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微机械声表面波陀螺
  • 项目名称:微机械声表面波陀螺
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:60374040
  • 申请代码:F0303
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:朱嘉林
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:北京信息科技大学
  • 批准年度:2003
中文摘要:

微机械振动陀螺是当今微电子机械系统领域的重要研究方向,具有巨大的经济效益和社会效益。本课题拟以振动陀螺工作原理为设计思想,利用声表面波中的陀螺效应及声表面波检测技术,结合半导体工艺,采用微机械加工工艺,设计制作出一种新型声表面波微机械振动陀螺。这种新型陀螺综合了声表面波器件的优点,具有精度高、分辨率高、体积小和抗冲击等优点。由于该项目涉及到声学、电子学、惯性技术以及微机械加工工艺,且具有社会效益及经济效益,因此,开展这项研究工作,对于加快我国高新技术的发展具有重要意义。

结论摘要:

声表面波是一种能量集中于地表传播的声波。由于声表面波在传播过程中,外界的化学量或物理量的变化引起声表面波传播路径的性质发生改变,由此引起声表面波的频率发生漂移。根据这种原理可以设计制作出敏感各种物理、化学量的传感器。本项目主要对声表面波中的陀螺效应及其应用(微机械声表面波陀螺)进行了研究,内容结果如下(1)应用刚体力学、弹性力学、声学及压电学,详细研究了声表面波中的陀螺效应;(2)对利用振动陀螺工作原理设计的微机械声表面波陀螺有限元仿真分析;(3)含哥氏力波动方程的数值计算;(4)根据理论研究结果,应用微机电系统(MEMS)技术,研制出双通道声表面波延迟线振荡器;(5)设计双通道声表面波延迟线振荡器的信号处理电路;(6)通过实验,首次从实验证明声表面波中的陀螺效应;研制出声表面波角速率传感器原理样机。研究工作同时表明,由于声表面波传播损耗大,谐振器稳定度较低,输出信号不稳定,分辨率低。研制实用角速率传感器,还存在很多问题。但由于没有传统陀螺的可移动部件,具有体积小、数字信号输出等优点,该类传感器仍然值得科研人员去探索研究。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 4
  • 1
  • 0
  • 0
  • 0
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