[发明专利]一种能消除微机械陀螺仪正交误差的信号处理方法

摘要

本发明一种能消除微机械陀螺仪正交误差的信号处理方法，将陀螺仪驱动信号一路经移相器后变成第一解调参考信号，另一路经相同的移相器与一个90°移相器后变成与第一路解调参考信号正交的第二路解调参考信号，该两路解调参考信号分别对输入信号进行第二次相敏解调，所得信号经低通滤波后进行取和与作差；和值信号输入微分电路反馈控制第一路解调参考信号的相位值，当控制信号为零时，第一路解调参考信号Vref1(t)的相位恰好滞后输入的角速度信号45°，和值输出纯净的正交误差信号，差值输出中正交误差被完全消除；本发明能有效减小其对有用角速度的影响，大大提高静电驱动电容式微机械陀螺仪的测量精度。

主权项

一种能消除微机械陀螺仪正交误差的信号处理方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、角速度提取电路利用由积分器构成的电荷放大器，将电容式微机械陀螺仪敏感结构检测电容的变化值转变成电压信号，将该电压信号滤波放大后经第一次相敏解调得到与检测电容的变化量成正比的电压信号，再经低通滤波与放大后获得输入信号Vin(t)；步骤2、陀螺仪驱动信号一路经移相器后直接变成第一路解调参考信号Vref1(t)，该陀螺仪驱动信号另一路经相同的移相器与一个90°移相器后变成与第一路解调参考信号Vref1(t)正交的第二路解调参考信号，该移相器用于控制两解调参考信号的相位；步骤3、上述两路解调参考信号分别对输入信号Vin(t)进行第二次相敏解调，所得信号经低通滤波后进行取和与作差；步骤4、将步骤3得到的和值信号输入微分电路，微分电路的输出信号作为移相器的控制信号，当控制信号为零时，移相器停止工作且其移相值不变，当控制信号不为零时，移相器将继续工作直到微分电路输出的控制信号为零时为止，即由微分电路和移相器构成的反馈系统稳定于相位差△φ＝45°时，和值输出信号Vout9为纯净的正交误差信号，差值输出信号Vout10中，正交误差被完全消除。