激光陀螺用压电陶瓷材料的制备与研究

通过文献调研设计了压电陶瓷配方,使用传统固相法制备目标压电陶瓷以达到大应变要求,以应用于激光陀螺激光稳频器中,通过r(Zr)/r(Ti)系列实验可得r(Zr)/r(Ti)=46/54组成在1 180℃烧结时获得最佳的压电介电性能,即压电常数d33≈640pC/N,弹性刚度系数cE11=60.61GPa,相对介电常数εT33/ε0≈3 300,介电损耗tanδ≈1.85%,机电耦合系数kp=0.655,居里温度TC=272℃。X线衍射(XRD)分析确认相界组成为r(Zr)/r(Ti)=46/54,扫描电镜(SEM)表明烧结温度对陶瓷晶粒尺寸有显著影响,在1 180~1 200℃之间晶粒尺寸显著增大。     

激光陀螺中压电陶瓷倾斜的测量

利用双元控制器探测激光束的位置变化，该激光束由一个用压电陶瓷驱动的镜片反射。反映压电陶瓷加电压后倾斜的双元探测器输出电信号由一个平衡电桥来测量。     

压电陀螺的应用

本文主要介绍压电陀螺的应用。     

压电型振动陀螺仪—压电陀螺

最近,人们把压电振动陀螺仪简称为“压电陀螺”或“超声波陀螺”.当给振动着的物体施加旋转角速度时,在与其振动方向成直角的方向上产生哥氏力,压电陀螺就是利用这一力学现象,并将其作为角度传感器来使用的.人们还把这一原理用于音叉、音片和吊钟等弹性振动体,进行了大量的开发研究,但没有提供广泛的应用.压电陀螺,没有传统的机械转子速率陀螺的轴承磨损,所以,寿命长、而且起动时间短、耗电少、廉价,可达到中等精度的性能.因此已在无人搬运车、港湾浪高检测、     

激光陀螺

在激光技术的早期就已认识到，高光谱纯度的激光振荡器使它们在若干高分辨率测量应用中非常引人注目。为这种应用已研制了大约十年时间的仪器之一是激光陀螺。考虑一下这种器件的下列特性，这种持续的兴趣就可能立即理解。     

压电陀螺信号处理与滤波技术研究

针对压电陀螺在工程上实际应用的需求,对其输出做了测试和建模,设计并实现了α-β滤波、卡尔曼滤波和小波滤波3种不同方法对该信号的噪声滤除,分别给出了滤波后陀螺输出信号图和标准差的对比.通过对试验数据的分析,肯定了3种方法在压电陀螺输出信号滤波处理中的有效性,并分析了各自的优缺点.     

压电陶瓷驱动机抖激光陀螺抖动特性仿真分析

二频机抖激光陀螺由于静态锁区和动态锁区的客观存在,要求光学谐振腔体不仅要绕敏感轴作正弦抖动,还要按一定的随机规律改变抖动幅度.二频机抖激光陀螺捷联惯导系统机械结构较复杂,很难通过解析法求解其振动特性,采用有限元法对二频机抖激光陀螺抖动特性的仿真方法进行研究.对激光陀螺的关键点进行激光测振实验,对激光陀螺的输出信号进行了高频采样;并对所得采样数据进行功率谱分析,证明了仿真方法的正确性.采用该方法对激光陀螺工作状态进行动力学仿真,可获得工作状态下任意位置的动力学参数,对分析激光陀螺及捷联系统因抖动而产生的误差有重要意义.     

压电圆片陀螺的理论

本文探讨了一种新型振动速率陀螺的理论。设计上是基于沉积有驱动与传感电极的压电圆片。文中推导了圆片的运动方程,检测了陀螺对恒定的和谐波式的旋转速率的响应。     

TYSY-5型压电陀螺

本文介绍一种空-空弹遥测用固态角速率传感器。外形尺寸为36×64×16mm~3。重量约为100g。分有恒温的与不加恒温的二类。不加恒温的功耗约为0.5W,加恒温的约9W。输出梯度为18mV/°/s,非线性误差不大于2％,准备时间为10分钟,工作环境温度-40—+50℃,其他例行试验也符合航空要求。由于采取了新的设计方法,与过去同类型产品相比,准备时间缩短了二倍,体积减小、重量减轻,高温和低温下的稳定性按角速率计算,提高一倍,线性度及阻尼比均有改善。     

新型坦克炮控压电陀螺

本文简要介绍了用于新型坦克炮控系统的压电陀螺的技术原理和措施,以及应用情况.     

压电振动陀螺的等效电路

根据陀螺运动方程,推导出了压电振动陀螺的近似等效电路,并加以演化来处理由压电陶瓷与谐振器表面粘接时切变引起的附加力的影响。提出了降低该影响的新电路。 计算了陀螺特性并经实验作了检验。亦表明,外加角速率的判断不仅可通过测量输出幅度还可通过测量其相移来完成。     

压电振动陀螺发展动态

压电振动陀螺是一种角速率传感器 ,主要用于一体化摄录机的防手振 ,汽车导航的 GPS信号补偿和汽车底盘的控制系统。随着需求的增加和数字化的发展 ,正向低价格 ,高精度 ,耐环境、低耗电和小型轻量化发展。近年来日本又推出两种新型结构的小型压电振动陀螺 :一种采用双晶片式结构 ,尺寸仅为 1 5.5mm×8.0 mm× 4.3mm,主要用于摄像机 ;另一种采用三音叉指结构 ,尺寸为 2 6mm× 2 6mm× 1 3mm,主要用于汽车导航。压电振动陀螺 1 998年的市场规模估计超过 1 30 0万个。其中 ,用于摄像机类的约占 72 % ,用于汽车导航的约占 1 2 % ,用于普通相机…     

压电陀螺的可靠性研究

本文分析了压电陀螺的可靠性,报导了压电陀螺的失效机理、失效模式和失效分布的研究结果,以及恒应力寿命试验和加速寿命试验确定的威布尔分布参数;η=8,945小时,t_E=13,912小时,m=0.58;加速度系数τ=3.8。 提高压电陀螺的可靠性研究表明,元器件筛选和改进工艺能降低压电陀螺的失效率;压电陀螺进行早期失效筛选能提高可靠度。 单轴和三轴压电陀螺的MTBF下限分别为9,651小时和3,217小时。洲际导弹用单轴和三轴压电陀螺的可靠度分别为99.82％和99.46％     

压电陀螺自检方法研究

设计了一种压电陀螺自检电路,其输入的自检电压与角速度转台的旋转角速度一一对应.通过自检电路实现了压电陀螺的单机自检,提高了使用压电陀螺的惯性测试系统的可靠性而不需要笨重的转台和复杂的操作.通过进一步完善,该自检方法还可用于压电陀螺带宽的测试、小角速度或大角速度下陀螺的标度因数和线性度的测试及标度因数温度系数的测试.     

激光陀螺展望

与机械陀螺相比,激光陀螺有如下优点: 1.没有惯性质量,开关启动之后达到正常状态的时间很短,旋转速度的范围也宽得多。 2.因为环状干涉仪使用时间长,近来激光器的寿命也延长了,所以,降低了维修成本。而机械陀螺的轴承寿命和润滑都是个问题。而使用空气轴承或者靠静电力将之悬置在真空中使用,成本又太高。 3.可以直接测量旋转速度分量,如果用计数器测出拍频,就可以直接数字计量,所以,可以设计出简单可靠的优质系统。而机械陀螺要求X、Y、Z轴的分量耦合,并且各个分量还要模数转换,因此,信号处理很复杂。     

石英激光陀螺

目前,美帝国主义的海军武器试验站正在对激光陀螺进行鉴定,这台陀螺仪是由昂尼韦 耳公司提供的(见图1)。为了保证陀螺的紧凑和坚固,他们采用了石英块。海军武器试验站所试验的这台陀螺仪是准备放在舰艇上用的。     

光纤陀螺与环形激光陀螺的技术评论

比较了选择光纤陀螺和环形激光陀螺两种主要光学技术的状态和优缺点,评论了成本、功率、尺寸、重量和密封性等方面的优势.     

压电陀螺随机漂移的建模与补偿

陀螺随机漂移是衡量陀螺仪精度的重要指标之一,对陀螺的随机漂移进行辨识与建模研究可对随机漂移作一定的补偿,提高陀螺的精度。利用小波多分辨率分析和假设检验的方法,在对某型压电陀螺随机漂移的实测数据进行预处理的基础上建立了时间序列模型,并在计算机上对卡尔曼滤波补偿随机漂移进行了仿真,结果证实了该模型的有效性。     

一种高性能压电振动陀螺与应用

介绍一种高感度,高线性,低漂移,小型,量轻,价廉,并且耐冲击振动和噪声影响的压电振动陀螺.阐述这种陀螺的构成原理,设计制作方法,特性与应用等.     

压电陀螺随机误差建模方法研究

为了提高压电陀螺的精度,提出了一种适合压电陀螺的随机漂移误差建模方案.该方案由与时间相关的趋势项拟和、基于最小自相关检验准则的ARMA模型辨识和基于卡尔曼滤波的模型适用性检验三部分组成,具有自主性强,准确性好,便于计算机实现等特点.试验结果表明了该压电陀螺的随机漂移误差建模方案的有效性和正确性.