以及谐振频率差值是否满足要求，如果当前机械耦合误差信号幅值以及谐振频率差值均已满足要求，则停止测试；如果当前机械耦合误差信号幅值以及谐振频率差值中的任意一个未满足要求，根据当前机械耦合误差信号幅值对所述敏感结构进行修调，重复所述步骤一至所述步骤七，对修调后的敏感结构进行测试，直至修调后的所述敏感结构满足测试要求；

在所述步骤三中，根据所述检测通道的输出信号以及所述机械耦合解调参考信号从综合耦合误差信号中获取机械耦合误差信号幅值具体包括：根据机械耦合误差信号与激励信号之间的相位关系，机械耦合误差信号与激励信号保持90°的相位差，将所述检测通道的输出信号与所述机械耦合解调参考信号相乘并对相乘后的所述检测通道的输出信号与所述机械耦合解调参考信号进行低通滤波，通过幅值测量模块获取滤波后的信号幅值，滤波后的所述信号幅值即为机械耦合误差信号幅值。

2.根据权利要求1所述的音叉敏感结构修调在线测试方法，其特征在于，在所述步骤一中，采用宽频范围白噪声激励的方法求取激励电压为白噪声下的驱动模态的谐振频率具体包括：将激励信号的激励电压设置为白噪声，采集在所述激励信号作用下的驱动通道的电路响应信号，通过带通滤波器对所述驱动通道的电路响应信号进行频谱分析以获取幅值响应最大值所对应的频率点，幅值响应最大值所对应的频率点即为白噪声下的驱动模态的谐振频率。

3.根据权利要求2所述的音叉敏感结构修调在线测试方法，其特征在于，在所述步骤二中，向所述驱动通道施加的所述激励信号的电压幅值为0.1V至2V，所述激励信号的类型为正弦信号，所述机械耦合解调参考信号的电压幅值为1V至4V，所述机械耦合解调参考信号的相位与所述激励信号的相位相差90°。

4.根据权利要求3所述的音叉敏感结构修调在线测试方法，其特征在于，所述综合耦合误差信号包括机械耦合误差、静电耦合误差和驱动力同相耦合误差。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的音叉敏感结构修调在线测试方法，其特征在于，在所述步骤四中，采用宽频范围白噪声激励的方法求取激励电压为白噪声下的检测模态的谐振频率具体包括：将激励信号的激励电压设置为白噪声，采集在所述激励信号作用下的检测通道的电路响应信号，通过带通滤波器对所述检测通道的电路响应信号进行频谱分析以获取幅值响应最大值所对应的频率点，幅值响应最大值所对应的频率点即为白噪声下的检测模态的谐振频率。

6.根据权利要求5所述的音叉敏感结构修调在线测试方法，其特征在于，在所述步骤五中，向所述检测通道施加的激励信号的电压幅值为0.1V至0.4V，所述激励信号的类型为正弦信号。