国家高技术研究发展计划(2002AA745120)
- 作品数：10 被引量：31H指数：4
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- 相关机构：上海交通大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划上海市科委重大科技攻关项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信理学更多>>
- 磁悬浮转子微陀螺中转子微加工方法的研究
- 2004年
- 微陀螺是微小卫星、微飞行器等装备中不可缺少的惯性器件 ,磁悬浮转子陀螺能克服机械支承和定位的摩擦 ,使之可以达到普通陀螺的精度要求。本文介绍了磁悬浮转子微陀螺的基本原理 ,根据产生电涡流、保持稳定悬浮和旋转的需求 ,对转子进行了设计 ,对比研究了溅射、蒸镀、冲压等三种加工微转子的方法 ,悬浮试验证明冲压铝箔法制备的转子能够满足微陀螺的要求。
- 何淼吴校生陈文元张卫平
- 关键词：磁悬浮微陀螺转子微机电系统微细加工
- 磁悬浮转子微陀螺的设计技术被引量：1
- 2004年
- 磁悬浮转子微陀螺利用电磁涡流实现微转子的悬浮支撑和高速旋转,是一种精度可达惯性级的新颖MEMS(Micro Electronic Mechanical System)陀螺.讨论和研究了这种新颖微陀螺的悬浮支撑、高速转动、位置检测及加矩稳定的原理,并给出了相应的微转子、定子悬浮线圈、旋转线圈、稳定线圈、传感电极的设计原则和方法.设计了一个转子直径2 200μm、厚度25 μm,定子线圈线宽10μm、厚度5μm,悬浮励磁频率10 MHz、旋转励磁频率2 MHz的微陀螺,解决了三维非硅准LiGA技术加工微陀螺中的引线、绝缘、摩擦柱成型问题,并进行了相关的陀螺悬浮旋转试验,该陀螺在空气环境下能够以1000 r/min旋转,悬浮高度200μm,说明这种陀螺的原理和设计方法是可行的.
- 张卫平陈文元吴校生赵小林崔峰黄晓刚刘武
- 关键词：MEMS
- 磁悬浮转子微陀螺的电容检测系统分析和实现被引量：8
- 2006年
- 介绍了一种新型磁悬浮转子微陀螺的电容检测方案,其特点是检测定子上径向分布的电容极板和悬浮转子形成差动电容的变化。检测电路为基于相关检测原理的交流电容电桥的方法。电路实现中采用积分电荷放大器作为前置级,对其输出和噪声进行了深入的分析。之后,前置级的输出信号经过低噪声放大器进行放大,再通过带通滤波以及相关解调等电路实现检测系统需要的输出幅值和信噪比。实验证明,实现的检测系统对角度输入有较好的线性响应,角度分辨率达到0.1,°即可检测到的电容变化约为1 fF。
- 刘武黄晓刚邵诗逸陈文元张卫平
- 关键词：电容检测相关解调磁悬浮微陀螺微电子机械系统
- 电磁悬浮转子微陀螺悬浮稳定性分析(英文)
- 2008年
- 电磁悬浮转子微陀螺(MGELR)是一种新型的角速率传感器,它和传统机械陀螺具有相同的工作机理。MGELR有望成为具有高精度的微陀螺。对于MGELR来说,转子的稳定悬浮是极为重要的。文中对微转子的稳定悬浮进行了全面的研究。详细分析并给出线圈、转子直径、电流幅值、悬浮高度等因素对微转子悬浮稳定性的影响。文中提出边界效应理论来解释微转子偏心所带来的侧向力。试验结果进一步论证了分析的正确性。文章最后得出稳定悬浮所应满足的条件。文章的研究内容为MGELR的结构设计提供理论基础。
- 吴校生陈文元张卫平黄晓刚刘武崔峰
- 关键词：微陀螺稳定性转子
- 磁悬浮转子微陀螺电容结构设计被引量：5
- 2006年
- 为了实现磁悬浮转子微陀螺的电容检测,使用数值积分方法计算了新型磁悬浮转子微陀螺的电容值与转子倾斜角度的关系。计算确定了电容极板尺寸,电容的连接采用了差动电容的连接方式。通过电容检测电路,检测到了小角度输入范围内的陀螺输出信号。检测结果表明:该电容结构对于静态角度输入具有较好的线性响应,该微陀螺原形的电容结构能够检测到的转子倾斜角度可达到0.1°,对应的电容变化约为1 000 aF,满足了微陀螺对电容检测的要求。
- 黄晓刚刘武邵诗逸陈文元张卫平
- 关键词：磁悬浮微陀螺电容检测
- 磁悬浮转子微陀螺旋转驱动电路设计被引量：2
- 2006年
- 介绍了基于MEMS技术的磁悬浮转子微陀螺的基本原理,重点对旋转的原理进行讨论,给出相应实现方案的指标分析和系统设计,并进行了实验。经过驱动后,微陀螺可以得到3 000 r/m in的旋转效果,并对旋转的转速和力矩进行了分析。
- 邵诗逸黄晓刚刘武陈文元
- 关键词：微陀螺移相微机电系统
- 磁悬浮转子微陀螺及其悬浮力与稳定性的分析被引量：6
- 2003年
- 磁悬浮转子微陀螺是一种集经典陀螺的工作原理与易实现微加工批量生产的特点于一体,可望得到高准确度的微陀螺。它是基于电磁场原理得以悬浮、旋转以及稳定;以ANSYS5.6有限元分析软件包为工具分析了悬浮线圈中的电流幅值和线圈宽度对悬浮力的影响规律;分析了磁悬浮转子微陀螺的运行稳定性,验证了稳定线圈能使微转子稳定运行,从而磁悬浮转子微陀螺的设计得以论证。进行的数值计算为优化微陀螺的结构设计提供依据。
- 吴校生陈文元张卫平
- 关键词：悬浮力稳定性惯性传感器
- 磁悬浮转子微陀螺虚拟仪器测试系统
- 2006年
- 针对悬浮转子微陀螺的静态角度测试和漂移度测试任务,对微陀螺信号拾取电路的输出进行了分析,使用虚拟仪器技术研制了基于LabVIEW的测试软件。使用图形控件实现了实时线性度计算和漂移曲线的计算及绘制。该系统简化了悬浮转子微陀螺的测试过程,减少了人工操作,提高了检测效率,并且可以在测试过程中监测到实时数据,具有直观、准确的特点,成为悬浮转子微陀螺性能测试的高效工具。
- 黄晓刚刘武陈文元张卫平吴校生
- 关键词：微陀螺测试系统虚拟仪器电容检测
- 悬浮转子式微机械陀螺仪的研究进展被引量：11
- 2005年
- 介绍了一种不同于振动式微机械陀螺仪的新型微机电系统陀螺-悬浮转子式微机械陀螺仪,并就国内外关于磁悬浮转子微陀螺和静电悬浮转子微陀螺研究的各种结构及其工作原理、工艺和性能特点进行了概述,以展示这一新颖微陀螺的研究现状和发展趋势。
- 崔峰陈文元苏宇锋吴校生
- 关键词：微机电系统微机械陀螺磁悬浮转子
- 磁悬浮转子微陀螺的微细加工工艺研究被引量：4
- 2004年
- 介绍了磁悬浮转子微陀螺的工作原理及有关的微细加工工艺。磁悬浮转子微陀螺的平面线圈是采用光刻、电镀及溅射等微细加工方法来实现的,微转子的加工有冲压、蒸铝沉积等方法,其中冲压能得到质量较好的微转子;上壳体采用体硅腐蚀来制作。初步的实验表明该方案是行之有效的。
- 吴校生陈文元赵小林张卫平何淼
- 关键词：磁悬浮转子微陀螺微细加工工艺平面线圈
