电磁式微机械陀螺检测电路设计

论文摘要

微机械陀螺是硅加工工艺与机械制造相结合的产物,作为惯导系统组成部分,微机械陀螺在军事和民用中得到广泛应用。精确测量是微机械陀螺研究的目标,检测电路的性能优劣直接影响整体器件测量效果,因此本论文主要针对电磁式微机械陀螺检测电路展开研究。通过对电磁激励动力学分析提出激励电路设计方案,通过对噪声源分析提出检测电路的整体设计思路。本文重点分析了电磁式振动环微机械陀螺同频干扰因素及消除方法,改进了检测电路带通滤波模块,详细阐述测试转台的软硬件结构。上述研究成果对微机械陀螺的进一步工作奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的和意义
• 1.2 微机械陀螺研究现状
• 1.3 电磁式振动环微陀螺特点及检测方式
• 1.3.1 电磁式振动环陀螺结构
• 1.3.2 电磁式振动环微机械陀螺激励检测方式
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第二章 电磁式环状陀螺检测理论
• 2.1 陀螺检测的数学理论
• 2.2 电磁式振动环陀螺检测理论
• 2.2.1 激励模态振动模型
• 2.2.2 检测模态振动数学模型
• 2.3 提高陀螺灵敏度的因素分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 微机械陀螺激励及检测电路设计
• 3.1 激励电路设计与实现
• 3.1.1 激励电路结构设计
• 3.1.2 测试结果及分析
• 3.2 陀螺信号噪声分析
• 3.2.1 陀螺信号噪声来源及分析
• 3.2.2 降低陀螺同频干扰的措施
• 3.3 检测电路设计
• 3.3.1 微弱信号放大模块
• 3.3.2 带通滤波电路
• 3.3.3 信号相位解调模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 微陀螺测试转台设计与实现
• 4.1 测试转台的设计思路
• 4.2 转台硬件结构实现
• 4.2.1 PIC16f876 单片机控制核心
• 4.2.2 LCD接口电路
• 4.2.3 脉宽调制的电机调速方式
• 4.3 转台程序结构
• 4.3.1 程序流程结构
• 4.3.2 键盘循环扫描子程序
• 4.3.3 转速采集、校正子程序
• 4.4 微陀螺的检测平台测试实验
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结
• 5.1 工作总结
• 5.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况