힘 균형(Force to Rebalance, FTR) 검출 모드를 기반으로 한 MEMS 속도 자이로스코프에서 위상 오차가 자이로스코프의 정적 및 동적 성능에 미치는 영향 규칙을 명확히 하기 위해, 위상 오차를 포함한 FTR 속도 제어 루프 모델을 구축하여 다양한 위상 오차가 동적 및 정적 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저 FTR 속도 모드를 채용한 자이로스코프의 기본 원리를 소개하고 위상 오차가 구동 모드에 미치는 영향을 간략히 분석하였다. 이어서 피드백 경로와 전방 경로의 위상 오차가 포함된 FTR 속도 제어 루프 모델을 제안하고 해당 모델을 등가 변환하였다. 그리고 상기 모델에 따라 다양한 유형의 위상 오차가 자이로스코프의 동적 및 정적 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 마지막으로 관련 실험 검증을 수행하였다. 실험 결과 피드백 경로의 위상 오차의 2시간 측정 안정성은 0.0949로 나타났으며, 해당 오차는 척도 계수만 변경하였다; 전방 경로의 위상 오차는 온도 민감 항이며, 보상 전후의 영점 편향 값과 영점 편향 드리프트 값이 각각 4.8배와 2.9배 감소하였고, 영점 편향 불안정성과 각도 랜덤 워크는 각각 0.8배와 0.9배 향상되었다. 피드백 경로의 위상 오차는 척도 방법으로 보상을 획득할 수 있으며, 해당 오차는 척도 계수 값 크기만 영향을 미치며 영점 편향과 대역폭 성능에는 영향을 주지 않는다; 전방 경로의 위상 오차는 정적 성능을 심각하게 제한하지만 상온 상태에서는 동적 성능에는 영향을 주지 않는다.

MEMS 속도 자이로스코프; 힘 균형 제어; 위상 오차; 영점 편향 성능; 척도 계수; 대역폭