适用于MEMS振动陀螺仪的相位读出自校准方法*

许建军，王玮冰，李 佳

(1. 中国科学院微电子研究所，北京 100020； 2. 中国科学院物联网研究发展中心，江苏 无锡 214000；3. 中国科学院大学，北京 100049； 4. 昆山光微电子有限公司，江苏 苏州 215300)

适用于MEMS振动陀螺仪的相位读出自校准方法*

许建军1,2,3，王玮冰1,4，李 佳1

(1. 中国科学院微电子研究所，北京 100020； 2. 中国科学院物联网研究发展中心，江苏 无锡 214000；3. 中国科学院大学，北京 100049； 4. 昆山光微电子有限公司，江苏 苏州 215300)

相比于传统陀螺仪，MEMS振动陀螺仪具有体积小、质量轻、功耗低、价格低廉等优势，但是由于其本身结构的局限性和工艺加工水平的限制，其在性能上还处于低精度陀螺仪的行列。目前已有若干MEMS自校准方案可以应用于MEMS振动陀螺仪以提高其精度指标，然而已有的技术存在着只能消除某一种因素对精度的影响、需要高精度转台系统支撑或者校准的灵敏度不高等不足。为解决上述问题，设计并提出了一种基于相位读出的MEMS振动陀螺仪自校准方案，该方案能消除工艺误差、器件老化、外部环境变化对陀螺仪精度的影响，而且该方案不需要高精度转台系统支撑、能够消除绝大部分因素对精度的影响、校准的灵敏度更高。实验仿真结果表明，该方案能实现MEMS振动陀螺仪的自校准，提高测量精度，扩大MEMS振动陀螺仪的适用范围。

微机械振动陀螺仪；自校准；精度；电信号

0 引言

微电子机械系统(Micro Electro-Mechanical System, MEMS)是在集成电路工艺的基础上发展起来。MEMS陀螺仪是利用微机械加工技术制作的能够检测旋转角速度的惯性传感器。……