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大气下工作的微机械陀螺的设计及其噪声特性

Design and Noise Analysis of A Micromachined Gyroscope Working at Atmospheric Pressure

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【作者】 陈永焦继伟王惠泉金仲和张颖熊斌李昕欣王跃林

【Author】 Chen Yong 1,Jiao Jiwei 1,Wang Huiquan 2,Jin Zhonghe 2,Zhang Ying 1,Xiong Bin 1,Li Xinxin 1,and Wang Yuelin 1(1 State Key Laboratory of Transducer Technology,Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China)(2 Department of Information and Electronics,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)

【机构】 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室浙江大学信电系中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室 上海200050上海200050杭州310027上海200050

【摘要】 设计了一种基于体微机械加工技术的新型音叉式微机械陀螺 .该陀螺在驱动模态和检测模态的空气阻尼均为滑膜阻尼 ,有效提高了微机械陀螺的Q值和灵敏度 ,同时降低了陀螺的热机械噪声 .对陀螺噪声特性进行的分析表明 ,该陀螺具有相对很低的热噪声 .制作了陀螺芯片 ,并测试了其机械性能和噪声特性 .结果表明 ,该陀螺的噪声谱密度不超过 6 0 μV/Hz,灵敏度为 10mV/(°·s-1) .该微机械陀螺有望实现较高的角速度分辨率

【Abstract】 A novel tuning fork micromachined gyroscope,based on bulk micromachining technology,is presented.Slide-film damping plays an important role in this sensor,which enables it to achieve high Q-values and sensitivity and low thermal noise.The analysis shows that this sensor has lower thermal noise.The performance of the sensor is tested.The sensitivity is 10mV/(°·s -1),and the white noise and 1/f noise are less than 60μV/Hz.The sensor has shown its potential to achieve high performance.

【关键词】 陀螺微机械加工噪声滑膜阻尼
【Key words】 gyroscopesilicon micromachiningnoiseslide-film damping
【基金】 国家重点基础研究发展规划资助项目 (批准号 :G19990 3 3 10 1)~~
  • 【文献出处】 半导体学报 ,Chinese Journal of Semiconductors , 编辑部邮箱 ,2005年01期
  • 【分类号】TP212.12
  • 【被引频次】24
  • 【下载频次】290
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