[实用新型]无驱动结构微机械陀螺及其信号处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及微机械陀螺技术领域，尤其涉及一种无驱动结构微机械陀螺及其信号处理电路。 

背景技术

中国发明专利ZL200410029089.0，200410029228.x，200510134858.8，200510134859.3，200710105849.5；美国发明专利US7,805,994B2；英国发明专利GB2449955，都是利用旋转体的旋转作为驱动力的硅微机械陀螺。该陀螺采用重力加速度计为参考，提取陀螺所检测的旋转体的角速度和角度，利用两个信号的相位差确定旋转体的空间姿态，可以分别解出偏航角速度、俯仰角速度和滚动角速度。信号解调过程首先求出横向角速度大小(即陀螺输出信号的包络信号)，通常采用Hilbert变换方法或峰值点检测的方法来提取包络。这两种方法理论上可以使用1/4个载波周期的数据完成，但实际应用中通常需要使用1个载波周期以上的数据才能满足一定的精度要求，因此这些包络提取算法造成了系统至少1个载波周期的延时，并且包络提取精度较低，这在实际控制应用中存在很大的问题。另一方面，上述专利中通过检测重力加速度计输出信号的频率来检测滚动角速度，重力加速度计在系统中容易受动力学影响，输出信号稳定性较差，且不能实时进行，对滚动角速度的解调精度和实时性造成了影响。 

发明内容

本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种无驱动结构硅微机械陀螺，能够实时测量旋转体的滚动角速度或横向角速度。 

本实用新型提供一种无驱动结构微机械陀螺，能够安装于旋转体， 包括： 

第一无驱动结构角速度敏感元件， 

第二无驱动结构角速度敏感元件，以及 

分别和第一无驱动结构角速度敏感元件和第二无驱动结构角速度敏感元件连接的信号处理电路； 

其中，第一无驱动结构角速度敏感元件和第二无驱动结构角速度敏感元件互相垂直安装。 

根据本实用新型的无驱动结构微机械陀螺的一个实施例，信号处理电路包括： 

与第一无驱动结构角速度敏感元件连接的第一信号调理电路； 

与第二无驱动结构角速度敏感元件连接的第二信号调理电路； 

分别与第一信号调理电路和第二信号调理电路连接的数字信号处理电路，用于接收第一信号调理电路根据第一无驱动结构角速度敏感元件的角速度输出的第一电信号和第二信号调理电路根据第二无驱动结构角速度敏感元件的角速度输出的第二电信号，根据第一电信号和第二电信号输出旋转体滚动角速度、和/或旋转体的横向角速度大小和方位角。 

根据本实用新型的无驱动结构微机械陀螺的一个实施例，数字信号处理电路根据如下公式输出旋转体滚动角速度： 

f=V·A(t)VB(t)-VA(t)V·B(t)2π[VA2(t)+VB2(t)]]]>

和/或