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张伟: 作品数：17 被引量：16H指数：3; 供职机构：北京信息科技大学传感技术研究中心更多>>; 发文基金：国家自然科学基金北京市教育委员会科技发展计划北京市传感器重点实验室开放课题基金资助项目更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术电子电信机械工程更多>>

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无驱动硅微机械陀螺被引量：6: 2008年; 报道了无驱动结构硅微机械陀螺,推导了输出电压方程。从方程表达式可看出,该陀螺输出信号包含旋转载体的偏航和俯仰角速度及自旋角速度的信息。通过实验说明如何在输出信号中提取相关信息,即输出信号的频率表示载体自旋角速度的平均值,输出信号的包络表示载体偏航和俯仰角速度大小的瞬时值,输出信号的极性由输出波形的相位超前和滞后确定。最后给出该陀螺目前所达到的主要性能指标。; 张福学张伟严庆文; 关键词：陀螺微机械角速度

无驱动结构硅微机械陀螺芯片的离子刻蚀技术: 2015年; 利用等离子体刻蚀理论和实验相结合的方法,实现了离子刻蚀无驱动结构硅微机械陀螺芯片技术。实验表明:离子刻蚀55μm硅的均匀性U=0.63%,选择比P=90∶1,刻蚀速率V=7.25μm/min,侧壁垂直度为90°±1°。应用该技术刻蚀出的芯片表面平整、光滑,解决了湿法刻蚀难以解决的横向腐蚀问题,并提高了刻蚀速率。; 乔瑾张伟岳萍朴林华张福学; 关键词：微机械陀螺刻蚀速率离子刻蚀

基于FFT频率插值法的载体驱动陀螺自旋频率解调: 2015年; 为了精确解调载体驱动陀螺自旋频率,提出了一种基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）系数实部和虚部相结合的频率插值算法。通过使用代码编译软件对信号发生器模拟的陀螺信号进行自旋频率的解调和误差分析,其中频谱检测算法的最大相对误差为2.53%,FFT系数频率插值算法的最大相对误差为0.1%。对三轴精密转台实时测试的陀螺信号进行了自旋频率的解调和误差分析,其中频谱检测算法的最大相对误差为2.33%,FFT系数频率插值算法的最大相对误差为0.1%。实验结果表明,与频谱检测算法相比,FFT系数频率插值算法的解调精度更高,最大相对误差减小了2.23%~2.43%,且易于硬件实现。; 赵海肖张伟王凌田文杰张福学

无驱动结构硅微机械陀螺的原理分析和性能测试: 提出了一种利用旋转载体自旋角速度驱动的硅微机械陀螺的结构原理,建立了这种陀螺的数学模型并分析计算了该陀螺的结构动力学参数。理论研究和试验表明,利用旋转载体自身角速度驱动的硅微机械陀螺结构原理正确。通过陀螺性能测试,陀螺输...; 张福学严庆文吴立锋张伟; 关键词：硅微机械陀螺结构原理; 文献传递

压电射流陀螺的工作原理和信号处理: 针对工程技术设计要求开展压电射流陀螺研制.采用热敏电阻丝作为热源和敏感元件,在密闭腔中利用压电陶瓷泵产生循环气流束,利用硬件电路和软件补偿技术将运动载体的角速度信号提取并进行处理.产品通过设计定型,并提供试用.主要性能:...; 万品君张福学马弢张伟; 关键词：角速度信号处理硬件电路; 文献传递

快速响应水平姿态传感器的信号处理与性能: 为满足桥梁、舰船等载体实现快速检测水平姿态的要求,设计了快速响应水平姿态传感器.实验发现,从产生角度信号到最后输出模拟信号的整个过程中,单片机程序运行消耗的时间占据了响应时间的一大部分.通过高效的线性度补偿算法,在保证高...; 孟东张福学张伟赵辉; 关键词：水平姿态传感器信号处理; 文献传递

高转速压电射流陀螺的结构与性能: 为了解决高转速运动体的角速度测量,采用压电射流陀螺,通过结构合理设计,实现高旋转角速度测量。利用压电泵在密闭腔中使气体产生强迫对流,并采用热电阻丝作为热源和敏感元件。研制出测量范围为0～15 r/s、非线性度小于1%、分...; 张伟赵辉万品君马弢; 关键词：高转速陀螺传感器; 文献传递

无驱动微机械陀螺敏感元件模态分析被引量：3: 2014年; 鉴于常规微机械陀螺的驱动结构和检测结构往往需要进行频率匹配,造成带宽较窄,工艺复杂的问题,设计了一种新的微机械陀螺,安装于旋转飞行器上,利用飞行器的旋转获得角动量,敏感飞行器的偏航和俯仰横向角速度。由于没有驱动结构,所以结构简单,带宽较宽。首先基于这种巧妙的结构建立了敏感元件的振动方程。根据振动方程,扭转梁是影响质量振动模态和模态频率的关键,同时考虑到应力、残余应力的释放以及工作能力,扭转梁设计成横截面积为矩形的弧形梁,并对其抗扭刚度进行了解析推导和计算,从而确定了敏感元件的固有频率。接着利用有限元分析的方法,对其振动模态进行了仿真,仿真结果表明,敏感元件的第一模态是扭转振动,固有频率相对于解析结果的误差为9.86%。为了进一步验证,设计了静电驱动电容检测的方法,实验测试得到的谐振频率和解析值的相对误差为5.21%。仿真和实验结果与理论计算一致,表明扭转梁的设计是合理的,模态分析是正确的,而且为动态性能评估和结构优化提供了理论依据。; 张增平张福学张伟刘宇张宁; 关键词：敏感元件扭转刚度固有频率

微机械摆敏感旋转体姿态的机理及其应用: 作者发现,安装在旋转体上的微机械摆具有陀螺效应,能同时敏感旋转体的偏航、俯仰和自旋角速度,具有三只传统陀螺的功能.报导了微机械摆的原理结构及其敏感旋转体姿态的机理,以及获取旋转体横向、自旋和偏航/俯仰角速度的方法.试验表...; 张福学张增平赵辉张伟; 关键词：旋转体陀螺效应; 文献传递

提高旋转载体驱动微机械陀螺标度因数稳定性的算法被引量：1: 2015年; 旋转载体驱动微机械陀螺是一种新型的振动式MEMS陀螺,它没有微机械陀螺通常所具有的驱动结构,而只有检测模态。它安装于旋转载体上,巧妙地利用了载体的自旋作为驱动,从而使得敏感质量获得角动量。当载体发生横向转动时,敏感质量将受到科里奥利力的作用。在进动力矩、弹性力矩和阻尼力矩的共同作用下,敏感质量将产生周期性振动。振动频率对应于载体自旋频率,振动幅度与载体输入角速度大小成比例。由此工作机理,得出了敏感元件的动力学方程,并基于动力学方程建立了陀螺标度因数的误差模型。接着,根据误差模型,对标度因数的稳定性进行了分析和实际测试。分析和实验数据说明,载体自旋频率的变化是造成标度因数不稳定的主要原因。为了保证陀螺测量精度,提出了一种抑制载体自旋频率变化对标度因数影响的补偿算法,提高标度因数稳定性。最后,针对该算法的有效性,进行了实验验证。实验结果表明,此种方法能有效地提高标度因数的稳定性,标度因数相对于自旋频率变化的影响因子由补偿前的1.31 m V/(°/s)/Hz下降至7.14×10-3 m V/(°/s)/Hz。; 张增平张福学张伟; 关键词：标度因数 MEMS陀螺