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微机械陀螺数字信号处理方法与装置制造方法及图纸

技术编号:6687312 阅读:263 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种微机械陀螺数字信号处理方法与装置,主要包括数字信号处理器、直接数字频率合成器、数字锁相环、模数转换器。频率合成器输出频率、幅度可控的正弦驱动信号。驱动反馈信号与角速度读出信号由模数转换器同步转换,转换的频率为驱动信号频率的整数倍,采样时间长度为驱动信号周期的整数倍。数字信号处理器将采样数据与固定的正、余弦系数相乘并累加解算出输入角速度与正交误差,以及驱动反馈信号的相位与幅度,利用相位参数调整驱动信号频率使其跟随陀螺谐振频率。利用幅度参数调整驱动信号幅度使振动幅度恒定。本发明专利技术实现了微机械陀螺驱动与角速度解调的数字化,结构简单、解算精度高,易于批量生产和移植。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子机械系统领域,特指一种微机械陀螺数字信号处理方法与装 置,用于振动式微机械陀螺驱动回路的控制以及输入角速度的解调输出。
技术介绍
微机械陀螺具有体积小、重量轻、价格低等优点,广泛应用于汽车、飞行器稳定控 制、武器系统导航制导、微卫星姿态控制等领域。基于科氏力效应工作原理的振动式微机械 陀螺的共同特点是有相互垂直的两个振动方向,即驱动振动方向和科氏力作用下的敏感振 动方向。其工作原理是驱动微陀螺的惯性质量在驱动轴向产生振动,如果有敏感轴向的输 入角速度,在科氏力的作用下,惯性质量将在检测轴向产生振动,测量该振动信号就能够从 中解调出输入角速度。为使陀螺正常工作,需要驱动轴驱动电路和敏感轴检测电路。驱动轴驱动电路提 供稳定的驱动轴等幅振动。敏感轴检测电路则利用驱动电路提供的同频参考信号对角速度 读出信号进行相干解调,得到角速度输出。驱动电路可以采用开环方式或闭环方式,开环方式直接由信号发生器输出频率等 于驱动轴谐振频率的正弦波,该方法产生的驱动信号频谱纯,干扰小。但是由于谐振频率随 温度等参数变化,开环方式很难跟随谐振频率变化,导致陀螺灵敏度和比例因子不稳定。现 有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微机械陀螺数字信号处理装置,其特征在于:包括:数字信号处理器(1)用于信号解算与控制;直接数字频率合成器(2)输出正弦信号,经低通滤波器与抖动驱动电路(5)滤波、放大后驱动陀螺振动轴;数字锁相环(3)对驱动信号进行整数倍频生成与驱动信号同步的模数转换与数据中断采集时钟;模数转换器(4)对驱动反馈信号、角速度读出信号进行模数转换,转换后的数据由数字信号处理器处理;驱动反馈信号调理电路(6)对驱动反馈信号进行放大、滤波;角速度读出信号调理电路(7)对读出信号进行放大、滤波;数模转换与低通滤波器(8)以模拟形式输出角速度信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谢元平
申请(专利权)人:谢元平
类型:发明
国别省市:43

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