一個典型的硅微框架驅(qū)動式光電開關(guān)陀螺的結(jié)構(gòu)原理圖。在該結(jié)構(gòu)中有兩個框架，即內(nèi)框架和外框架，相互正交的內(nèi)、外框架軸均為一對扁平狀的撓性樞軸，它們繞自身軸向的抗扭剛度低，但抗彎剛度較高。檢測質(zhì)量塊固定在內(nèi)框架上，在外框架兩側(cè)對稱設(shè)置一對驅(qū)動電極，可由靜電力驅(qū)動。在內(nèi)框架兩側(cè)設(shè)置一對敏感電極檢測觸點(diǎn)速度信號。這四個電極相對儀表殼體固定。由于利用微機(jī)械加工技術(shù)制作 ，整個裝置的尺寸為微米級。
在靜電力驅(qū)動下，外框架連同內(nèi)框架和質(zhì)量塊一起繞驅(qū)動軸做高頻振動，振動的角度極小。設(shè)觸點(diǎn)振動波形為正弦波，振幅為O，觸點(diǎn)頻率為WN，則振動觸點(diǎn)位移O是因O很小，檢測質(zhì)量塊上各質(zhì)點(diǎn)的振動都可視為線振動。在檢測質(zhì)量塊上任取一質(zhì)點(diǎn)P，它在坐標(biāo)注系O-XYZ中的坐標(biāo)注為XI,YI,ZI，則P在X軸的振動線速度為UIX=O2YZI。
當(dāng)陀螺感受到繞Z軸輸融入的觸點(diǎn)速度作用時，內(nèi)框架上各質(zhì)點(diǎn)均會產(chǎn)生如上所述的哥氏慣性力矩，整個內(nèi)框架受到的總哥氏慣性力矩為所有振動質(zhì)點(diǎn)哥氏慣性力矩之和。
在哥氏慣性力矩的作用下，內(nèi)框架繞輸出軸做高頻微振動，其振動頻率與靜電驅(qū)動頻率相同，振幅與輸入觸點(diǎn)速度成線性關(guān)系。檢測出內(nèi)框架的振幅，即可得到所測的觸點(diǎn)速度。 |
當(dāng)前位置：
