1、熱膨脹陀螺是一種以哥氏效應(yīng)為基礎(chǔ)的新型MEMS慣性傳感器，與傳統(tǒng)的陀螺相比，不僅具有成本低、體積小、重量輕、抗沖擊和振動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而且易于實(shí)現(xiàn)智能化與數(shù)字化。因此，其在軍民領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用前景和重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　熱膨脹陀螺的數(shù)字化在國內(nèi)的研究還剛剛起步，本文圍繞熱膨脹陀螺的數(shù)字化測(cè)控技術(shù)開展研究工作，主要包括熱膨脹陀螺數(shù)字化檢測(cè)電路設(shè)計(jì)、數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。
　　首先，分析了熱膨脹陀螺的基本原理，闡述了熱膨

2、脹陀螺驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)機(jī)理，研究了熱膨脹陀螺的模擬測(cè)控方案，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了熱膨脹陀螺數(shù)字化測(cè)控系統(tǒng)，包括數(shù)字化檢測(cè)電路設(shè)計(jì)和數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。檢測(cè)電路通過敏感電橋?qū)⒚舾行盘?hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，再經(jīng)過差分放大，然后直接對(duì)差分放大輸出的模擬電壓數(shù)字化，并在微控制器內(nèi)完成相敏解調(diào)和低通濾波，最后通過串口輸出與陀螺轉(zhuǎn)速成正比的數(shù)字電壓信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路的主要功能是產(chǎn)生交替變化的電壓信號(hào)對(duì)加熱絲進(jìn)行交替加熱，該信號(hào)由微控制器內(nèi)部的方波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生。

3、r>　　其次，研究了熱膨脹陀螺的數(shù)字化恒功率驅(qū)動(dòng)電路，論文設(shè)計(jì)了基于數(shù)字PID控制的恒功率驅(qū)動(dòng)方案，并在Matlab/Simulink中對(duì)此方案進(jìn)行了仿真，合理調(diào)整了數(shù)字PID控制器參數(shù)，并在硬件電路中實(shí)現(xiàn)加熱絲的恒功率控制。
　　最后，論文介紹了熱膨脹陀螺數(shù)字化測(cè)控電路樣機(jī)的調(diào)試和實(shí)驗(yàn)工作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:設(shè)計(jì)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的精度滿足設(shè)計(jì)要求;設(shè)計(jì)的恒功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)精度達(dá)到±0.0028mW的設(shè)計(jì)要求;設(shè)計(jì)