新型磁悬浮振动陀螺的设计与分析研究

摘要：

振动陀螺是一种利用哥氏效应检测角速度的传感器,其谐振子的结构精度和阻尼均匀性限制了陀螺性能的提升.为减小谐振子结构与支撑锚点的影响,提出了一种全新概念的磁悬浮振动陀螺.该陀螺利用电磁悬浮的方法将谐振子悬空,从而简化了谐振子为无支撑锚点的集中质量块,降低了其结构精度要求,消除了机械结构阻尼,最终达到提升陀螺性能的目的.基于经典振动陀螺模型,理论分析了磁悬浮振动陀螺的基本工作原理,并说明了谐振子误差对陀螺性能的影响规律,设计了新型磁悬浮振动陀螺的结构,并对该结构的磁感应强度进行了仿真分析.仿真结果证明,悬浮质量块振动稳定,具有较好的磁场均匀性.最后对陀螺样机进行了测试,其固有频率为20Hz,标度因子约为1.6mV/[(°)/s],测试结果验证了所提磁悬浮振动结构的陀螺效应.

关键词：振动陀螺、磁悬浮、结构设计、陀螺性能

所属期刊栏目：7

分类号：V241.5(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：湖南省自然科学基金2018JJ2472

在线出版日期：2020-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-8