一個(gè)典型的硅微框架驅(qū)動(dòng)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(gè)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(duì)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(cè)質(zhì)量塊固定在內(nèi)框架上，在外框架兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置一對(duì)驅(qū)動(dòng)電極，可由靜電力驅(qū)動(dòng)。在內(nèi)框架兩側(cè)設(shè)置一對(duì)敏感電極檢測(cè)觸點(diǎn)速度信號(hào)。這四個(gè)電極相對(duì)儀表殼體固定。由于利用微機(jī)械加工技術(shù)制作 ，整個(gè)裝置的尺寸為微米級(jí)。
在靜電力驅(qū)動(dòng)下，外框架連同內(nèi)框架和質(zhì)量塊一起繞驅(qū)動(dòng)軸做高頻振動(dòng)，振動(dòng)的角度極小。設(shè)觸點(diǎn)振動(dòng)波形為正弦波，振幅為O，觸點(diǎn)頻率為WN，則振動(dòng)觸點(diǎn)位移O是因O很小，檢測(cè)質(zhì)量塊上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都可視為線振動(dòng)。在檢測(cè)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(dòng)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(shí)，內(nèi)框架上各質(zhì)點(diǎn)均會(huì)產(chǎn)生如上所述的哥氏慣性力矩，整個(gè)內(nèi)框架受到的總哥氏慣性力矩為所有振動(dòng)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(dòng)，其振動(dòng)頻率與靜電驅(qū)動(dòng)頻率相同，振幅與輸入觸點(diǎn)速度成線性關(guān)系。檢測(cè)出內(nèi)框架的振幅，即可得到所測(cè)的觸點(diǎn)速度。 |
當(dāng)前位置：
