[发明专利]一种高精度陀螺仪的零偏温度补偿方法

摘要

本发明公开了一种高精度硅微陀螺仪的零偏温度补偿方法，该方法利用陀螺仪驱动系统产生的解调基准信号和相对解调基准信号的90°移相信号分别对检测轴信号进行相敏解调，根据两路解调输出间存在的三角函数关系，对其加权相加即可还原输入角速度信号，排除正交信号的干扰；利用该相位差和驱动频率存在近似线性关系，标定该内在关系并对相位差进行实时解算，进而得出加权系数，对角速度信号进行实时补偿。本发明不需要外加温度传感器，用驱动信号频率表征温度，实时补偿由于温度变化造成的解调相位差的变化，解决了测量内部温度延时而导致的滞回效应，提高了陀螺仪的零偏稳定性，且保持了硅微陀螺仪体积小的特点。

主权项

1.一种高精度陀螺仪的零偏温度补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，检测信号读取：将科氏效应产生的科氏加速度以及机械结构的加工误差引起的正交误差加速度输入到陀螺谐振器检测模态，经过C/V转换及AD转换，获取检测信号；所述检测信号包含角速度输入信号和正交输入信号V_Q为正交输入信号幅值，为角速度输入信号与驱动信号间的相位差，ω_d为驱动频率；步骤2，检测信号解调：由驱动控制系统产生的与检测信号同频且相互正交的解调基准信号cos(ω_dt)和sin(ω_dt)分别与检测信号相乘，经过低通滤波器解调出相应的角速度信号和正交信号为检测信号和解调基准信号cos(ω_dt)间的相位差；步骤3、利用Hilbert变换计算两个同频信号的相位差的方法求解步骤4、进行线性拟合，发现驱动频率和相位差内在函数关系，通过实验获取驱动频率ω_d和相位差的数据进行拟合标定该函数，通过实时测量驱动频率实时获取相位差步骤5、实时计算加权系数和分别与步骤2中的角速度信号和正交信号相乘，所得结果相加即得输出角速度输入信号幅值。