[发明专利]一种用于提升硅微陀螺仪标度因数温度稳定性的系统和方法

权利要求书

1.一种用于提升硅微陀螺仪标度因数温度稳定性的系统，其特征在于：包括驱动闭环回路(100)、检测闭环回路(200)和标度因数温度补偿模块(300)；

所述驱动闭环回路(100)用于实现陀螺仪闭环驱动；所述驱动闭环回路(100)跟踪硅微陀螺仪的驱动模态谐振频率ω_x并产生ω_x的正弦信号sinω_xt，且将ω_x和sinω_xt分别输出至所述标度因数温度补偿模块(300)和所述检测闭环回路(200)；

所述检测闭环回路(200)包括检测模态驱动电极(201)、检测模态检测电极(202)、哥氏信号解调模块(207)、检测模态闭环控制器(208)和乘法器；所述检测模态检测电极(202)基于陀螺仪敏感轴角速度Ω产生振动信号；所述哥氏信号解调模块(207)对所述检测模态检测电极(202)的振动信号进行解调得到哥氏信号；所述检测模态闭环控制器(208)基于所述哥氏信号产生未经标度因数温度补偿的角速度信号，并输入至所述标度因数温度补偿模块(300)；所述乘法器将来自所述驱动闭环回路(100)的正弦信号sinω_xt与未经标度因数温度补偿的角速度信号相乘后产生力反馈信号；所述检测模态驱动电极(201)基于所述力反馈信号产生振动，以平衡哥氏效应所引起的检测模态检测电极(202)的振动，实现陀螺仪闭环检测；

所述标度因数温度补偿模块(300)基于ω_x对未经标度因数温度补偿的角速度信号进行标度因数温度补偿，并产生经补偿的角速度输出信号；其中，经补偿的角速度输出信号与ω_x无关；所述经补偿的角速度输出信号是通过将所述未经标度因数温度补偿的角速度信号除以ω_x后再乘以一个固定系数得到，所述固定系数用于调节温度补偿后的标度因数的数值的量级。

2.根据权利要求1所述的用于提升硅微陀螺仪标度因数温度稳定性的系统，其特征在于，所述经补偿的角速度输出信号S的表达式为：

S＝SF_c×Ω

其中，Ω为陀螺仪敏感轴输入角速度，SF_c为温度补偿后的标度因数，m_c为陀螺仪有效哥氏质量，A_x为陀螺仪驱动模态检测振幅，K_c为陀螺仪标度因数温度补偿固定系数，K_fb为陀螺仪检测模态闭环回路增益。

3.根据权利要求1所述的用于提升硅微陀螺仪标度因数温度稳定性的系统，其特征在于，所述陀螺仪检测闭环回路(200)还包括检测模态放大电路(203)、检测模态C/V转换电路(204)、检测模态D/A转换电路(205)、检测模态A/D转换电路(206)；所述检测模态检测电极(202)输出的振动信号依次经由所述检测模态C/V转换电路(204)、所述检测模态A/D转换电路(206)处理后输入至所述哥氏信号解调模块(207)进行解调；所述力反馈信号依次经由所述检测模态D/A转换电路(205)、所述检测模态放大电路(203)处理后输入至所述检测模态驱动电极(201)。