[发明专利]硅微动调混合陀螺仪闭环检测装置

权利要求书

1.一种硅微动调混合陀螺仪闭环检测装置，包括信号器、力矩器、信号处理模块；其特征是，所述信号器为电容信号器，包括2对信号检测电极；力矩器为电容力矩器，包括2对力矩反馈电极；各电极的极板均平行于陀螺仪转子设置；1对信号检测电极对应1对力矩反馈电极，用于敏感陀螺仪上1个轴的输入角速度和平衡输入力矩； 

所述信号处理模块包括调制载波信号、预载高压、前置放大电路、信号解调电路、差分放大电路和交直流叠加电路；调制载波信号为2对，每1对中的2个调制载波信号频率相同、幅值相同、相位相反；

信号检测电极检测到的两轴信号通过前置放大电路进行放大，后通过信号解调电路对两轴信号，以相应的基波为参考进行信号解调；解调后的两轴检测信号分别输入至两个差分放大电路的同向输入端和反向输入端；同时预载高压分别输入至上述两个差分放大电路的同向输入端；差分放大电路的输出端输出反馈电压信号， 输出的反馈电压信号通过交直流叠加电路与一对反相的调制载波信号叠加，然后输出至力矩反馈电极。

2.根据权利要求1所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是，信号处理模块中还包括带通选频电路，带通选频电路的信号输入端连接前置放大电路信号输出端；带通选频电路的信号输出端连接信号解调电路输入端。

3.根据权利要求1所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是，信号处理模块中还包括低通滤波电路，低通滤波电路的信号输入端连接信号解调电路的信号输出端，低通滤波电路的信号输出端连接差分放大电路的信号输入端。

4.根据权利要求1所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是，信号处理模块中还包括陷波电路，陷波电路的信号输入端连接信号解调电路的信号输出端，陷波电路的信号输出端连接差分放大电路的信号输入端。

5.根据权利要求1所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是，信号处理模块中还包括校正电路，校正电路的信号输入端连接信号解调电路的信号输出端，校正电路的信号输出端连接差分放大电路的信号输入端。

6.根据权利要求1所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是，信号处理模块中还包括解耦电路，解耦电路的信号输入端连接信号解调电路的信号输出端，解耦电路的信号输出端连接差分放大电路的信号输入端。

7.根据权利要求1-6任一项所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是， 所述2对载波信号的频率不同，每1对中的2个载波信号为通过1个基波信号源分别连接同相放大器和反相放大器输出得到。

8.根据权利要求5所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是，所述校正电路包括两级运算放大器，第一级运算放大器的反相输入端即校正电路的信号输入端；第一级运算放大器的输出端连接第二级运算放大器的反相输入端；第二级运算放大器的输出端即校正电路的信号输出端；两级运算放大器的反相输入端与信号输出端之间跨接有T型电路。

9.根据权利要求6所述的硅微动调混合陀螺仪闭环检测控制装置，其特征是，所述解耦电路采用对角线解耦，将系统解耦成两个二型二阶系统，解耦网络的传递函数为：

                                                                               （1）

式（1）中J为陀螺转子的转动惯量，H为硅微动调混合陀螺仪的输入角动量。