一种硅陀螺增加质量式调谐方法技术

本发明专利技术公开了一种硅陀螺增加质量式调谐方法，该方法首先将硅陀螺放置于合适压强的气体氛围中，并利用硅陀螺的频率裂解测试结果确定其增加的质量和增加质量的位置。然后通过视觉系统和运动平台将硅陀螺移动到合适的加工区域。最后利用超快激光诱导硅陀螺目标位置与气体元素反应，实现硅陀螺局部的质量增加，降低其频率裂解。通过改变气体浓度、激光诱导位置、激光功率和激光诱导时间等，可精密控制增加的质量，实现硅陀螺的精密调谐。增加质量式调谐在降低硅陀螺频率裂解的同时最大程度地保持了谐振子的连续性。该方法具有调谐精密、损伤小、增加质量可控和加工对象广的特点，可用于硅陀螺的精密调谐，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种硅陀螺增加质量式调谐方法


[0001]本专利技术涉及振动陀螺调谐
，具体地涉及一种硅陀螺增加质量式调谐方法。

技术介绍

[0002]陀螺仪作为一种惯性传感器，主要用于测量物体相对于惯性空间运动时的角速度或角位移，是惯性导航系统与组合导航系统中必不可少的一部分。按照工作原理的不同，常见的陀螺仪包括光学陀螺仪、机械陀螺仪和固体波动陀螺仪等类型，其中固体波动陀螺仪由于具有可靠性高、体积小、抗冲击等诸多优点，被广泛应用于航空航天、交通运输、电子产品等多种领域。
[0003]固体波动陀螺中的硅陀螺是MEMS技术和固体波动陀螺技术结合的产物，伴随着MEMS生产工艺的改进和半导体材料技术的发展，硅陀螺适宜批量化生产和大规模商业化的优势逐渐显现出来。一方面继承了传统固体波动陀螺的优势，另一方面融合了MEMS器件体积小、重量轻、低功耗、易于集成等优势，因而硅陀螺在战术武器领域及民用领域的发展前景十分广阔。硅陀螺的结构尺寸较小，很容易受材料不均匀性以及制造过程中微小的加工误差、残余热应力和封装应力等因素影响，产生频率裂解，进而影响陀螺的灵敏度和零本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅陀螺增加质量式调谐方法，其特征在于，所述方法是利用超快激光诱导硅陀螺谐振子目标位置和含待诱导元素的气体反应，实现局部质量的增加。2.根据权利要求1所述的增加质量式调谐方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硅陀螺固定于超快激光诱导系统的真空腔内，并让硅陀螺谐振子处于合适压强的高纯度含待诱导元素气体氛围中。(2)测量硅陀螺的频率裂解。(3)运用视觉系统和运动平台精确定位谐振子的激光焦点和目标加工位置。(4)利用超快激光诱导气体中的元素与硅晶体发生反应，实现该元素在谐振子局部的附着，增加局部质量。3.根据权利要求1和2所述的硅陀螺谐振子，其特征在于，所述的谐振子为直径在5mm以下、壁厚200μm以下的微型谐振子，材料为固态的单晶硅或多晶硅，形状为半球形、钟形、圆柱形和盘形中的一种。4.根据权利要求1和2所述的硅陀螺，其特征在于，所述的硅陀螺需要真空封装，在调谐前允许有低压强的高纯度待诱导元素气体。5.根据权利要求1和2...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡友旺，郑皓宁，孙小燕，李靖轩，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：