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详细介绍
图1 陀螺结构
一、原理结构
图1是用于敏感旋转载体横滚（或俯仰）角速率的硅微机械陀螺结构图，1为单晶硅质量，2为单晶硅弹性扭转支撑梁，3为玻璃电极极板，4为玻璃电极极板上蒸镀的金属电极。玻璃极板和质量之间的间隙为20μm，玻璃板的四个电极和质量之间形成四个电容器。坐标系OXYZ固定于陀螺的质量上， ?为质量沿OY轴的摆动角速度，φ为载体的旋转角速度， Ω为载体的横滚（或俯仰）角速度（即被测角速度）。陀螺固定于旋转载体上，当旋转载体以φ 角速度旋转的同时又有横滚（或俯仰）角速度Ω 输入时，单晶硅质量就受到周期性变化的哥氏力（哥氏力变化频率为载体旋转频率）作用，使质量产生沿OY轴摆动，从而引起由单晶硅质量和玻璃电极构成的四个电容器C1 、C2、C3、C4 的变化，把电容变化信号转换成电压变化信号之后经放大，便得到和被测角速率Ω 成比例的电压信号。
二、技术指标
| 滚动角速度 | 360～14400°/s （1～40r/s） | 零位偏置 | ≤0.5°/s |
| 俯仰和偏航角速度 | 500°/s | 零偏稳定性 | ≤36°/h |
| 分 辨 率 | ≤0.01°/s | 供电电源 | ±15VDC, ≤18mA |
| 比例系数 | 30 mV/°/s(可调) | 工作温度 | -55℃～+85℃ |
| 非线性度 | ≤1%FS | 储存温度 | -55℃～+85℃ |
| 输出方式 | 正弦波调幅信号 | 冲击 | 正谐振动半周期150g,6ms |
| 振动 | 任意方向随意振动:10g(f=20～2000Hz) | 加速度 | 任意方向的线加速度:40g; 沿自旋轴的线加速度:75g; |
| 重 量 | 8克(敏感元件) 15克(包括电路) | 外形尺寸 | 20*20*5 mm3 （敏感元件） 35*35*10 mm3（包括电路） |
三、特点
本陀螺用于敏感旋转体的横滚（或俯仰）角速率，例如，飞行体的横滚或俯仰角速率，钻井钻头垂直度和稳定度的控制等，它具有廉价、体积小、重量轻、功耗低、产品一致性好，性能稳定等特点。
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