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詳細(xì)介紹
圖1 陀螺結(jié)構(gòu)
一、原理結(jié)構(gòu)
圖1是用于敏感旋轉(zhuǎn)載體橫滾（或俯仰）角速率的硅微機(jī)械陀螺結(jié)構(gòu)圖，1為單晶硅質(zhì)量，2為單晶硅彈性扭轉(zhuǎn)支撐梁，3為玻璃電極極板，4為玻璃電極極板上蒸鍍的金屬電極。玻璃極板和質(zhì)量之間的間隙為20μm，玻璃板的四個電極和質(zhì)量之間形成四個電容器。坐標(biāo)系OXYZ固定于陀螺的質(zhì)量上， ?為質(zhì)量沿OY軸的擺動角速度，φ為載體的旋轉(zhuǎn)角速度， Ω為載體的橫滾（或俯仰）角速度（即被測角速度）。陀螺固定于旋轉(zhuǎn)載體上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)載體以φ 角速度旋轉(zhuǎn)的同時又有橫滾（或俯仰）角速度Ω 輸入時，單晶硅質(zhì)量就受到周期性變化的哥氏力（哥氏力變化頻率為載體旋轉(zhuǎn)頻率）作用，使質(zhì)量產(chǎn)生沿OY軸擺動，從而引起由單晶硅質(zhì)量和玻璃電極構(gòu)成的四個電容器C1 、C2、C3、C4 的變化，把電容變化信號轉(zhuǎn)換成電壓變化信號之后經(jīng)放大，便得到和被測角速率Ω 成比例的電壓信號。
二、技術(shù)指標(biāo)
| 滾動角速度 | 360～14400°/s （1～40r/s） | 零位偏置 | ≤0.5°/s |
| 俯仰和偏航角速度 | 500°/s | 零偏穩(wěn)定性 | ≤36°/h |
| 分 辨 率 | ≤0.01°/s | 供電電源 | ±15VDC, ≤18mA |
| 比例系數(shù) | 30 mV/°/s(可調(diào)) | 工作溫度 | -55℃～+85℃ |
| 非線性度 | ≤1%FS | 儲存溫度 | -55℃～+85℃ |
| 輸出方式 | 正弦波調(diào)幅信號 | 沖擊 | 正諧振動半周期150g,6ms |
| 振動 | 任意方向隨意振動:10g(f=20～2000Hz) | 加速度 | 任意方向的線加速度:40g; 沿自旋軸的線加速度:75g; |
| 重 量 | 8克(敏感元件) 15克(包括電路) | 外形尺寸 | 20*20*5 mm3 （敏感元件） 35*35*10 mm3（包括電路） |
三、特點(diǎn)
本陀螺用于敏感旋轉(zhuǎn)體的橫滾（或俯仰）角速率，例如，飛行體的橫滾或俯仰角速率，鉆井鉆頭垂直度和穩(wěn)定度的控制等，它具有廉價、體積小、重量輕、功耗低、產(chǎn)品一致性好，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
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