东南大学学报（自然科学版）
東南大學學報（自然科學版）
동남대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY
2013年
1期
55-59
,共5页
曹慧亮%杨波%徐露%李宏生%王寿荣
曹慧亮%楊波%徐露%李宏生%王壽榮
조혜량%양파%서로%리굉생%왕수영
芯片级温控%MEMS陀螺仪%温度模型%谐振频率
芯片級溫控%MEMS陀螺儀%溫度模型%諧振頻率
심편급온공%MEMS타라의%온도모형%해진빈솔
为了提高MEMS陀螺仪的温度性能,基于东南大学自主设计的TC10号温控陀螺表头,设计了一种芯片级温控系统.首先,研究了微加热丝和微热敏电阻的材料、结构以及表头的加工工艺,分析了温控系统的工作原理.然后,建立了表头内部的温度模型,利用Ziegler-Nichols经验参数法,确定了PID参数并进行系统仿真,验证了控制系统的快速性和稳定性.最后,结合模型和仿真参数设计了温控电路,并通过温度实验得到了微热敏电阻的温度特性曲线.结果显示:温控系统可将表头内温度控制在设定温度点附近；表头腔内温度和驱动模态谐振频率在-20～60℃范围内的变化量分别由温控前的78.453℃和3.76 Hz下降到温控后的4.949℃和0.48 Hz,由此验证了芯片级温控技术的可行性.
為瞭提高MEMS陀螺儀的溫度性能,基于東南大學自主設計的TC10號溫控陀螺錶頭,設計瞭一種芯片級溫控繫統.首先,研究瞭微加熱絲和微熱敏電阻的材料、結構以及錶頭的加工工藝,分析瞭溫控繫統的工作原理.然後,建立瞭錶頭內部的溫度模型,利用Ziegler-Nichols經驗參數法,確定瞭PID參數併進行繫統倣真,驗證瞭控製繫統的快速性和穩定性.最後,結閤模型和倣真參數設計瞭溫控電路,併通過溫度實驗得到瞭微熱敏電阻的溫度特性麯線.結果顯示:溫控繫統可將錶頭內溫度控製在設定溫度點附近；錶頭腔內溫度和驅動模態諧振頻率在-20～60℃範圍內的變化量分彆由溫控前的78.453℃和3.76 Hz下降到溫控後的4.949℃和0.48 Hz,由此驗證瞭芯片級溫控技術的可行性.
위료제고MEMS타라의적온도성능,기우동남대학자주설계적TC10호온공타라표두,설계료일충심편급온공계통.수선,연구료미가열사화미열민전조적재료、결구이급표두적가공공예,분석료온공계통적공작원리.연후,건립료표두내부적온도모형,이용Ziegler-Nichols경험삼수법,학정료PID삼수병진행계통방진,험증료공제계통적쾌속성화은정성.최후,결합모형화방진삼수설계료온공전로,병통과온도실험득도료미열민전조적온도특성곡선.결과현시:온공계통가장표두내온도공제재설정온도점부근；표두강내온도화구동모태해진빈솔재-20～60℃범위내적변화량분별유온공전적78.453℃화3.76 Hz하강도온공후적4.949℃화0.48 Hz,유차험증료심편급온공기술적가행성.
