单热源热流陀螺仪敏感机理的研究

摘要：

提出了一种单热源热流陀螺仪并揭示了它的敏感机理,即在哥式力的作用下,并联的加热丝形成的单热源所产生的热流会引起输出电压的变化,通过建立角速度与输出电压的关系,进而检测Z轴角速度.通过有限元的方法,利用COMSOL Multiphysics对该陀螺的敏感元件在有无角速度时温度场和等温线的变化情况进行了计算.计算结果表明,单热源热流陀螺仪具有陀螺效应,在±20 rad/s角速度范围内,其输入角速度与输出电压的比例系数k为0.005 V/(rad·s-1),灵敏度为5.29×10-3 V/(rad·s-1),非线性度为6.81％.该研究为后续的结构改进、性能优化奠定了理论基础.

关键词：热流陀螺仪、MEMS、单热源、角速度、灵敏度、非线性度

所属期刊栏目：40

分类号：TP202(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;北京市新世纪百千万人才工程培养项目;北京市重点实验室开放基金;北京信息科技大学促进高校内涵发展项目;现代测控技术教育部重点实验室资助;北京信息科技大学北京市传感器重点实验室资助

在线出版日期：2021-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：559-564