全温度范围MEMS陀螺仪,给人们带来了高精度解调相位误差识别与补偿的解决方案。陀螺仪是惯性导航系统中用于测量角速度的关键部件。随着MEMS技术的进步,MEMS陀螺仪应运而生。尽管MEMS陀螺仪具有成本低、体积小、功耗低和可批量制造等优势,但在实际应用中仍面临诸多挑战。与CIR相比,QIR在解调相位误差补偿方面展现出更好的性能。为了验证这个结论,研究人员设计了一个实验平台。该平台包括印刷电路板(PCB)、MEMS四质量块陀螺仪(QMG)、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、直流电源、计算机、恒温箱和角速度转台。通过这个平台,研究人员对不同温度下的四个QMG进行了测试。科里奥利原理是QMG工作的基础。基于这一原理,QMG通过静电驱动实现激励,并通过平行板电容或梳齿电容传感进行信号检测。系统模型可以看作一个质量-弹簧-阻尼器二阶振荡器。当驱动模态达到稳定谐振振动时,通过分析检测模态的输出响应就能确定输入角速度。尽管QMG具有很多优点,但其性能仍然受到多种非理想误差的制约。频率分裂、刚度耦合和阻尼耦合是常见的误差源。此外,温度变化也会改变QMG的谐振频率和品质因数,导致解调相位发生偏移并产生误差。QIR和CIR是常用的解调相位误差补偿方法。为了比较这两种方法的效果,研究人员进行了三次重复实验。结果显示,使用QIR进行补偿后得到的零偏输出小于使用CIR方法得到的结果。同样,在这三次重复实验中,使用QIR进行补偿后得到的零偏输出重复性也优于使用CIR方法得到的结果。通过分析数据可以发现,在所有三次重复实验中,QIR获得的零偏重复性始终低于CIR获得的结果。总之,这个研究表明了QIR在全温度范围内进行解调相位误差补偿方面具有显著优势。这项研究为进一步提高MEMS陀螺仪性能提供了重要参考依据。通过这些研究成果,我们相信未来还能取得更多突破性进展,推动相关技术不断发展。