MEMS陀螺仪芯片级温控系统的设计

摘要：

为了提高MEMS陀螺仪的温度性能,基于东南大学自主设计的TC10号温控陀螺表头,设计了一种芯片级温控系统.首先,研究了微加热丝和微热敏电阻的材料、结构以及表头的加工工艺,分析了温控系统的工作原理.然后,建立了表头内部的温度模型,利用Ziegler-Nichols经验参数法,确定了PID参数并进行系统仿真,验证了控制系统的快速性和稳定性.最后,结合模型和仿真参数设计了温控电路,并通过温度实验得到了微热敏电阻的温度特性曲线.结果显示:温控系统可将表头内温度控制在设定温度点附近；表头腔内温度和驱动模态谐振频率在-20～60℃范围内的变化量分别由温控前的78.453℃和3.76 Hz下降到温控后的4.949℃和0.48 Hz,由此验证了芯片级温控技术的可行性.

关键词：芯片级温控、MEMS陀螺仪、温度模型、谐振频率

所属期刊栏目：43

分类号：V241.6(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61104217;教育部博士点新教师基金资助项目200802861063;船舶工业国防预研基金资助项目6922001045

在线出版日期：2013-03-21（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：55-59