单轴MEMS热膨胀流陀螺灵敏度影响因素的探究

摘要：

探究了腔室形状、工作气体参数及驱动信号的占空比、功率对单轴MEMS热膨胀流陀螺灵敏度的影响,通过设置最佳参数对陀螺性能进行优化.通过COMSOL软件建立了陀螺的三维模型,计算了敏感元件的温度场和等温线的变化情况.优化后的计算结果表明,输入角速度在[-1080(°)/s,1080(°)/s]范围内时,使用体积更小的不完整下腔室,SF6作为腔室的工作气体,在加热器频率为10 Hz、占空比为50％、功率为50 mW最优参数的条件下,热膨胀流陀螺的结构灵敏度为0.1229 K·s/(°),非线性度为8.26％.优化后热膨胀流陀螺的结构灵敏度提高了1.28倍,非线性度降低了41.5％.该数值分析结果为陀螺的工艺制备、性能分析奠定了基础.

关键词：热膨胀流陀螺、MEMS、COMSOL、灵敏度、非线性度

所属期刊栏目：42

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资助项目;北京市自然科学基金重点项目;北京市重点实验室开放课题资助项目;北京信息科技大学学科与研究生教育校内项目;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：2023-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：69-75