Влияние кристаллографической ориентации кремниевой пластины на динамические характеристики микромеханического гироскопа

Abstract

Целью работы является определение влияния температурного воздействия на механические характеристики микромеханического гироскопа, чувствительный элемент которого расположен на кремниевой пластине с кристаллографическими ориентациями (100), (110), (111). Необходимость контроля метрологических характеристик, зависящих от собственных частот во всем температурном диапазоне, подтверждает актуальность данной темы исследования. В ходе исследования в среде ANSYS проведен температурно-модальный анализ модели микромеханического гироскопа. В результате получены температурные зависимости собственных частот гироскопа для пяти вариантов расположения чувствительного элемента на кремниевой пластине, а также определена зависимость масштабного коэффициента от температуры для наиболее температуронезависимого варианта расположения чувствительного элемента на кремниевой пластине. На основе математической модели, учитывающей условие резонансной настройки по осям первичных и вторичных колебаний, получены формы выходных колебаний гироскопа.