Demonstration of a Nonlinear Angular Rate Sensor based on Internal Resonance
Notice bibliographique
Résumé
This paper reports on the design, fabrication and rate table characterization of an H-shaped tuning fork microresonator with 2:1 internal resonance as an actuation mechanism. The nonlinear principle of operation addresses major challenges in MEMS Coriolis vibratory gyroscopes: eliminating the mode-matching requirement, minimizing instability and drift due to mechanical cross-coupling between the fundamental modes, and generating a wide operating frequency range with high-signal gain and less sensitivity to fluctuations in driving frequency. The rate measurement relies on capturing the half-order subharmonic response of the device while undergoing the angular velocity. The micromachined resonator is fabricated using the MEMS Integrated Design for Inertial Sensors platform offered by Teledyne DALSA Inc. The experimental finding demonstrated the prominent M-shaped nonlinear resonant curves due to a frequency ratio close to 2:1. The microresonator is nominally operated in the overlap region between the forward and backward frequency sweeps, where the signal gain is less sensitive to frequency fluctuations. The microresonator described here operates at 561.23600kHz in a near 2:1 frequency ratio between two anti-phase resonant modes. Experimental rate characterization of the microresonator revealed a linear dynamic range of 220 deg sec <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">-1</sup> with a sensitivity of 0.011 mV deg <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">-1</sup> sec <sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">-1</sup> using an 80V DC polarization voltage. The experimental results of the microresonator showed the induced oscillations in the so-called pendulum mode by Coriolis force coupling, despite a clear disparity on natural frequencies of the desired modes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».