[发明专利]一种MEMS陀螺模态匹配电压自动测试方法

摘要

本发明是一种MEMS陀螺模态匹配电压自动测试方法。包括如下步骤：步骤1、在MEMS陀螺驱动模态的驱动电极和驱动检测电极间加入驱动闭环控制回路，使得所述MEMS陀螺驱动模态在其谐振频率处振动，并保持指定的恒定幅度，获取此时的驱动位移电压信号VDP；步骤2、将MEMS陀螺敏感模态检测电极连接前置读出电路，将陀螺敏感模态所产生的正交误差位移变化量经所述前置读出电路转换为电压变化量，获得陀螺敏感模态的正交误差电压信号Vsp；步骤3、通过调节输入至陀螺敏感模态的控制量VT，使得所述驱动位移电压信号VDP和所述正交误差电压信号Vsp的相位差为0，得到此时的控制量VT为模态匹配电压。能够实时自动测试不同环境温度下的模态匹配电压。

主权项

1.一种MEMS陀螺模态匹配电压自动测试方法，所述MEMS陀螺包含两个模态，即驱动模态和敏感模态，且敏感模态谐振频率高于驱动模态谐振频率；所述驱动模态包括驱动电极和驱动检测电极；所述敏感模态包括敏感检测电极和调谐电极；所述模态匹配电压为当陀螺驱动模态和敏感模态谐振频率相等时加在调谐电极上的电压；其特征在于，包括如下步骤：步骤1、在MEMS陀螺驱动模态的驱动电极和驱动检测电极间加入驱动闭环控制回路，使得所述MEMS陀螺驱动模态在其谐振频率处振动，并保持指定的恒定幅度，获取此时的驱动位移电压信号VDP；步骤2、将MEMS陀螺敏感模态检测电极连接前置读出电路，将陀螺敏感模态所产生的正交误差位移变化量经所述前置读出电路转换为电压变化量，获得陀螺敏感模态的正交误差电压信号Vsp；步骤3、通过调节输入至陀螺敏感模态的控制量VT，使得所述驱动位移电压信号VDP和所述正交误差电压信号Vsp的相位差为0，得到此时的控制量VT为模态匹配电压；在步骤3中，所述驱动位移电压信号VDP和所述正交误差电压信号Vsp同时输入至鉴相器，获得表示相位差的直流电压信号VQ_DC；将所述相位差作为被控量输入至控制器得到误差控制量VT，再将所述误差控制量VT反馈输入至敏感模态调谐电极，形成闭环反馈回路；当所述相位差通过上述闭环反馈回路达到0时，驱动模态谐振频率和敏感模态谐振频率相等，达到模态匹配状态，所述误差控制量VT即为模态匹配电压；所述控制器的控制算法采用PID控制。