图书介绍
硅微型惯性器件理论及应用PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载
- 王寿荣编著（东南大学仪器科学与工程学院） 著
- 出版社： 南京：东南大学出版社
- ISBN：7810506935
- 出版时间：2000
- 标注页数：178页
- 文件大小：15MB
- 文件页数：187页
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图书目录
0 绪论1
0.1 微机电系统与微型制造技术1
0.2 硅微型惯性器件及微惯性测量组合3
1 微型惯性器件的物理基础6
1.1 硅材料的物理性能6
1.1.1 微型惯性器件对材料的要求6
1.1.2 硅的晶体结构6
1.1.3 硅的导电性能9
1.1.4 硅的机械性能10
1.2 微型惯性器件的动力学基础12
1.2.1 哥氏加速度和陀螺力矩12
1.2.2 动量矩定理及刚体绕定点转动的欧拉动力学方程16
1.2.3 常用坐标系及坐标系之间的转换19
1.3 微机械元件的弹性理论基础22
1.3.1 概述22
1.3.2 柱形杆的自由扭转24
1.3.3 薄板弯曲问题26
2 硅微型加速度计30
2.1 概述30
2.2 原理结构30
2.2.1 扭摆式硅微加速度计30
2.2.2 悬臂梁式硅微加速度计37
2.2.3 叉指式硅微型加速度计39
2.2.4 隧道电流式硅微加速度计43
2.3.1 摆块的质心偏移引起的误差46
2.3 误差分析及补偿46
2.3.2 挠性轴的初始自由角偏移引起的误差47
2.3.3 非线性误差48
2.3.4 温度误差及其他49
2.4 硅微加速度计的测试与定标50
2.4.1 概述50
2.4.2 加速度计重力场试验51
2.4.3 加速度计的其他试验54
3 硅微型框架驱动式陀螺仪56
3.1 结构组成和作用原理56
3.1.1 外框驱动式56
3.1.2 内框驱动式57
3.2.1 坐标系及坐标变换58
3.2 运动方程58
3.2.2 角速度的表示59
3.2.3 运动方程60
3.3 误差分析65
3.3.1 重心偏移产生的干扰力矩65
3.3.2 非等弹性力矩引起的漂移误差67
3.3.3 结构变形和工艺误差引起的干扰力矩68
3.3.4 运动物体线速度和交叉轴向角速度引起的误差69
3.3.5 温度引起的误差69
3.3.6 检测电路噪声引起的测量误差70
3.4 结构设计70
3.4.1 挠性轴的设计70
3.4.2 框架的设计71
4.1.1 基本原理75
4.1 音叉式振动陀螺仪75
4 硅微型梳状驱动陀螺仪75
4.1.2 运动方程76
4.1.3 误差分析77
4.2 静电梳状驱动谐振器77
4.2.1 静电梳状驱动线振动式谐振器78
4.2.2 静电梳状驱动角振动式谐振器81
4.3 硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪81
4.3.1 平板式梳状线振动驱动式陀螺仪81
4.3.2 音叉式梳状线振动驱动式陀螺仪84
4.4 硅微型梳状角振动驱动式陀螺仪86
4.4.1 整体式VWG86
4.4.2 隔离式VWG90
4.5 谐振频率的调节92
4.6 硅微型振动陀螺仪的计算机辅助分析93
4.6.1 概述93
4.6.2 动力学分析93
4.6.3 静电场分析98
5 硅微型惯性器件的制备102
5.1 硅微机械加工技术简介102
5.1.1 硅微机械加工环境102
5.1.2 掺杂技术105
5.1.3 光刻技术110
5.1.4 腐蚀技术113
5.1.5 LIGA技术123
5.1.6 键合技术125
5.1.7 封装技术126
5.2 硅微型惯性器件的制备127
5.2.1 扭摆式硅微加速度计的制备127
5.2.2 框架驱动式陀螺仪的制备128
5.2.3 梳状驱动陀螺仪的制备129
5.2.4 利用LIGA技术制备微电容式加速度计130
6 硅微型惯性仪表的测控技术132
6.1 几种微电容测量方法132
6.1.1 利用闭环运算放大器对微小电容进行测量132
6.1.2 基于电容充／放电原理的微电容测量136
6.1.3 采用开关电容Boxcar积分的微电容测量141
6.2 硅微型惯性仪表的测控回路150
6.2.1 硅微加速度计的静电力平衡回路150
6.2.2 框架驱动式陀螺仪的检测控制回路153
6.2.3 梳状驱动陀螺仪的驱动检测回路155
6.2.4 低电压的隧道电流加速度计的CMOS接口电路156
7 硅微型惯性器件的组合及应用160
7.1 硅微型惯性器件的组合形式160
7.2 微惯性测量组合单元(MIMU)163
7.2.1 基本结构组成163
7.2.2 微机械惯性敏感装置的组合164
7.2.3 单片集成的微惯性测量单元168
7.3 硅微型惯性器件的应用169
7.3.1 应用于汽车工程169
7.3.2 应用于战术武器的制导系统172
7.3.3 应用于小型、微型和纳米卫星175
参考文献176