王晓雷　赵向阳　刘玉翠　李宏生　张吉涛　曹玲芝

(郑州轻工业学院电气信息工程学院1，河南 郑州　450002；河南机电高等专科学校汽车工程系2，河南 新乡　453003；东南大学仪器科学与工程学院3，江苏 南京　210096)



微陀螺仪检测控制系统设计与实现

王晓雷1赵向阳2刘玉翠1李宏生3张吉涛1曹玲芝1

(郑州轻工业学院电气信息工程学院1，河南 郑州450002；河南机电高等专科学校汽车工程系2，河南 新乡453003；东南大学仪器科学与工程学院3，江苏 南京210096)

摘要：针对微陀螺仪开环检测的不足，在电容平衡梳齿微结构的基础上，提出了基于FPGA的微陀螺仪闭环检测控制方案。设计了电容电压变换及调理电路，得到了反映梳齿电容振动情况的电压信号。以FPGA为数字信号处理平台，设计了信号生成电路、自适应正交解调电路和校正电路，实现了对微陀螺仪信号的解调和处理。结合A/D和D/A变换，构建了微陀螺仪闭环检测系统。试验结果表明，在设计的闭环检测平衡回路控制下，微陀螺仪的标度因数线性度和对称性较开环检测时均有较大程度的提高，测量范围、阈值和分辨率等性能指标也得到了不同程度的改善。

关键词：微陀螺仪FPGAMEMS控制系统现场可编程门阵列平衡回路数字信号处理闭环检测模数转换

0引言

微陀螺仪是利用MEMS技术加工而成的角速度传感器。由于其具有体积小、质量轻、功耗小、成本低和易集成等特点，被广泛应用于飞行器姿态控制、地质勘探与大地测量、汽车安全行驶与导航等众多领域[1]。……