Компоненты микросистемной техники. Часть 1. Коноплев Б.Г - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

Инерционные массы гироскопа приводятся в противофазное коле-
бательное движение в плоскости YZ. При этом они начинают переме-
щаться с некоторой скоростью V. При возникновении вращения осно-
вания гироскопа с некоторой угловой скоростью Ω вокруг оси Z возни-
кает ускорение Кориолиса а
к
, определяемое выражением (рис. 24,а)
[16]:
a
к
=2⋅V⋅
.
Направление вектора ускорения Кориолиса определяется прави-
лом Н.Е.Жуковского: для определения направления вектора ускорения
Кориолиса а
к
необходимо вектор относительной скорости точки V по-
вернуть в плоскости, перпендикулярной вектору угловой скорости на
90
0
по направлению вращения устройства [16].
Сила инерции F
к
, определяемая выражением (рис. 24,б) [16]:
F
к
=2⋅m⋅a
к
=2⋅V⋅⋅m
,
где m – масса, называемая силой Кориолиса, будет направлена в про-
тивоположном направлении ускорению а
к
. Таким образом, инерцион-
ные массы под действием силы Fк начинают совершать противо-
фазные колебания в плоскости XZ. Амплитуда этих колебаний будет
пропорциональна величине угловой скорости, а их фаза – направле-
нию.
На рис. 25 представлен микромеханический гироскоп с одной
осью чувствительности компании Draper Laboratory (США) [16].
Данный гироскоп относится к типу камертонных и позволяет из-
мерять величину угловой скорости при вращении его основания во-
круг оси Х, расположенной в плоскости подложки (рис. 25). Регистра-
ция амплитуды колебаний инерционных масс под действием сил Кори-
олиса производится с помощью емкостных преобразователей переме-
щений, образуемых инерционными массами и неподвижными электро-
дами, расположенными под ними [16].
Инерционные массы посредством трех электростатических приво-
дов приводятся в колебательное движение в плоскости подложки. Век-
торы скоростей инерционных масс находятся в противофазе друг дру-
гу. При возникновении угловой скорости вокруг оси Х под действием
сил Кориолиса одна инерционная масса будет подниматься над плос-
45

Страницы