2009-08-012024-05-18https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/696854摘要：微機電技術的成熟開啟了陀螺儀在設計與製作上的革新。以微機電技術製作的微型振動陀螺儀，在航太工業以及消費性商品上均有許多應用，在學術研究上亦有許多創新突破。 微機電振動型陀螺儀的主要原理，是利用轉動引發出垂直於驅動端振動方向的科氏力，致使感測端產生振動，進而讀取感測端的輸出訊號以量測角速度。為提高感測靈敏度，設計上及操作上必須同時提升驅動端與感測端的品質因子(Q值)及兩者間共振頻率之匹配程度；此外，在結構上也開始引入了去耦合型態之概念以增進陀螺儀的性能。 本計畫之研究目標是，在不犧牲Q值得情況下，使驅動端與感測端的頻率響應頻寬放大，藉此提高頻率匹配程度以將感測靈敏度最佳化。我們提出具有去耦合結構的兩種微機電振動型陀螺儀─第一種為環型振盪結構，利用四個大小不同的質量塊使驅動端頻寬獲得等效放大；第二種為交互垂直振盪結構，利用機械微懸臂樑的耦合，使驅動端與感測端分別產生頻率相鄰之共振模態，藉由頻率響應譜線之疊加而達到頻寬放大的效果，不僅可提高匹配程度且元件還可寬頻操作。 本計畫書中更進一步利用模擬軟體，初步進行上述兩種結構之模態分析，並計算其頻譜響應以驗證頻寬放大之可行性。初步評估結果：成功！陀螺儀微機電技術操作頻寬放大高品質因子去耦合結構gyroscopeMEMS technologywide operation bandwidthhigh quality (Q) factordecoupled structure