Details

Title: Определение влияния диссипативных факторов на основные параметры микромеханических гироскопов: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» ; образовательная программа 11.03.04_04 «Микроэлектроника и твердотельная электроника»
Creators: Владимиров Владислав Валентинович
Scientific adviser: Мишин Максим Валерьевич
Other creators: Гаврикова Татьяна Андреевна
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Imprint: Санкт-Петербург, 2020
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: микроэлектромеханический вибрационный гироскоп; амплитудно – частотные характеристики; фаза – частотные характеристики; добротность; амплитуда колебаний; фаза колебаний; резонансная частота; давление; потери энергии; microelectromechanical vibratory gyroscope; frequency – amplitude characteristics; phase – amplitude characteristics; quality factor; oscillating amplitude; oscillating phase; resonance frequency; pressure; damping
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Speciality code (FGOS): 11.03.04
Speciality group (FGOS): 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи
Links: Отзыв руководителя; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2020/vr/vr20-1776
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Данная работа посвящена исследованию диссипативных факторов, влияющих на работу микромеханического вибрационного гироскопа. В ходе выполнения работы был проведён обзор литературы, посвящённой принципу действия, внутренней структуре и основным параметрам вибрационных гироскопов, а также классификации гироскопов в целом. Также был произведён аналитический расчёт резонансных характеристик гироскопа с использованием заданных параметров структуры. В программе численного моделирования «Сomsol Multiphysics» создана модель структуры гироскопа и изучена на предмет резонансных частот в вакууме, с учётом изотропного коэффициента потерь материала, тепловых потерь, а также вязко - упругих потерь в тонкой плёнке прилегающего к устройству газа. В ходе экспериментального исследования были изучены три образца гироскопа, два из которых находились внутри вакуумного корпуса, а один без корпуса. Были изучены амплитудно – частотные и фаза - частотные характеристики всех образцов, при этом образец без корпуса был изучен в условиях меняющегося давления внутри вакуумной камеры. В результате анализа данных теоретического расчёта, компьютерного моделирования и экспериментального исследования были получены значения резонансных частот и добротности при различных условиях. Построена зависимость добротности от внешнего давления, а также зависимости амплитуды колебания и фазы от отношения частоты колебания к резонансной частоте при различных значениях добротности. Получены значения добротности устройства при использовании различных клеевых соединений. На основе всех полученных характеристик и зависимостей были предложены пути уменьшения влияния внешних факторов на добротность устройства.

The given work devoted to investigation of dissipative factors, influencing to the work of micromechanic vibratory gyroscope. During implementation of the work, a literature review has been composed. The review is dedicated to the working principle, intrinsic structure, basic parameters of vibratory gyroscope and classification. Besides this, an analytical calculation of resonance characteristics of gyroscope using given parameters has been made. Gyroscope structure model using numerical simulation program “Comsol Mutliphysics” has been created. The model’s resonance characteristics has been researched in different conditions: in vacuum, with temperature damping, also with thin-film gas damping. During experimental research, 3 samples of gyroscope have been investigated: 2 gyroscopes implemented in vacuum body, and 1 gyroscope without body. Frequency – amplitude characteristics and phase – amplitude characteristics have studied in vacuum and in conditions of changing external pressure. As the result of data analysis of theoretical calculation, computer modelling and experimental investigation, resonance frequency and quality factor values in different conditions have been found. Quality factor and pressure relation, oscillating amplitude and phase and quotient of oscillating frequency to resonance frequency relation at different values of quality factor has been built. Based on received characteristics and relations, possible ways decreasing influence of external factors to the quality factor have been suggested.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
Internet Authorized users (not from SPbPU)
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 3
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics