侵彻姿态测量中MEMS陀螺仪结构仿真与冲击实验

作者：青泽; 牟东; 廉璞; 刘军; 周铭

来源：微纳电子技术, 2021, 58(09): 812-817.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2021.09.008

• 微电子机械系统(MEMS)
• 陀螺仪
• 侵彻
• 姿态测量
• 抗高过载

弹体在高速侵彻过程中的姿态偏转是影响其效能的重要因素,利用微电子机械系统(MEMS)陀螺仪进行姿态测量是监测弹体姿态变化的主要手段。针对侵彻弹体姿态测量对MEMS陀螺仪提出的抗高过载要求,采用结构仿真和冲击实验的方法对国产MEMS陀螺仪进行了抗高过载研究。在结构仿真中,利用ANSYS有限元软件对MEMS陀螺仪敏感结构进行了静力学仿真和冲击仿真。仿真结果表明,MEMS陀螺仪能够承受峰值15 000g、脉宽2 ms的半正弦冲击载荷;在冲击实验中,利用空气炮对MEMS陀螺仪处于带电工作状态下的抗高过载能力和输出特性进行了研究,实验结果表明,MEMS陀螺仪在8 363g的冲击过载条件下可以正常带电工作,其在过载前后的零偏和标度因数基本保持不变。

• 单位
  中国工程物理研究院电子工程研究所; 中国兵器工业集团第二一四研究所