Моделювання впливу коливань кутової швидкості і температури на динамічні характеристики мікромеханічного гіроскопа камертонного типу

2008;
: cc. 58 - 64
Authors: 

А. Головатий

Національний університет «Львівська політехніка», кафедра систем автоматизованого проектування

Показано залежність амплітуди вертикальних коливань робочого органа мікромеханічного гіроскопа від частоти коливань кутової швидкості, а також залежність конструктивних параметрів, а саме жорсткості від температури та змоделювати її вплив на динамічні характеристики гіроскопа. Дослідити зміну резонансних частот пружного підвісу гіроскопа від температури для різних напівпровідникових матеріалів: Si, SiC, SiO2, Si3N4, Ge, SiGe.

The objective of the article is to show the dependence of the vertical oscillations of the sensitive element of the micromechanical gyroscope on the frequency changes of the angular velocity, and also to show the dependence of the constructive parameters, that is the suspension stiffness on temperature effect. To model the change of the resonant frequencies under temperature effect for the various semiconductor materials, such as: Si, SiC, SiO2, Si3N4, Ge, SiGe.

  1. Yazdi N., Ayazi F. and Najafi K. «Micromachined Inertial Sensors», Proc IEEE, Aug. 1998, Vol. 86, No. 8.
  2. Барулина М. А. Температурные и технологические погрешности микромеханических гироскопов: Дис. … канд. техн. наук. — Саратовский государственный технический университет, 2004, 176 с.
  3.  Бабаков И. М. Теория колебаний. — М.: ГИТТЛ, 1959, 621 с.
  4.  Беляев Н. М. Сопротивление материалов. Наука, 1976, 608 c. 
  5. Modeling of SiC Lateral Resonant Devices Over a Broad Temperature. Range. Russell G. DeAnna, Shuvo Roy, Christian A. Zorman, Mehran Mehregany, NASA Lewis Research Center, Microfabrication Laboratory, Department of Electrical Engineering & Computer Science, Case Western Reserve University.
  6. M. Biebl, G. Brandl, and R. T. Howe, «Young’s Modulus of in Situ Phosphorus-Doped Polysilicon, ” The 8th International Conference on Solid-State Sensors and Actuators, and Eurosensors IX, Stockholm, Sweden, June 25- 29, 1995.
  7. A. J. Fleischman, S. Roy, M. Mehregany, „Behavior of Polycrystalline SiC and Si Surface-Micromachined Lateral Resonant Structures at Elevated Temperatures, ” Proc. of the IEEE Intl. Conf. On Silicon Carbide, ICSCIII-N 97, pp. 889-892, 1998.
  8. X. Wei, C. A. Zorman, and M. Mehregany, „Surface Micromaching of Polycrystalline SiC Deposited on SiO2 by APCVD, ” Proc. of the IEEE Intl. Conf. On Silicon Carbide, III-Nitrides, and Related Matls., ICSCIII-N 97, pp. 885-888, 1998.
  9. R.R. Reeber and K. Wang, „Thermal expansion and lattice parameters of group IV semiconductors, ” Mat. Chem. and Phy46, 259-264, 1996.
  10. Головатий А.І., Новіцький Я. М. Визначення впливу паразитних коливань на конструктивні параметри МЕМС гіроскопів // Вісник Нац. ун-ту „Львівська політехніка“.