تحلیل حساسیت دیفرانسیلی میکروژیروسکوپ ارتعاشی سه درجه آزادی

در این مقاله رفتار میکروژیروسکوپ ارتعاشی سه درجه آزادی، که دو درجه آزادی در راستای حسگر و یک درجه آزادی در راستای تحریک دارد، پس از بررسی مدل کامل سیستم شامل بخش­های مکانیکی و الکتریکی، با استفاده از روش تحلیل حساسیت گرافیکی و دیفرانسیلی مطالعه و تحلیل شده است. برای این منظور نخست معادلات حاکم بر عملکرد میکروژیروسکوپ استخراج شده است. در شبیه سازی­ها، بازه فرکانسی عملکرد حسگر بررسی و تغییرات ولتاژ خروجی حسگر نسبت به تغییر پارامتر­های بخش­های مکانیکی و الکتریکی سیستم تحلیل حساسیت شده است. طبق دسته بندی نتایج تحلیل حساسیت، پارامتر­های حساس شامل جرم ثانویه ، ضریب گذردهی، طول و عرض ساختار، و مولفه­های ولتاژ مستقیم و متناوب ولتاژ تحریک اعمالی می باشد. سیستم دارای حساسیت نسبتا کمتر نسبت به پارامترهای فاصله اولیه صفحات خازن و ضریب سختی بوده و نسبت به تغییرات جرم اولیه ، جرم ساختار دکوپله کننده  و مدول یانگ غیرحساس است. نمودار تغییرات ولتاژ خروجی نسبت به پارامترهای جرم ، ضریب سختی و فاصله اولیه بین الکترودهای خازنی کاملا غیرخطی است و در برخی نواحی شیب بسیار تندی دارد که می توان با طراحی این متغیر­ها در ناحیه مناسب، تغییرات خروجی را به نحو مطلوبی کنترل کرد.

Keywords:

مدلسازی , تحلیل حساسیت , حسگر , میکروژیروسکوپ