无温度传感器的金属振动陀螺温度补偿

摘要：

金属振动陀螺是一种低成本、长寿命的新型简并模谐振陀螺,其结构相对简单,加工相对容易实现.但是,金属材料的温度系数和热膨胀系数大,其受到温度变化的影响明显,温度漂移对器件最终性能的影响较为明显.因此,对金属振动陀螺进行温度补偿,可以显著提高器件性能指标.建立了金属振动陀螺的温度模型,确定环境温度对器件谐振频率和零位偏移的影响关系.研究发现,金属振动陀螺谐振频率的温度系数具有超高线性度,可以替代温度传感器的作用,直接用谐振频率作为温度补偿量的输入.基于温度模型,进一步建立了温度漂移补偿模型,计算金属振动陀螺谐振频率的温度系数和零位偏移的温度关系,并对金属振动陀螺的温度漂移进行补偿.通过实验结果验证,金属振动陀螺谐振频率的温度系数为0.0536 Hz/℃,线性度达3.4×10-6,零位偏移和温度呈二次曲线关系,温度补偿后,金属振动陀螺的随机漂移可降低65％左右.

关键词：金属振动陀螺、温度系数、零偏漂移、温度补偿

所属期刊栏目：4

分类号：U666.12(船舶工程)

资助基金：上海市青年科技英才扬帆计划16YF1405100

在线出版日期：2017-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：93-97