刘 学，陈志华，肖定邦，吴学忠，苏剑彬，侯占强，贺 琨

(国防科学技术大学机电工程与自动化学院，长沙 410073)

微陀螺具有体积小、重量轻、成本低，易于实现批量生产等特点，在惯性制导系统中具有广泛应用，是惯性传感器发展的热点方向之一。振动式微陀螺的微结构采用体硅或表面硅加工工艺制作而成，加工中的制造误差和残余应力会使敏感质量块的质心运动轨迹不能和驱动/检测轴完全重合［1］，造成驱动轴方向和检测轴方向不完全垂直，驱动模态与检测模态交叉耦合，产生同相误差信号和正交误差信号。其中正交误差信号是振动式微陀螺信号检测的主要误差源［2］，其大小将直接影响到陀螺仪的最终性能［3］。正交误差会使微陀螺在无角速度输入时，仍对敏感端施加较大的振动力信号，影响敏感输出。因此为了提高振动式微陀螺性能，必须消除正交误差的影响。

目前有关消除正交误差影响的文献，大都通过对检测轴输出进行同步解调的方法［4－5］或者设计解耦的微陀螺结构来消除正交误差［6－7］。同步解调方法选取微陀螺的检测轴位移信号与驱动轴位移信号经移相所得的参考信号进行乘法运算再经由低通滤波得到。然而由于现有模拟电路中移相器的精度限制以及电路中电子元件输出漂移的影响，移相角度会发生变化。因此仅采用同步解调法消除正交误差时，输出结果中正交误差仍有较大影响。设计解耦的微陀螺结构一般采用特殊的支撑梁结构形式或者构造驱动与检测相互独立的支撑结构和相互独立的惯性质量块的方法减少交叉耦合带来的影响。……