СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ ГРАВИИНЕРЦИАЛЬНОГО ДАТЧИКА С ЕМКОСТНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ
https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-1-21-36
Аннотация
Изучается конструкция гравиинерциального датчика с упруго подвешенной массой, обладающего максимальной чувствительностью и минимальным уровнем шума. Датчик содержит упругий торсион, электростатическую емкостную систему измерения движения подвижной массы и электростатическую емкостную систему уменьшения крутильной жесткости торсиона. Обе емкостные системы объединены в единую дифференциальную емкостную электростатическую систему. Аналитически и численно изучаются проблемы, возникающие в результате асимметрии этой системы. Исследуются квазистатический и динамический режимы свободного движения подвижной массы при отсутствии потерь энергии. Рассчитываются угловые интервалы устойчивости движения подвижной массы в электростатическом поле в зависимости от параметра асимметрии дифференциальной системы и от частоты свободных колебаний.
Об авторах
И. З. Джилавдари
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
С. Мекид
Университет нефти и полезных ископаемых короля Фахда, Дхахран
Саудовская Аравия
Саудовская Аравия
Н. Н. Ризноокая
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
А. И. Абдул Сатер
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Беларусь
Список литературы
1. Milatz J.M.W., van Zolingen J.J. The Brownian Motion of Electrometers. Physica, 1953, vol. 19, issue 1, pр. 181–194.
2. Forward R.L. Measurement of static field gradient: US Patent no. 3273397, Filed 05.06.1964.
3. Bell C.C. Torsionally resonant gravity gradient sensor: US Patent no. 3564921, Filed 23.02.1971.
4. Dias R.A., Cretu E., Wolffenbuttel R., Rocha L.A. Pull-in-based μg-resolution accelerometer: Characterization and noise analysis. Sensors and Actuators A: Physical, 2011, vol. 172(1), рр. 47–53.
5. Trusov A.A. Ultra high quality factor and wide dynamic range inertial MEMS for north-finding and tracking applications. Whitepaper Available at: http://www.alexandertrusov.com/uploads/pdf/2013-UCI-Trusov-whitepaper-FM-IMU.pdf (accessed 01.12.2015).
6. Forward R., Bell C., Morris J. Rotating gravitational sensors. Gravity Research Foundation Essay. Available at: http://www.gravityresearchfoundation.org/pdf/awarded/ 1965/ forward_bell_morris.pdf (accessed 19.12.2015).
7. Bernstein J. An Overview of MEMS Inertial Sensing Technology. Sensors online. Available at: http:// www.sensorsmag.com/sensors/acceleration-vibration/ an-overview-mems-inertial-sensing-technology-970 (accessed: 19.02.2015).
8. Zhang W.M., Yan H., Peng Z.K. Electrostatic pull-in instability in MEMS/NEMS: A review. Sensors and Actuators A: Physical, 2014, vol. 214, рр. 187–218.
9. Fuligni F., Lorenzini E., Bordoni E., Lazarewicz A.R., Iafolla V. Development of a High-Sensitivity, NonCryogenic Astrophysical Gravity Gradiometer for Space-borne Use Observatory. Proceedings of 14th Annual Gravity Gradiometry Conference, United States Air Force Academy, Colorado Springs, Colorado, 11–12 February 1986. USA, 1986, рр. 374–392.
10. Mekid S., Gilavdary I. Differential capacitance torque sensor: US Patent no. 8893563, Nov. 25, 2014.
11. McNeil A., Lin Y., Miller T. Differential capacitive sensor and method of making same: US Patent no. 7610809, Nov. 3, 2009.
12. Gilavdary I., Mekid S., Riznookaya N. [Controlling of sensitivity of the sensor with differential electrostatic transducers]. Pribory i metody izmerenij [Devices and methods of measurements], 2015, vol. 6, no. 2, рр. 163–172 (in Russian).
13. Korn G.A., Korn T.M. Mathematical handbook for scientists and engineers: definitions, theorems, and formulas for reference and review. New York, Dover Publications, 2000, 1130 p.
Рецензия
Для цитирования:
Джилавдари И.З., Мекид С., Ризноокая Н.Н., Абдул Сатер А. СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ ГРАВИИНЕРЦИАЛЬНОГО ДАТЧИКА С ЕМКОСТНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ. Приборы и методы измерений. 2016;7(1):16-23. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-1-21-36
For citation:
Gilavdary I.Z., Mekid S., Riznookaya N.N., Abdul Sater A. STATIC AND DYNAMIC STABILITY OF GRAVI-INERTIAL SENSORS WITH CAPACITIVE DIFFERENTIAL SYSTEM OF SENSITIVITY ADJUSTMENT. Devices and Methods of Measurements. 2016;7(1):16-23. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-1-21-36
Просмотров:
2189
Послать статью по эл. почте 