一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法
阅读说明：本技术 一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法 (Quartz gyro error suppression method of time division driving and orthogonal force feedback closed loop ) 是由 冯立辉 杜乐 郭军强 崔建民 卢继华 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法,属于微机械惯性器件技术领域。包括1)驱动软件单元和驱动模块输出时分的正弦驱动激励信号,在相邻时间周期内交替输出正弦驱动激励信号和零电平信号；2)当驱动激励信号处于无信号的周期时段,检测模块开始进行信号检测,得到检测信号的同相分量和正交分量；3)建立同相和正交信号PI闭环控制,分别生成同相和正交力反馈闭环信号,再经数模转换生成力反馈闭环信号；4)将力反馈信号加载到石英音叉检测端进行力反馈闭环控制,使得石英音叉检测端位移为零。所述方法实现了对陀螺静电耦合和机械耦合误差的抑制,有效改善了陀螺的零位漂移且电路易实现。(The invention relates to a quartz gyroscope error suppression method based on time division driving and orthogonal force feedback closed loops, and belongs to the technical field of micro-mechanical inertial devices. The system comprises 1) a driving software unit and a driving module which output time-division sine driving excitation signals and alternately output the sine driving excitation signals and zero level signals in adjacent time periods; 2) when the driving excitation signal is in a period without a signal, the detection module starts to carry out signal detection to obtain an in-phase component and an orthogonal component of a detection signal; 3) establishing in-phase and quadrature signal PI closed-loop control, respectively generating in-phase and quadrature force feedback closed-loop signals, and generating force feedback closed-loop signals through digital-to-analog conversion; 4) and loading the force feedback signal to the quartz tuning fork detection end to perform force feedback closed-loop control, so that the displacement of the quartz tuning fork detection end is zero. The method realizes the suppression of electrostatic coupling and mechanical coupling errors of the gyroscope, effectively improves the zero drift of the gyroscope and is easy to realize.)
技术领域
本发明涉及一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法，属于微机械惯性器件技术领域。
背景技术
陀螺是一种惯性敏感器件，用于测量物体相对于惯性空间的旋转角速度。微机械陀螺由于其体积小、重量轻、功耗低、成本低、易于批量生产等特点称为陀螺领域的重要发展方向并受到广泛关注。
石英音叉陀螺是微机械陀螺的一种典型代表，工作原理是石英晶体的压电/逆压电效应和柯氏效应，包括驱动和检测两对音叉，驱动音叉上设计制作有驱动电极，检测音叉上有检测电极。当频率为驱动音叉谐振频率的驱动激励信号加载到驱动音叉，由于逆压电效应，驱动叉指在交变的驱动电压信号下产生参考振动；当没有角速度输入的时候，检测音叉无敏感振动产生；当有输入角速度时，音叉将受到哥氏惯性力的作用，从而在垂直于角速度输入方向、参考振动方向的检测叉指上产生敏感振动，由于石英晶体的压电效应，检测电极上会出现与它成比例的电荷，该电荷经过放大并解调后得到一个正比于输入角速度的直流输出。
石英音叉陀螺的驱动音叉的谐振频率和检测音叉的谐振频率之差称为石英音叉陀螺的频差，频差越小，石英音叉陀螺的灵敏度越高，性能越好，但是对于检测音叉开环解调方案，频差就是石英音叉陀螺的带宽，因此，为了保证石英音叉陀螺具有一定的带宽，通常需要采用一定频差的陀螺。
现有技术有一种石英音叉陀螺的信号检测系统设计方案，主要包括：振动部(即角速度敏感元件)、检测电路、时序信号输出电路(解调信号生成电路)、驱动电路。在该方案中，振动监控信号来自振动部，该信号经过低通滤波器、比较器和第一移相器后产生用于同步检测的时序信号。即该部分电路生成解调信号。驱动电路包括第二移相器和振幅调整器，输出驱动信号。检测电路用于对微弱检测信号进行放大检测，电路主要包括同步检测器和滤波器。同步检测器需要来自同步信号输出电路生成的解调信号进行同步检测。
上述技术方案给出了石英音叉陀螺的工作原理和工程实现方案，在驱动部分，通过模拟AGC电路实现驱动幅值恒定；在检测部分，通过模拟电路进行解调得到角速度信息。由于采用模拟电路方案，对于石英音叉陀螺的静电耦合效应只能采取屏蔽的方式，对于机械耦合误差只能依赖于表芯的加工精度，因此不能充分发挥出陀螺表芯的性能。现有方案虽然取得了良好的技术效果，但是，在引起石英音叉陀螺零位误差的两种重要误差源静电耦合和正交耦合的抑制方面还存在很大改进空间。因此，本发明致力于解决上述技术的缺陷，提出一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英音叉陀螺误差抑制方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有石英陀螺无法有效减小静电耦合和正交耦合从而使石英音叉陀螺产生零位误差的技术问题，提出了一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法。
为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：
所述石英陀螺误差抑制方法依托的石英陀螺装置，包括石英音叉、驱动模块、检测模块、数字信号处理模块以及正交力反馈闭环模块；
其中，石英音叉为微机械结构装置，其余部分为电路装置；石英音叉，简称音叉包括音叉驱动单元和音叉检测单元两部分，且音叉驱动单元又称为石英音叉驱动端，音叉检测单元又称为石英音叉检测端；音叉驱动单元上设置有驱动电极；音叉检测单元上设置有检测电极，其中，检测电极包括检测电极1和检测电极2；检测电极1用于提取角速度信号，检测电极2用于加载力反馈信号。
其中，驱动模块包括驱动放大器单元、驱动DAC单元以及驱动ADC单元；检测模块包括检测放大器单元、检测ADC单元；正交力反馈闭环模块包括力反馈DAC单元；数字信号处理模块包括数字处理器，内部有驱动软件单元、检测软件单元和力反馈软件单元；其中，驱动软件单元包括驱动正交解调单元、驱动PI闭环控制单元以及驱动时分控制单元；检测软件单元包括检测正交解调单元；力反馈软件单元包括同相力反馈PI闭环控制单元和正交力反馈PI闭环控制单元；
所述石英陀螺装置中各部件的连接关系如下：
数字信号处理模块与驱动模块、检测模块以及正交力反馈闭环模块相连；驱动模块与石英音叉驱动端驱动电极相连；检测模块与石英音叉检测端检测电极1相连；正交力反馈闭环模块与石英音叉检测端检测电极2相连；
驱动模块，驱动放大器单元对外连接石英音叉驱动端驱动电极，对内与驱动ADC单元连接，驱动ADC单元对外连接数字信号处理模块；驱动DAC单元与石英音叉驱动端驱动电极和数字信号处理模块相连；
检测模块，检测放大器单元对外连接石英音叉检测端检测电极1，对内与检测ADC单元连接，检测ADC单元对外连接数字信号处理模块；
正交力反馈闭环模块，力反馈DAC单元连接石英音叉检测端检测电极2和数字信号处理模块；
所述石英陀螺装置中各部件的信号流程为：
数字信号处理模块的驱动软件单元，根据预先存储的码表产生频率约为石英音叉驱动端谐振频率的正弦信号，称为驱动激励信号；该激励信号通过驱动模块驱动DAC单元输出到石英音叉驱动端驱动电极，使得石英音叉驱动端在其谐振频率处产生振动；石英音叉驱动端的振动可在驱动电极上产生信号，称为驱动检测信号，驱动放大器单元对驱动检测信号进行电荷放大，并将放大后的信号输入驱动ADC单元，驱动ADC单元将放大后的驱动信号进行模数转换后输入数字信号处理模块的驱动软件单元，驱动软件单元通过正交解调、驱动PI闭环控制以及数字滤波等对驱动激励信号进行频率和幅度的控制，使驱动激励信号频率保持在石英音叉驱动端谐振频率处并且维持恒幅振动，驱动激励信号在驱动软件单元的控制下进行时分驱动输出，在相邻时间驱动周期内交替输出正弦驱动信号和零电平信号。
检测模块检测放大器放大石英音叉检测端检测电极1上的信号，称为检测信号，并将检测信号输入检测放大器，检测放大器完成信号模数转换后输入数字信号处理模块检测软件单元，检测软件单元对信号进行正交解调、检测PI闭环控制以及数字滤波等过程，检测PI闭环控制包括同相信号PI闭环控制和正交信号PI闭环控制，可产生同相力反馈闭环信号和正交力反馈闭环信号，同相力反馈闭环信号和正交力反馈闭环信号统称力反馈闭环信号，检测信号在检测软件单元的控制下进行时分检测，即在驱动激励信号存在周期内不进行检测，在驱动激励信号为零时进行检测。
力反馈闭环信号输入到正交力反馈闭环模块中力反馈DAC单元，力反馈DAC单元对信号进行数模转换，转换后的模拟信号加载到石英音叉检测端检测电极2，对石英音叉检测端进行力反馈闭环控制，使得石英音叉检测端位移为零，并且用同相力反馈闭环信号可用于表征角速度信号。
所述石英陀螺误差抑制方法，包括如下步骤：
步骤1：驱动软件单元和驱动模块输出时分的正弦驱动激励信号，在相邻时间周期内交替输出正弦驱动激励信号和零电平信号，具体包括如下子步骤：
步骤1.1驱动软件单元根据石英音叉的谐振频率通过码表查询方式产生与谐振频率相同的正弦波并通过驱动DAC单元转换为模拟的正弦驱动激励信号，该信号加载到石英音叉驱动端驱动电极，使石英音叉驱动端起振并工作在谐振频率点处；
步骤1.2驱动软件单元通过驱动ADC单元采集石英音叉驱动端的反馈位移信号，驱动正交解调单元对采集的反馈位移信号进行正交解调，驱动PI闭环控制单元构建闭环控制模型，通过驱动PI闭环控制，计算相位和幅度补偿系数，利用计算得到的相位和幅度补偿系数对驱动激励信号进行实时调节；
步骤1.3驱动软件单元通过驱动时分控制单元对驱动激励信号进行时分控制，相邻时间周期内交替输出正弦驱动激励信号和零电平信号；
步骤2：当驱动激励信号处于无信号的周期时段，检测模块开始进行信号检测，得到检测信号的同相分量和正交分量，具体包括如下子步骤：
步骤2.1通过检测模块检测放大器单元放大石英音叉检测端检测电极1的微弱检测信号；
步骤2.2检测模块检测ADC单元将检测到的微弱检测信号进行放大后再进行模数转换后输入数字信号处理模块中；
步骤2.3检测模块检测软件单元在数字信号处理模块中通过检测时分控制单元对检测信号进行时分控制；
步骤2.4检测软件单元在数字信号处理模块中，对模数转换后的信号进行放大和正交解调，得到检测信号的同相分量和正交分量；
步骤3：建立石英音叉检测端同相信号PI闭环控制和正交信号PI闭环控制，分别生成同相力反馈闭环信号和正交力反馈闭环信号，再经数模转换生成力反馈闭环信号，具体包括如下子步骤：
步骤3.1同相力反馈PI闭环控制单元根据石英音叉检测端的传递函数模型和检测信号的同相分量对同相信号进行PI闭环控制，得到与检测信号同相分量大小相同，正负相反的同相力反馈闭环信号；
步骤3.2正交力反馈PI闭环控制单元根据石英音叉检测端的传递函数模型和检测信号的正交分量对正交信号进行PI闭环控制，得到与检测信号正交分量大小相同，正负相反的正交力反馈闭环信号；
步骤3.3将同相力反馈闭环信号和正交力反馈闭环信号输入到正交力反馈闭环模块中的力反馈DAC单元进行数模转换，得到力反馈信号；
步骤4：将正交力反馈闭环模块中力反馈DAC单元输出的力反馈信号加载到石英音叉检测端检测电极2；对石英音叉检测端进行力反馈闭环控制，使得石英音叉检测端位移为零；
至此，经过步骤1到步骤4，完成了一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法。
有益效果
本发明所述的一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法，与现有的石英音叉陀螺误差抑制方法相比，具有以下有益效果：
1、所述方法中通过驱动时分控制单元对驱动激励信号进行时分控制，在驱动周期内不进行石英音叉检测端角速度信号检测，在不进行石英音叉检测端角速度信号检测的周期内进行石英音叉驱动激励，因此，消除了由于静电耦合产生的陀螺零位漂移；
2、所述方法实现了石英音叉检测端的力反馈闭环，通过将同相和正交力反馈闭环信号加载到石英音叉检测电极2，抑制了机械耦合误差对陀螺零位漂移的影响，有效改善了陀螺的零位漂移；
3、所述方法采用基于正交力反馈的全数字闭环控制，该闭环控制在数字信号处理模块中完成，能够消除模拟器件直流失调、漂移引起的陀螺误差，电路原理简单；
4、所述方法对原有陀螺的电路改动较小，仅增加一路DAC芯片，结构无改动，工程实现简单。
附图说明
图1是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法依托的石英陀螺的系统原理框图；
图2是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法的信号时序图；
图3是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法的驱动时分控制功能图；
图4是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法的检测时分检测功能图；
图5是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法的石英音叉驱动频率PI闭环控制结构图；
图6是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法的石英音叉驱动幅度PI闭环控制结构图；
图7是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法的石英音叉检测正交分量PI闭环控制结构图；
图8是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法的石英音叉检测同相分量PI闭环控制结构图；
图9是本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法依托系统中的正交力反馈闭环模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法做进一步说明和详细描述。
实施例1
本实施例详细阐述了本发明一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法在具体产品实施时的详细方法。所述方法，包括1)驱动软件单元和驱动模块输出时分的正弦驱动激励信号，在相邻时间周期内交替输出正弦驱动激励信号和零电平信号；2)当驱动激励信号处于无信号的周期时段，检测模块开始进行信号检测，得到检测信号的同相分量和正交分量；3)建立同相和正交信号PI闭环控制，分别生成同相和正交力反馈闭环信号，再经数模转换生成力反馈闭环信号；4)将力反馈信号加载到石英音叉检测端进行力反馈闭环控制，使得石英音叉检测端位移为零。所述方法实现了对陀螺静电耦合和机械耦合误差的抑制，有效改善了陀螺的零位漂移且电路易实现。
本发明所述一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法，具体实施时，所述系统原理框图如图1所示。
图1中的数字处理器，具体实施时，采用STM32F405，时分驱动模块过码表查询方式生成频率与石英音叉陀螺驱动端谐振频率相同的正弦驱动激励信号，石英音叉陀螺驱动端的谐振频率为9kHz，码表采用3600点的正弦码表，在STM32F405内部每4us进行一次转换，STM32F405通过DMA方式完成DAC转换，生成与石英音叉驱动端谐振频率相同的9kHz的驱动电压信号，电压信号幅值为5V；驱动激励信号通过驱动DAC芯片DAC80501加载到石英音叉驱动端，其中，DAC的位数为16位。驱动ADC芯片ADS8885采集石英音叉陀螺驱动端的反馈信号，ADS8885芯片的位数是18位，采样率400ksps。ADC转换时间为4us，ADC的采集时间需要与驱动DAC单元严格同步；ADS8885采集得到的石英音叉陀螺驱动端的反馈信号表示为：
Vqjin＝Ain*sin(Wd*t+p1)
其中，Vqjin为ADC采样信号，Ain为驱动幅值，Wd为驱动谐振频率，P1是包括电路及音叉在内的总的相移或延时。STM32F405将输出的驱动激励信号，进行一定的相位补偿，产生同相和正交两路解调信号，分别为sin(Wd*t+P1')和cos(Wd*t+P1')，用两路参考信号分别跟Vqjin相乘，并进行低通滤波，根据同相和正交两路解调参考信号，同相分量反映了驱动参考振动的幅值信息，正交分量/同相分量约为0；用正交分量/同相分量比值，作为频率调整的输入参数，通过PI算法，产生频率调节量，动态调整驱动频率，使其始终在谐振频率点振动。驱动激励信号通过数字处理器内部的时分驱动模块进行时分控制，生成时分驱动激励信号，在相邻周期内交替进行驱动激励信号输出。
当驱动激励信号为零的周期，检测模块开始进行角速度信号检测，通过检测端放大器OPA2320AIDRG放大检测端的微弱信号经过放大器放大后可以进入检测ADC，检测ADC的型号为ADS8885芯片将，与驱动ADC一致；检测ADC单元ADS8885芯片将信号经过数模转换并输入数字处理器STM32F405中；检测软件单元在数字处理器内进行正交解调，得到石英音叉陀螺检测信号的同相分量和正交分量；检测端ADC输入信号相对于驱动端的输出正弦信号也有相移P2，设表达式为:Vjcin＝Bin*sin(Wd*t+P2)；
Bin为角速度交流幅值。将输出的数字驱动信号，进行一定的相位补偿，产生同相和正交两路解调参考信号，分别为sin(Wd*t+P2')和cos(Wd*t+P2')，用两路参考信号分别跟Vjcin相乘，并进行低通滤波，当P2'＝P2时，则同相解调得到的同相分量幅值为Bin/2*cos(P2-P2')，正交解调得到正交分量幅值为Bin/2*sin(P2-P2')。当P2＝P2'时，同相分量达到最大值Bin/2，而正交分量达到最小；检测端DAC采用DAC80501，数字处理器内部检测力反馈闭环模块生成力反馈闭环信号，该信号包括同相分量和正交分量两部分，力反馈闭环信号通过检测DAC80501转换为模拟信号，该模拟信号连接到石英音叉陀螺检测端检测电极2，根据压电效应，可使石英音叉陀螺检测端产生与机械耦合产生的正交耦合振动和哥式效应产生的同相振动相反的位移，从而使石英音叉陀螺检测端的位移保持在0附近。
图2是本发明的信号时序图，表示了上述步骤生成的信号时序，从图2可以看出，驱动信号为经过时分的正弦信号，驱动信号在相邻两周期内交替输出为正弦信号和零电平信号，由于石英音叉的驱动振动存在惯性作用，当驱动电压信号消失后，音叉仍然会保持振动，只是振动幅度有所下降。检测位移信号是被角速度调制的正弦信号，虽然驱动电压信号随时间周期交替存在，但是驱动振动的位移信号由于惯性的作用在整周期都存在，因此根据石英陀螺哥式效应工作原理，检测位移信号在整个周期内都存在，但是在检测周期内振幅相比驱动周期内小。本地解调信号是用于正交解调的信号，该信号也经过时分控制，经过时分的本地解调信号与驱动信号在时间上完全错开，即驱动信号加载时不进行检测端解调，在驱动信号为零的周期内进行检测端解调，驱动信号为零的周期内，驱动端音叉在惯性作用下，依然维持谐振，由于驱动电压信号消失，静电耦合也随之消失，因此，在驱动时分、检测时分的条件下，陀螺的静电耦合误差被完全消除，由于静电耦合是陀螺产生零位误差的两大原因之一，因此，静电耦合的消除改善了陀螺零位漂移。
图3是本发明的驱动时分控制模块，驱动激励信号为连续的正弦信号，在时分控制信号的控制下，驱动时分输出信号交替连接驱动原始输出信号和零，完成对驱动信号的时分控制功能。
图4是本发明的检测时分控制模块，原理和驱动时分控制模块相同，区别是输入为检测原始输出信号，输出为检测时分输出信号，并且检测时分控制信号与驱动时分控制信号相位相反。
图5中基准相位设置为180度，表芯相频传递函数根据石英音叉驱动端特性通过实验测得，低通滤波器的传递函数根据滤波器设计参数得到，也可通过实验测得；通过PI控制器和环路增益调节，控制石英音叉驱动端工作在谐振频率处。步骤1.2中驱动软件单元通过驱动ADC单元采集石英音叉驱动端的反馈位移信号，构建闭环控制模型；其中，频率闭环控制模型包括表芯相频传递函数、低通滤波器传递函数、基准相位输入的相位加减器、PI控制器以及环路增益；幅度闭环控制模型包括表芯幅频传递函数、低通滤波器传递函数、基准相位输入的相位加减器、PI控制器以及环路增益。通过图6和图5的驱动PI闭环控制，分别计算相位和幅度补偿系数，利用计算得到的相位和幅度补偿系数对驱动激励信号进行实时调节。
图6所示为石英音叉陀螺驱动端的闭环幅度控制框图，石英音叉陀螺驱动端的幅度直接影响了石英音叉陀螺的性能，因此，不仅需要保证驱动端振动在谐振频率，还要保证其恒幅振动。与图5的不同点在于，基准变为了幅度值，即目标幅度值，表芯传递函数由相频传递函数变为幅频传递函数，该函数可根据石英音叉驱动端的特性通过实验方法获得。通过调节PI和环路增益系数，可以使石英音叉驱动端工作在恒幅振动模式。
图7和图8分别对应步骤3的具体实施，即建立石英音叉检测端同相信号PI闭环控制(图8)和正交信号PI闭环控制(图7)，分别生成同相力反馈闭环信号和正交力反馈闭环信号，再经数模转换生成力反馈闭环信号。
图7所示为石英音叉陀螺检测端的正交分量PI闭环控制框图，这部分功能可生成力反馈闭环信号的正交分量。正交耦合输入信号为石英音叉陀螺驱动端到检测端的机械耦合信号，根据石英音叉陀螺表芯的相频传递函数和数字滤波器传递函数，设计PI闭环控制系统，通过调节PI和环路增益系数，得到与正交耦合信号相对应的力反馈闭环信号正交分量，该分量会通过检测DAC加载到石英音叉陀螺检测端检测电极2，通过石英晶体压电效应产生使石英音叉陀螺检测端产生与正交耦合相反的振动位移，从而使石英音叉陀螺检测端在正交方向的位移保持在零附近。
图8所示为石英音叉陀螺检测端的同相分量PI闭环控制框图，这部分功能可生成力反馈闭环信号的同相分量。角速度输入信号为石英音叉陀螺检测端通过哥式效应产生的与角速度成比例的信号，根据石英音叉陀螺表芯的相频传递函数和数字滤波器传递函数，设计PI闭环控制系统，通过调节PI和环路增益系数，得到与同相分量信号相对应的力反馈闭环信号同相分量，该分量会通过检测DAC加载到石英音叉陀螺检测端检测电极2，通过石英晶体压电效应产生使石英音叉陀螺检测端产生与同相相反的振动位移，从而使石英音叉陀螺检测端在同相方向的位移保持在零附近。
结合图7与图8两种力反馈闭环控制，可以使石英音叉陀螺检测端在正交和同相分量信号影响下的位移都为零，从而使石英音叉陀螺检测端一直保持在零位移附近；力反馈闭环信号同相分量与角速度分量有明确的对应关系，因此，可以通过力反馈闭环信号同相分量得到角速度的测量值。
图9所示为石英音叉陀螺正交力反馈闭环模块电路图，包括DAC芯片DAC80501，该芯片左侧为模拟部分，右侧为数字部分；由数字处理器通过力反馈闭环控制产生的力反馈闭环信号通过DAC80501右侧的SPI接口进入DAC80501，DAC80501将此数字信号转换为模拟信号，通过左侧的VOUT引脚输出，该模拟信号直接加载到石英音叉陀螺检测端检测电极2，至此，完成力反馈闭环控制功能。
将所述方法步骤3中生成的正交力反馈闭环信号加载到石英音叉陀螺的检测端，通过石英晶体的压电效应，使检测端产生与正交耦合和哥式运动相反的振动位移，使石英音叉陀螺检测端的位移始终维持在零附近。由于机械耦合误差正是由于石英音叉陀螺检测端的正交耦合运动引起，因此，由于检测端位移保持在零附近，则正交耦合误差信号不会通过检测放大器和检测ADC进入数字处理器，正交耦合误差信号得到了有效的抑制，通过对正交机械耦合误差的抑制可以提高陀螺的零位精度。
所述方法中，除放大器、ADC、DAC芯片外，所有功能都通过软件方法在数字信号处理器内部完成，因此，原先由模拟电路滤波器和模拟解调电路引起的直流失调、漂移引起的陀螺误差能够有效消除，并且电路原理简单；
所述方法相比现有技术方案，增加了一个检测DAC芯片并且将DAC输出直接接入石英音叉陀螺检测端检测电极2，因此，电路改动简单。数字PI控制算法属于软件范围，PI算法通过软件编程实现，不需要增加新的硬件电路，因此，对原有陀螺的电路改动较小，结构无改动，实现简单可便于产品升级。
至此完成了一种时分驱动和正交力反馈闭环的石英陀螺误差抑制方法。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。