[논문]A study on Multi Mass System for MEMS vibratory Gyroscope

Hwang, Young-Seok; Jeon, Seung-Hoon; Jung, Hyoung-Kyoon; Lee, June-Young; Chang, Hyun-Kee; Kim, Yong-Kweon

A study on Multi Mass System for MEMS vibratory Gyroscope
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Hwang, Young-Seok (School of Electrical Engindfasdfeering and Computer Science, Seoul National University) , Jeon, Seung-Hoon (Electronic system Development Team, Automative Electronics R&D Center, Research and Development Division for Hyundai Company and Kia Motors Corporation) , Jung, Hyoung-Kyoon (School of Electrical Engindfasdfeering and Computer Science, Seoul National University) , Lee, June-Young (School of Electrical Engindfasdfeering and Computer Science, Seoul National University) , Chang, Hyun-Kee (Intellimicrons CO.,LTd) , Kim, Yong-Kweon (School of Electrical Engindfasdfeering and Computer Science, Seoul National University)

In this paper, a two-mass system for SiOG (Silicon on Glass) vibratory gyroscope with the need of frequency tuning was proposed to increase the stability of the device with wide bandwidth. Air damping and bandwidth were analyzed using MATLAB. The measured resonance frequency is 5.2 kHz, which is 7 kHz in the design. But the measured bandwidth is 450 Hz, similar to the designed bandwidth with 500 Hz. Also the frequency difference (210 Hz) between the driving and sensing part is smaller than the wide bandwidth of two mass system.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

This paper describes a two-mass system for SiOG(Silicon on Glass) vibratory gyroscope so as to increase the stability of the device with wide bandwidth. The gyroscope having wide bandwidth was designed utilizing the two~mass system in order to reduce the degradation of the performance by resonance variation.

제안 방법

In this paper, we design, fabricate and measure the 3-DOF two-mass vibratory gyroscope having large thickness (80 即)using SiOG process with wide bandwidth for performance stability of fabrication error.
Therefore, the proposed two-mass system gyroscope has robust characteristics against resonance frequency variation. In this study, the proposed two-mass system can complement the frequency characteristics with wide bandwidth. Thus, the two-mass system can improve the fabrication yield and productivity.
The proposed design is based on the application of dynamic amplification into the 2 DOF driving direction resonators which is structurally separated to achieve large oscillation amplitudes without resonance.

대상 데이터

The MEMS vibratory gyroscope is designed and fabricated with the two-mass system driving part. The size is 10 mm x 10 mm and fabrication process is based on SiOG (Silicon on Glass)⑹.The fabrication structure's thickness is 80 except for the glass's thickness.

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