任何传感器的一个关键性能指标是最小可检测的信号。对于振荡式陀螺仪而言,基本的限制是:①质量块周围气体的布朗运动;②电子元件(包括读出接口电路)的热噪声。为了实现最大的性能(分辨率),布朗运动应该主导系统的本底噪声以保护传感元件的潜在性能,但特别在真空系统中操作时,电路噪声往往远远大于布朗运动噪声。在这种情况下,在给定带宽内,将最小可检测信号降低一半,需要相同带宽的电路噪声的标准差等比例减小,于是需要器件电流变为原耗。因此,改善角速度分辨率而不增加功耗是一个重大的挑战。然而,由于制造公差,驱动和检测的微弹簧是不完全正交的,一些驱动振动直接影响到感应轴,产生了很大的不期望的感应轴的振荡运动,与期望的科氏加速度引起的运动发生正交。振荡电路的解调信号中通常有大量的相互混合的相位噪声,我们称之为正交误差,可以提高除设定的前端以外的整个接口的本底噪声。幸运的是,大部分的正交误差可以使用特殊的正交调零电极进行调零[3]。

F4-50R12KS4

   残余误差可以通过在解调过程中选用适合的相位解调信号来去除,因为残余误差与期望信号之间正交。实现高度的误差消除需要一个精确设定的正交误差和通常提取出来解调信号的驱动振荡之间的相位关系。所以确保相位关系定义明确是读出接口电路的第二个重大挑战。

   由于驱动梳齿之间的对准失调,也有来自驱动力引入到感应轴的科氏偏移。这个误差可以通过真空封装来减小,因为增加的品质因子使得更小的驱动力得以用,这样可以使得更小的驱动力反馈到感应轴其他的挑战包括获得一个足够宽的信号带宽,保证全部的增益(比例因子)能够在制造公差和环境的变化中维持稳定c宽的带宽是必要的,特别是在诸如车辆稳定性控制等控制领域中,必须要配各这种带最小相位延迟的传感器。