摘要
既存の単一チップ三軸ジャイロスコープの妨害耐性が弱く、サイズが大きい問題に対処するため、本論文では四質量高周波三軸MEMSジャイロスコープを設計した。従来のジャイロスコープと比べ、本装置はより高い共振周波数（約30 kHz）を持ち、構造寸法はわずか3 mm×2.56 mmである。本論文では設計したジャイロの感度構造形式および動作原理について記述し、多目的遺伝的アルゴリズムを用いて感度構造梁幅を最適化し、動作モード共振周波数を30 kHz以上に、駆動モードと検出モードの周波数差を200 Hz以下にした。三枚ウェーハ結合技術を用いて製造し、周波数スイープ試験システムで特性評価を行った。実験結果は駆動モードおよびX軸、Y軸、Z軸検出モードの共振周波数と品質係数がそれぞれ29,692 Hz/1,274、31,290 Hz/354、29,881 Hz/305、30,721 Hz/393であることを示した。結果は設計および研究方法の妥当性を検証し、高周波三軸MEMSジャイロスコープの開発に対する実現可能な方案を提供した。
关键词
マイクロ電気機械システムジャイロスコープ;単一チップ三軸;高周波;多目的最適化
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