微半球谐振陀螺仪

分频降至5mHz以下

通过质量-刚度解耦的飞秒激光修调方法，首次将微半球谐振陀螺的分频修调精度提升至毫赫兹级，显著降低静电调谐电压需求。

Lu, Kun · 李槟 · Xi, Xiang · 士研 · Sun, Jiangkun · 肖定邦 · 吴学忠

IEEE Sensors Journal 2024

参数信息

分频修调精度

5 mHz

角度随机游走

0.0107 °/√h

零偏稳定性

0.04 °/h

技术优势

修调精度到毫赫兹

通过仿真分析修调孔直径对局部刚度、深度对局部质量的影响，发现深度超过阈值后质量-刚度可解耦，由此提出控制深宽比参数的修调方法，实验将分频降至5 mHz以下。

降低调谐电压需求

毫赫兹级分频修调使陀螺无需大范围静电调谐即可工作在模态匹配状态，从而降低了对静电调谐电压的要求与功耗。

应用场景

• 惯性导航：用于高精度惯性导航系统，降低陀螺调谐电压并提升长期稳定性
• 精密测量：作为精密测量中的角速度传感器，利用毫赫兹级模态匹配提升测量精度
• MEMS器件：为MEMS陀螺提供可量产的高精度修调工艺，替代传统修调方法