[发明专利]一种环形陀螺仪的静电调整方法及静电调整系统

摘要

本发明提供了一种环形陀螺仪的静电调整方法及静电调整系统，该方法包括：计算失调参数λ；计算表征谐振环非理想程度的非理想参数f和g；确定需要调整的两组调整电极的调整电压的大小；以及将得到的调整电压分别施加到对应组的调整电极上，重复前面的步骤，直至两个模态的频率差满足调整要求。通过该方法，可快速精确地确定调整电极上的调整电压，利用该调整电压对谐振环产生的弹性力弥补由于工艺误差造成的谐振环的不理想性。根据本发明的静电调整系统具有同样的技术效果。

主权项

1.一种环形陀螺仪的静电调整方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在环形陀螺仪的谐振环的内侧均匀分布八个电极，即，依次布置第一电极（1）、第二电极、第三电极（3）、第四电极（4）、第五电极、第六电极（6）、第七电极以及第八电极，其中，第一电极和第五电极为第一模态的驱动电极，第三电极和第七电极为第一模态的检测电极；第二电极和第六电极为第二模态的驱动电极，第四电极和第八电极为第二模态的检测电极；并且在谐振环的外侧依次且均匀地布置16个静电调整用的调整电极，即，第九电极（9）、第十电极（10）、第十一电极（11）、第十二电极（12）、第十三电极（13）、第十四电极（14）、第十五电极（15）、第十六电极（16）、第十七电极（17）、第十八电极（18）、第十九电极（19）、第二十电极（20）、第二十一电极（21）、第二十二电极（22）、第二十三电极（23）以及第二十四电极（24），其中，第九电极、第二十一电极、第十七电极、以及第十三电极为一组，施加的偏置电压记为V₁;第二十四电极、第二十电极、第十六电极、以及第十二电极为一组，施加的偏置电压记为V₂；第二十三电极、第十九电极、第十五电极、以及第十一电极为一组，施加的偏置电压记为V₃；第二十二电极、第十八电极、第十四电极、以及第十电极为一组，施加的偏置电压记为V₄；S2、测量第一模态的谐振频率ω₁和第二模态的谐振频率ω₂，通过公式计算谐振环的失调参数λ；并判断两个模态的频率差是否满足要求，如果满足要求，则结束调整；如果不满足，则继续执行后续的步骤；S3、给谐振环的第一模态施加驱动力，使得驱动力的频率在第一模态的谐振频率ω₁上，测量两个模态的振动q₀₁和q₀₂，然后根据下面的公式计算表征谐振环非理想程度的非理想参数f和g：f=λ[1-R21+R2],]]>g=f+λReiσ,]]>其中，r为两个模态的振幅比，σ为两个模态的相差，且σ=180度或0度；S4、根据步骤S3中得到的非理想参数f和g的正负，判断对四组调整电极中的哪两组调整电极的电压进行调整，不做调整的两组调整电极的偏置电压设为零，然后，根据下面的平衡判据确定需要调整的两组调整电极的调整电压的大小：f=Γ(V12-V32-V22+V42),]]>g=0.5Γ(V12-V32+V22-V42),]]>其中，ε₀为介电常数，a为谐振环的半径，d为谐振环的厚度，h₀为谐振环与调整电极之间的间隙，k₀为谐振环的理想弹性力，V₁、V₂、V₃、V₄分别为施加到四组调整电极上的四组偏置电压；S5、将步骤S4中得到的调整电压V₁、V₂、V₃、V₄分别施加到对应组的调整电极上，继续执行步骤S2，直至两个模态的频率差满足要求。