研究了一种新型的微机电混合陀螺仪,它既具有实现传统动力调谐陀螺仪较高精度的潜力,又具有硅微陀螺仪体积小、价格低等优点.研究了该陀螺接口电路,推导了该接口信号灵敏度公式,分析表明增加检测电容Ct和Cb或者减小寄生电容Cp都可以提高信号灵敏度.同时,还推导了力矩器的力矩传递系数和信号器的电容信号传递系数公式,分析表明减小电容间距d和内环半径R1或者增加外环半径R2都可以提高电容信号器灵敏度.提出一种利用力矩器负刚度效应对微机电混合陀螺进行调谐的方法,并研究了全解耦闭环反馈控制电路.开环仿真表明,残余刚度将导致转子自转轴进动,而调谐后转子自转轴能保持原方位稳定.闭环仿真表明,研究的全解耦闭环反馈控制电路是可行的.

研究了一种硅微陀螺仪，为了提高品质因数，将其封装在Ф15．5mm×6mm的真空腔内．采用一种新方式实现了闭环自激驱动，该方式解耦了闭环驱动的相角和增益条件；优化设计了接口线路，消除了大部分耦合电容；推导开环检测时传递函数、静态灵敏度、带宽的表达式，并分析其影响因素．实验结果表明：驱动频率在1h内相对变化量为0．00022％；1h内驱动幅度相对变化量为0．0015％；标度因数为12mV／（°·s^-1），线性度为0．0758％，陀螺输出信号噪声低于131．6μV／Hz^1/2．