一种硅MEMS陀螺谐振频率与Q值的快速测量方法

摘要：

为了解决平板电极硅微机电系统(MEMS)陀螺谐振频率和Q值的快速测定问题,提出一种基于阶跃激励余振分析的振动特性参数测量方法.首先,利用平板电容电极的吸合效应,提出一种直流阶跃激励方法,使陀螺振子产生较大初始位移的余振信号.然后,结合FFT和Morlet复小波变换对余振信号进行高分辨率频谱分析,获得谐振频率.接着,对余振信号进行Hilbert变换以提取包络线,通过最小二乘指数拟合获得阻尼系数,从而得到Q值.仿真测试表明,该方法能够精确地获得特性参数,相对误差达到了10-5量级.在角振动陀螺上的实验表明,该方法与扫频法获得的结果基本一致,且有效缩短了测试时间.

关键词：硅MEMS陀螺、谐振频率、Q值、阶跃激励、Morlet复小波变换、Hilbert变换

所属期刊栏目：26

分类号：U666.1;V241.5(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金重点项目61434003;装备预研基金项目9140A09032015

在线出版日期：2018-04-26（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：133-140