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聲表面波陀螺儀研究進展
王文; 邵秀婷 中國科學院聲學研究所; 北京100190; 山東師范大學; 山東濟南250014
關鍵詞：聲表面波陀螺儀 聲表面波陀螺效應 慣性導航 哥氏力
摘要：高精度的慣性導航系統是水下航行器順利完成水下作業的關鍵之一,陀螺儀作為一種重要的慣性敏感元件,是構成慣性導航系統的基礎核心器件。基于聲表面波陀螺效應的新型陀螺儀具有優良的抗振能力、良好的可靠性與穩定性等特點而引起人們的濃厚興趣,在大沖擊等惡劣環境具有良好的應用前景。本文對聲表面波陀螺儀的研究進展進行回顧,特別介紹了一種設置金屬點陣的陀螺效應增強模式SAW陀螺儀。該結構由在同一壓電晶體上反向設置的兩個SAW傳感器件構成,在其叉指換能器中間分布有金屬點陣。結合層狀介質中聲波傳輸特性的研究方法對壓電晶體及金屬點陣參數對傳感器響應特性的影響進行建模分析,設計并實驗研制了工作頻率為30MHz、80MHz及95MHz的SAW陀螺儀。實驗結果表明,該結構陀螺儀實現了良好的溫度補償特性,并通過在SAW傳播路徑上合理設置的金屬點陣,大幅提升了傳感器的檢測靈敏度。
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