| MEMS陀螺仪芯片级温控系统的设计 |
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| 引用本文： | 曹慧亮,杨波,徐露,李宏生,王寿荣.MEMS陀螺仪芯片级温控系统的设计[J].东南大学学报(自然科学版),2013(1):55-59. |
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| 作者姓名： | 曹慧亮 杨波 徐露 李宏生 王寿荣 |
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| 作者单位： | 东南大学仪器科学与工程学院;东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(61104217);教育部博士点新教师基金资助项目(200802861063);船舶工业国防预研基金资助项目(6922001045) |
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| 摘 要： | 为了提高MEMS陀螺仪的温度性能,基于东南大学自主设计的TC10号温控陀螺表头,设计了一种芯片级温控系统.首先,研究了微加热丝和微热敏电阻的材料、结构以及表头的加工工艺,分析了温控系统的工作原理.然后,建立了表头内部的温度模型,利用Ziegler-Nichols经验参数法,确定了PID参数并进行系统仿真,验证了控制系统的快速性和稳定性.最后,结合模型和仿真参数设计了温控电路,并通过温度实验得到了微热敏电阻的温度特性曲线.结果显示:温控系统可将表头内温度控制在设定温度点附近;表头腔内温度和驱动模态谐振频率在-20～60℃范围内的变化量分别由温控前的78.453℃和3.76 Hz下降到温控后的4.949℃和0.48 Hz,由此验证了芯片级温控技术的可行性.
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| 关 键 词： | 芯片级温控 MEMS陀螺仪 温度模型 谐振频率 |
Design of on-chip temperature-controlling system for MEMS vibratory gyroscope |
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| Cao Huiliang Yang Bo Xu Lu Li Hongsheng Wang Shourong.Design of on-chip temperature-controlling system for MEMS vibratory gyroscope[J].Journal of Southeast University(Natural Science Edition),2013(1):55-59. |
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| Authors: | Cao Huiliang Yang Bo Xu Lu Li Hongsheng Wang Shourong |
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| Institution: | Cao Huiliang Yang Bo Xu Lu Li Hongsheng Wang Shourong(School of Instrument Science and Engineering,Southeast University,Nanjing 210096,China)(Key Laboratory of Micro-Inertial Instrument and Advanced Navigation Technology of Ministry of Education,Southeast University,Nanjing 210096,China) |
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