壓電驅動半圓球殼振動陀螺儀之實驗研究

Experimental Study of Piezoelectrically Actuated Hemispherical Resonator Gyro

邱詩育(Shih-Yu Chiu)

指導教授 ： 周傳心

共同指導教授 ： 謝發華

國立臺灣大學/工學院/應用力學研究所/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2010.10134

摘要

本實驗研究彈性半圓球殼振動陀螺儀之行為，其驅動與感測方式，是利用壓電材料之機電轉換特性。作動過程以壓電材料做為致動器與感測器，以持振迴路激發半圓球殼陀螺儀以第一模態即(2,1)模態持續共振，當旋轉時此模態受到科氏力作用影響，致使產生模態漂移現象，再以抑制振動迴路將模態拉回原位，量測抑制振動迴路之訊號振幅變化量與旋轉角速度的關係，實驗結果節點抑制振動之訊號電壓變化值與所施加之角速度關係呈直線性關係，本實驗則以謝發華博士所分析推導之壓電驅動半圓球殼振動陀螺儀進行實驗驗證。

關鍵字

陀螺儀 ； 半圓球殼陀螺儀 ； 持振迴路 ； 模態 ； 模態漂移

並列摘要

無資料

並列關鍵字

gyro ； hemispherical resonator gyro ； vibration mode ； mode

參考文獻

[15] 禹道正,2004,半球殼陀螺儀之驅動與感測研究, 國立台灣大學應用力學究研所碩士論文

[1] Quick, W.H. 1964. “Theory of the Vibration String as an Angular Motion Sensor”, Transactions ASME, J. Appl. Mech. ,Sept. , pp.523-534

[5] Chou, C. S., C. O. Chang and J. J. Huang, 1996. “The Vibration of a Rotating Hemispherical Shell Excited by Electrostatic Field”, International Journal of Applied Electromagnetics in Materials, Vol. 7, No. 2, pp. 21-42.

[6] Chou, C. S., C. O. Chang and J. J. Huang, 1999. “Vibration of a Hemispherical Shell Gyro Excited by an Electrostatic Field”, International Journal of Applied Electromagnetics in Materials, Vol. 10, No. 4, pp. 425-49.

[7] Chou, C. S. and C. O. Chang, 1997. “Modal Precession of a Hemispherical Shell Gyro Excited by Electrostatic Field”, Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 36, No. 11, pp. 7073- 7081.