微型惯性器件及系统技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1微惯性器件发展历史及技术现状 1

1.2微惯性器件应用及发展方向 9

1.3微惯性传感器主要厂商及其特点 14

参考文献 17

第2章 振动式硅微机械陀螺 19

2.1振动式硅微机械陀螺的基本理论及模型 19

2.1.1振动式硅微机械陀螺的基本原理 19

2.1.2振动式硅微机械陀螺的典型结构 20

2.1.3振动式硅微机械陀螺动力学方程 22

2.1.4线振动微机械陀螺的动态输出特性 28

2.1.5小结 30

2.2敏感结构的设计 30

2.2.1材料特性 30

2.2.2总体设计 31

2.2.3关键结构设计 35

2.3信号检测、处理和运动控制 42

2.3.1微小电容检测技术 43

2.3.2信号处理与提取 46

2.3.3陀螺运动控制 49

2.4测试技术 52

2.4.1振动式硅微机械陀螺主要指标 52

2.4.2测试方法 53

2.4.3数据处理 55

参考文献 58

第3章 硅微机械加速度计 60

3.1硅微挠性加速度计 61

3.1.1梳齿式电容加速度计 61

3.1.2“跷跷板”摆式电容加速度计 72

3.1.3“三明治”摆式电容加速度计 76

3.2硅微谐振式加速度计 80

3.2.1工作原理 80

3.2.2结构特点 82

3.2.3系统组成 85

3.3硅微静电悬浮式加速度计 86

3.3.1工作原理 86

3.3.2结构特点 88

3.3.3系统组成 89

参考文献 96

第4章 微型气流式陀螺 97

4.1工作原理及模型 98

4.1.1对流换热原理 98

4.1.2热敏元件的检测方法 100

4.1.3系统信号检测电路 103

4.2微型热对流陀螺 106

4.2.1器件结构和工作原理 106

4.2.2系统建模及数值模拟 108

4.2.3陀螺加工工艺 112

4.2.4交叉耦合效应及补偿技术 114

4.3微型射流陀螺 117

4.3.1器件结构和工作原理 117

4.3.2数值模拟分析方法 120

4.3.3陀螺加工工艺 124

4.4总结 126

参考文献 126

第5章 MEMS热对流加速度传感器 128

5.1热对流加速度传感器工作原理 129

5.2计算机仿真与分析 130

5.2.1线性度分析 131

5.2.2灵敏度分析 132

5.3结构设计和制作工艺 136

5.4三轴微型热对流加速度传感器 139

5.4.1三轴热对流加速度传感器工作机理 139

5.4.2三轴热对流加速度传感器结构设计 140

5.4.3三维流体场的计算机仿真 141

5.4.4三轴微型热对流加速度传感器三维立体加工 143

5.4.5三轴微型热对流加速度传感器的封装 145

5.5检测电路 147

5.5.1加热器温度控制电路的模型和控制电路 147

5.5.2加速度信号检测电路 148

参考文献 149

第6章 微惯性系统技术 151

6.1微惯性测量单元（MIMU）的基本概念和组成 151

6.1.1 MIMU的发展现状 151

6.1.2 MIMU的组成 154

6.2 MIMU的基本种类和工作原理 154

6.2.1微机械航姿参考系统 154

6.2.2微型惯性导航系统 156

6.2.3微惯性卫星组合导航系统 159

6.2.4无陀螺捷联导航系统 161

6.2.5多传感器融合系统 163

6.2.6多轴单片集成系统 167

6.3 MIMU的应用和发展 172

6.3.1武器装备 173

6.3.2航空航天 176

6.3.3车辆 177

6.3.4船舶 179

6.3.5石油勘探 179

6.3.6机器人 180

6.3.7医疗健康 181

6.3.8消费电子 182

参考文献 182