[发明专利]一种提高MEMS陀螺抗振动特性的机械不正交闭环方法

摘要

本发明一种提高MEMS陀螺抗振动特性的机械不正交闭环方法，属于传感器控制技术领域。本发明的目的是针对MEMS双质量块陀螺的左、右质量块由于工艺的不一致性形成的机械不正交误差，这种误差大大降低MEMS双质量块陀螺的抗振动特性和全温重复性指标。通过相位解调技术对机械不正交误差信号进行解析，并将误差累加后进入直接_II型控制器，反馈误差值以+2.5V±V电平为直流力矩，以差分信号的形式加到MEMS双质量陀螺的检测方向平行板电容上，矫正MEMS双质量块陀螺在检测方向的误差，提升MEMS双质量块陀螺坑振动特性的同时也有着良好的漂移、重复性特性，最后大大提升MEMS双质量块陀螺的抗振动指标及全温重复性、零偏稳定性指标。

主权项

一种补偿MEMS双质量块陀螺机械不正交误差的微机械结构，其特征在于，所述结构包括:MEMS双质量块陀螺的双质量块、MEMS双质量块陀螺的驱动检测框、MEMS双质量块陀螺的检测检测框、耦合梁、机械不正交补偿电极、MEMS双质量块陀螺的驱动的检测梳齿、MEMS双质量块陀螺检测方向的检测梳齿；MEMS双质量块陀螺基于科里奥力原理进行角速率的检测。MEMS双质量块陀螺利用驱动梳齿对双质量块驱动框和双质量块进行驱动，驱动框在驱动方向和质量块是刚性连接，驱动框带动质量块在驱动方向上为谐振工作状态、通过稳定驱动幅度、达到稳定的科里奥力效应来检测惯性空间的角速率，耦合梁保证驱动方向的刚度大。MEMS双质量块陀螺的检测框是通过耦合梁刚性连接双质量块，质量块与检测框的刚度小，检测科里奥力效应产生检测方向的位移，位移由于陀螺驱动方向的误差信号耦合进检测方向形成MEMS双质量块陀螺机械不正交误差，MEMS双质量块陀螺采用在检测质量块的检测方向加入平行极板电容的方式，在平行极板上加入直流电平项来抵消机械不正交误差信号，即采用机械不正交误差矫正电极的方式，通过施加静电力的作用在MEMS双质量块陀螺检测方向，使MEMS双质量块陀螺机械不正交误差矫正后为零。