Вопросы радиоэлектроники. 2019; : 6-10
Методика повышения качества функционирования автоколебательного микромеханического акселерометра
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2019-10-6-10Аннотация
В настоящее время активно развивается производство малогабаритных беспилотных аппаратов, что приводит к необходимости создания надежных и точных микроэлектромеханических датчиков. Многие из них могут работать в строго определенных условиях. Представленная методика позволяет создавать датчики таким образом, чтобы они могли сохранять малые габариты и основные показатели качества при различных условиях эксплуатации. Из-за наличия магнитных элементов необходимо учитывать влияние внешнего магнитного поля, так как оно способно серьезно помешать работе датчика и привести к неточным результатам измерения, а дорожки с током способны вызвать рост температуры в замкнутом объеме корпуса прибора, что скажется на его статических и силовых характеристиках. Обоснованы выбор геометрических параметров и материалов для изготовления магнитного экрана, способ снижения и устранения тепловых воздействий.
Список литературы
1. Аман Е. Э., Скалон А. И. Расчет тепловых характеристик микромеханического акселерометра «обращенной» схемы // Датчики и системы. 2016. № 8 (171). С. 76–82.
2. Драницына Е. В. и др. Снижение влияния изменения температуры на выходной сигнал волоконно-оптического гироскопа // Гироскопия и навигация. 2012. № 4 (79). С. 10–20.
3. Джашитов В. Э., Панкратов В. М., Голиков А. В. Общая и прикладная теория гироскопов с применением компьютерных технологий / под ред. В. Г. Пешехонова. СПб.: Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010. 154 с.
4. Waters R. L., Fralick M., Jacobs D., et al. Factors influencing the noise floor and stability of a time domain switched inertial device // Proceedings of the 2012 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium. Myrtle Beach, SC, 2012. P. 1099– 1105.
5. Тыртычный А. А. Разработка принципов построения и анализ характеристик автоколебательного микромеханического гироскопа: дисс. канд. техн. наук. СПб., 2014. 149 с.
6. Поляков А. С., Деркач М. М. О применении МЭМС в качестве фазовращателей ФАР W-диапазона // Вопросы радиоэлектроники. 2017. № 9. С. 34–40.
7. Магнитная проницаемость основных материалов [Электронный ресурс]. URL: https://www.dpva.ru/Guide/GuidePhysics/ElectricityAndMagnethism/MagneticPermeability/MagneticPermeabilityGenaralTable (дата обращения: 07.08.2019).
8. ГОСТ Р 50648–94. Устойчивость к магнитному полю промышленной частоты. М.: Издательство стандартов, 1994. 19 с.
9. Джашитов В. Э., Панкратов В. М. Математические модели теплового дрейфа гироскопических датчиков инерциальных систем / под ред. В. Т. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ – ЦНИИ «Электроприбор», 2001. 150 с.
Issues of radio electronics. 2019; : 6-10
Technique for improving quality of functioning of a self-oscillating micromechanical accelerometer
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2019-10-6-10Abstract
Currently the manufacture of small-size unmanned flying vehicles is actively developed; that leads to a necessity of creating reliable and precise microelectromechanical sensors. Many of them can operate under strictly determined conditions. The presented methodology allows creating sensors in such a way that they can preserve small sizes and basic quality parameters under various operation conditions. Due to the presence of magnetic elements it is necessary to take into account the influence of an external magnetic field, for it is able to seriously interfere with the operation of the sensor and lead to inaccurate measurement results, and paths with current are able to increase temperature in a closed volume of the device housing, which will affect its static and power characteristics. The choice of geometric parameters and materials for manufacture of the magnetic screen, the method of reduction and elimination of thermal effects has been substantiated.
References
1. Aman E. E., Skalon A. I. Raschet teplovykh kharakteristik mikromekhanicheskogo akselerometra «obrashchennoi» skhemy // Datchiki i sistemy. 2016. № 8 (171). S. 76–82.
2. Dranitsyna E. V. i dr. Snizhenie vliyaniya izmeneniya temperatury na vykhodnoi signal volokonno-opticheskogo giroskopa // Giroskopiya i navigatsiya. 2012. № 4 (79). S. 10–20.
3. Dzhashitov V. E., Pankratov V. M., Golikov A. V. Obshchaya i prikladnaya teoriya giroskopov s primeneniem komp'yuternykh tekhnologii / pod red. V. G. Peshekhonova. SPb.: Kontsern «TsNII «Elektropribor», 2010. 154 s.
4. Waters R. L., Fralick M., Jacobs D., et al. Factors influencing the noise floor and stability of a time domain switched inertial device // Proceedings of the 2012 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium. Myrtle Beach, SC, 2012. P. 1099– 1105.
5. Tyrtychnyi A. A. Razrabotka printsipov postroeniya i analiz kharakteristik avtokolebatel'nogo mikromekhanicheskogo giroskopa: diss. kand. tekhn. nauk. SPb., 2014. 149 s.
6. Polyakov A. S., Derkach M. M. O primenenii MEMS v kachestve fazovrashchatelei FAR W-diapazona // Voprosy radioelektroniki. 2017. № 9. S. 34–40.
7. Magnitnaya pronitsaemost' osnovnykh materialov [Elektronnyi resurs]. URL: https://www.dpva.ru/Guide/GuidePhysics/ElectricityAndMagnethism/MagneticPermeability/MagneticPermeabilityGenaralTable (data obrashcheniya: 07.08.2019).
8. GOST R 50648–94. Ustoichivost' k magnitnomu polyu promyshlennoi chastoty. M.: Izdatel'stvo standartov, 1994. 19 s.
9. Dzhashitov V. E., Pankratov V. M. Matematicheskie modeli teplovogo dreifa giroskopicheskikh datchikov inertsial'nykh sistem / pod red. V. T. Peshekhonova. SPb.: GNTs RF – TsNII «Elektropribor», 2001. 150 s.
