压电微型传感器的优化设计方法和装置制造方法及图纸

技术编号:41334312 阅读:23 留言:0更新日期:2024-05-20 09:54
本申请公开了一种压电微型传感器的优化设计方法,该方法通过对半球谐振与压电传感器进行仿真与优化设计,开展全参数化建模的半球谐振结构有限元仿真,建立压电悬臂梁多目标优化模型,实现压电微型传感器最优构型的设计。本申请还公开了对应的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电微型传感器设计方法,尤其涉及基于结构动力学仿真优化的压电微型传感器设计方法。


技术介绍

1、石英谐振子,简称谐振子,是半球谐振陀螺的核心部件,也是半球谐振陀螺敏感角速度的部件。半球谐振陀螺的优异性能受到石英谐振子缺陷的限制,包括质量、刚度和阻尼缺陷,质量和刚度缺陷,导致谐振子两种主要振动模式的固有频率不匹配,使得球谐振陀螺在精度、可靠性以及寿命等性能大幅下降。在现有的制造能力条件下,提高石英谐振子的调平技术是解决石英谐振子质量不平衡的主要手段。

2、在谐振子刚性轴位置和不平衡质量辨识方法方面,根据不平衡质量的调平理论,谐振子刚性轴位置和不平衡质量的精确辨识是实现高精度调平的首要条件。由于石英谐振子密度不均匀缺陷造成的频差会引起谐振子四波腹振型位置相对于固有轴方向产生漂移,产生频率裂解从而引起半球谐振陀螺精度的误差,因此需要辨识出密度不均匀参数的大小和方向,为后续利用调平技术补偿一至三次密度不均谐波提供基础,从而为提高陀螺的精度做出准备。

3、开展低成本多自由度的半球谐振子微振动检测技术对实现高精度半球谐振陀螺的大规本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:该方法包括步骤

2.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:所述全参数包括所述半球谐振陀螺的支撑柱直径、半球壳直径、半球壳厚度、支撑柱高度,和支撑柱与半球壳的连接位置。

3.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:引入的所述缺陷的类型包括:点缺陷、环状缺陷、带状缺陷及基于随机场描述的质量不均匀缺陷。

4.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:所述第一振动模态和所述第一谐振频率是一阶至六阶的振动模态和谐振频率。

>5.根据权利要求1...

【技术特征摘要】

1.压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:该方法包括步骤

2.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:所述全参数包括所述半球谐振陀螺的支撑柱直径、半球壳直径、半球壳厚度、支撑柱高度,和支撑柱与半球壳的连接位置。

3.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:引入的所述缺陷的类型包括:点缺陷、环状缺陷、带状缺陷及基于随机场描述的质量不均匀缺陷。

4.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:所述第一振动模态和所述第一谐振频率是一阶至六阶的振动模态和谐振频率。

5.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:引入所述缺陷后,还通过有限元仿真分析半球谐振陀螺在所述质量不均匀分布情况下的频率裂解效应。

6.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:所述过盈位移量的预定区间在保证压电悬臂梁处于弹性变形范围内确定。

7.根据权利要求1所述的压电微型传感器的优化设计方法,其特征在于:在建立压电微型传感器优化设计模型时保证所述半球谐振陀螺和所述压电悬臂梁在接触时的所述第二时程位移响应与两者未接触时的第一时程位移响应的变化量小于第一阈值。...

【专利技术属性】
技术研发人员:锁刘佳张晓鹏王大志
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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