VIBRATION ANALYSIS OF A THREE-DIMENSIONAL RING GYROSCOPE 三維圓環型陀螺儀的振動分析

本文研究圓環的振動行為。此陀螺儀是由一圓環及其 支撐結構所組成，而圓環是從 {111} 矽單晶蝕刻而成。 我們將經適當設計系統的幾何參數來使圓環的平面內振 動的自然頻率與平面垂直方向的自然振動頻率一致，如此 可使平面節點振動的振幅與垂直面的節點振幅輸出的信 號有相同的大小等級與解析度。並推導非旋轉圓環振動模 態的正解，作為旋轉圓環解求析解時的特徵函數展開法所 使用。經分析發現要有量測三個軸向角速率的功能，平面 振動的模態數n 與垂直面動的模態數m 必須滿足n − m = ± 1 的關係式。同時亦求得陀螺儀感測係數與系統參數的解 析表示式