RU150023U1

RU150023U1 - MICROMECHANICAL GYROSCOPE TEMPERATURE STABILIZATION DEVICE

Info

Publication number: RU150023U1
Application number: RU2014138106/28U
Authority: RU
Inventors: Яков Анатольевич Некрасов; Николай Владимирович Моисеев; Роман Геннадьевич Люкшонков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор"
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2015-01-27

Abstract

Устройство стабилизации температуры микромеханического чувствительного элемента с системой возбуждения колебаний, которая включает группы электродов, преобразователь емкость-напряжение, соединенный входом с первой группой электродов, умножитель, с изменяемым коэффициентом усиления, соединенный выходом со второй группой электродов, фазосдвигающее устройство, включенное между выходом преобразователя емкость-напряжение и первым входом умножителя, регулятор, включенный между выходом преобразователя емкость-напряжение и вторым входом умножителя, корректирующее звено, соединенное со входом нагревательного элемента, отличающееся тем, что в устройство стабилизации температуры между выходом регулятора и входом корректирующего звена введено устройство преобразования сигнала, реализующее функциональную зависимость:где- соответственно сигналы на выходе и входе устройства преобразования сигнала;- коэффициенты преобразования.A temperature stabilization device for a micromechanical sensitive element with an oscillation excitation system, which includes groups of electrodes, a capacitance-voltage converter connected to an input to a first group of electrodes, a variable gain multiplier connected to an output to a second group of electrodes, a phase shifter connected between a transducer output -voltage and the first input of the multiplier, a regulator connected between the output of the capacitor-voltage converter and the second input m of the multiplier, a corrective link connected to the input of the heating element, characterized in that a signal conversion device that implements a functional dependence is introduced into the temperature stabilization device between the controller output and the input of the corrective link: where are the signals at the output and input of the signal conversion device, respectively - coefficients transformations.

Description

Предлагаемое устройство относится к области приборостроения, в частности к чувствительным элементам микромеханических гироскопов (ММГ).The proposed device relates to the field of instrumentation, in particular to the sensitive elements of micromechanical gyroscopes (MMG).

Микромеханические гироскопы чувствительны к изменению температуры окружающей среды. Наибольшее влияние температура оказывает на упругие свойства подвеса инерционной массы, воздушное демпфирование колебаний и геометрические размеры элементов конструкции. Перечисленные характеристики в ММГ определяют резонансные частоты и добротности колебаний инерционной массы, а также коэффициенты передачи датчиков углов и датчиков момента. Изменение этих параметров приводит к температурному дрейфу смещения нулевого сигнала, изменению масштабного коэффициента и тепловому шуму.Micromechanical gyroscopes are sensitive to changes in ambient temperature. The greatest influence is exerted by the temperature on the elastic properties of the suspension of inertial mass, air damping of vibrations, and geometric dimensions of structural elements. The listed characteristics in the MMG determine the resonant frequencies and quality factors of the inertial mass oscillations, as well as the transmission coefficients of the angle sensors and torque sensors. A change in these parameters leads to a temperature drift of the bias of the zero signal, a change in the scale factor, and thermal noise.

Известны различные способы уменьшения влияния температуры. В ряде работ предлагаются способы, основанные на изменении элементов конструкции как самого чувствительного элемента [1], так и корпуса ММГ [2].Various methods are known for reducing the effect of temperature. A number of works suggest methods based on changing structural elements of both the most sensitive element [1] and the MMG case [2].

В работе [3] рассматриваются методы температурной компенсации, основанные на экспериментальном определении температурной модели выходного сигнала устройства. Компенсация изменений выходного сигнала, вызванных температурой, осуществляется по измерению текущей температуры и полученной температурной модели. При этом ошибка компенсации зависит, как от точности измерения температуры, так и от используемой модели. Недостатком метода является необходимость определения коэффициентов температурной модели для каждого устройства и его места установки, что приводит к увеличению времени калибровки устройства.In [3], temperature compensation methods based on the experimental determination of the temperature model of the output signal of a device are considered. Compensation of changes in the output signal caused by temperature is carried out by measuring the current temperature and the resulting temperature model. In this case, the compensation error depends both on the accuracy of the temperature measurement and on the model used. The disadvantage of this method is the need to determine the coefficients of the temperature model for each device and its installation location, which leads to an increase in the calibration time of the device.

Наибольшая точность достигается за счет использования систем стабилизации температуры, в которых в автоматическом режиме поддерживается постоянной температура с помощью дополнительных нагревательных элементов. Указанный способ описан в изобретении [4]. Как и для методов компенсации, указанных выше, измерение температуры в большинстве случаев производится с помощью внешних по отношению к чувствительному элементу датчиков.The greatest accuracy is achieved through the use of temperature stabilization systems, in which the temperature is automatically maintained constant using additional heating elements. The specified method is described in the invention [4]. As for the compensation methods mentioned above, in most cases the temperature is measured using sensors external to the sensitive element.

Известны способы косвенного определения температуры внутри многомассовых чувствительных элементов (ЧЭ) ММГ по разности резонансных частот [5], величина которой изменяется в зависимости от температуры. В работе [6] предлагается схожий подход для кремниевых генераторов, основанный на измерении амплитуды колебания инерционной массы, также функционально связанной с температурой.Known methods for indirectly determining the temperature inside the multi-mass sensitive elements (SE) of the MMG from the difference in resonant frequencies [5], the value of which varies depending on the temperature. A similar approach for silicon generators was proposed in [6], based on measuring the amplitude of the inertial mass oscillations, also functionally related to temperature.

Устройство, описанное в работе [7], является наиболее близким к предлагаемому устройству и выбрано в качестве прототипа. Оно содержит ЧЭ ММГ, нагревательный элемент и датчик температуры, расположенные на подвесной платформе с низкой теплопроводностью, подключенные к выходу и входу корректирующего звена, соответственно. В целях снижения энергопотребления корпус ММГ вакуумирован.The device described in [7] is the closest to the proposed device and is selected as a prototype. It contains the SE MMG, a heating element and a temperature sensor located on a suspended platform with low thermal conductivity, connected to the output and input of the correction link, respectively. In order to reduce energy consumption, the MMG case is evacuated.

Недостатком прототипа является то, что датчик температуры установлен рядом с чувствительным элементом, при этом физическое разнесение мест их установки приводит к возникновению ошибок измерения температуры и ошибок поддержания заданной температуры внутри чувствительного элемента.The disadvantage of the prototype is that the temperature sensor is installed next to the sensitive element, while the physical spacing of their installation places leads to errors in temperature measurement and errors in maintaining the set temperature inside the sensitive element.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности стабилизации температуры внутри чувствительного элемента за счет использования в устройстве стабилизации температуры косвенного измерения температуры ЧЭ по сигналу управления первичными колебаниями, амплитуда которого имеет монотонную зависимость от температуры в рабочем диапазоне температур.The problem the utility model aims to solve is to increase the accuracy of temperature stabilization inside the sensing element by using an indirect temperature measurement in the temperature stabilization device using the primary oscillation control signal, the amplitude of which has a monotonic dependence on temperature in the operating temperature range.

Технический результат - за счет введения устройства преобразования сигнала достигается сохранение контурного усиления в системе стабилизации температуры во всем рабочем диапазоне температур, что позволяет выбрать его оптимальную величину, обеспечивающую высокую точность и быстродействие системы стабилизации температуры ЧЭ и, соответственно, повысить точность ММГ.EFFECT: due to the introduction of a signal conversion device, the contour gain is maintained in the temperature stabilization system in the entire operating temperature range, which makes it possible to choose its optimal value, which ensures high accuracy and speed of the CE temperature stabilization system and, accordingly, improves the accuracy of the MMG.

Решение указанной задачи применимо для микромеханических чувствительных элементов с системой возбуждения колебаний, которая включает группы электродов, преобразователь емкость-напряжение, соединенный входом с первой группой электродов, умножитель, с изменяемым коэффициентом усиления, соединенный выходом со второй группой электродов, фазосдвигающее устройство, включенное между выходом преобразователя емкость-напряжение и первым входом умножителя, регулятор, включенный между выходом преобразователя емкость-напряжение и вторым входом умножителя, корректирующее звено, соединенное со входом нагревательного элемента. Решение указанной задачи достигается тем, что в устройство стабилизации температуры введено устройство преобразования сигнала, размещенное между выходом регулятора и входом корректирующего звена. Заявленное устройство поясняется чертежом.The solution to this problem is applicable to micromechanical sensitive elements with an oscillation excitation system, which includes groups of electrodes, a capacitance-voltage converter connected to an input by a first group of electrodes, a variable gain multiplier connected by an output to a second group of electrodes, and a phase shifting device connected between the output capacitor-voltage converter and the first input of the multiplier, a regulator connected between the output of the capacitor-voltage converter and the second input th multiplier, the correction unit coupled to the input of the heating element. The solution to this problem is achieved by the fact that a signal conversion device is inserted into the temperature stabilization device, located between the output of the regulator and the input of the correction link. The claimed device is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 приведена блок схема предлагаемого устройства, на которой приняты следующие обозначения:In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device, which adopted the following notation:

1 - микромеханический чувствительный элемент;1 - micromechanical sensitive element;

2 - группа силовых электродов;2 - group of power electrodes;

3 - инерционная масса (ИМ);3 - inertial mass (MI);

4 - группа измерительных электродов;4 - a group of measuring electrodes;

5 - преобразователь емкость-напряжение;5 - capacitor-voltage converter;

6 - схема автоматического регулирования усиления;6 is a diagram of automatic gain control;

7 - регулятор;7 - regulator;

8 - фазосдвигающее устройство;8 - phase shifting device;

9 - умножитель с изменяемым коэффициентом усиления;9 - a multiplier with a variable gain;

10 - устройство преобразования сигнала;10 - signal conversion device;

11 - корректирующее звено;11 - corrective link;

12 - нагревательный элемент.12 - heating element.

Чувствительный элемент 1 состоит из силовых электродов 2, инерционной массы 3, измерительных электродов 4. К измерительным электродам 4 подключен преобразователь емкость-напряжение 5. Схема автоматического регулирования усиления 6 состоит из регулятора 7, фазосдвигающего устройства 8, умножителя с изменяемым коэффициентом усиления 9. Выход преобразователя емкость-напряжение 5 соединен с входами регулятора 7 и фазосдвигающего устройства 8. Первый вход умножителя 9 соединен с выходом фазосдвигающего устройства 8. К выходу регулятора 7 подключен второй вход умножителя 9, а также последовательно подключены устройство преобразования сигнала 10, корректирующее звено 11, нагревательный элемент 12. Выход умножителя 9 соединен с силовыми электродами 2 чувствительного элемента 1.The sensitive element 1 consists of power electrodes 2, inertial mass 3, measuring electrodes 4. A capacitance-voltage converter 5 is connected to the measuring electrodes 4. The automatic gain control circuit 6 consists of a regulator 7, a phase shifter 8, a multiplier with a variable gain 9. Output the capacitor-voltage converter 5 is connected to the inputs of the regulator 7 and the phase shifting device 8. The first input of the multiplier 9 is connected to the output of the phase shifting device 8. To the output of the regulator 7 n the second input of the multiplier 9, and a signal conversion device 10, a corrective link 11, a heating element 12 are connected in series. The output of the multiplier 9 is connected to the power electrodes 2 of the sensing element 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Под действием системы возбуждения и стабилизации амплитуды колебаний ИМ 3 совершает вынужденные гармонические колебания вокруг оси первичных колебаний (ПК). Изменение угла отклонения ИМ от положения равновесия, γ(t), определяется по формуле:Under the influence of the system of excitation and stabilization of the amplitude of oscillations, IM 3 performs forced harmonic oscillations around the axis of primary oscillations (PC). The change in the angle of deviation of the MI from the equilibrium position, γ (t), is determined by the formula:

где t - время; M_воз6 - амплитудное значение вращательного момента, создаваемого силовыми электродами вокруг оси первичных колебаний; J_γ - момент инерции ИМ вокруг оси ПК; ω_возб - круговая частота сигнала возбуждения ПК; ω_γ - собственная частота колебаний ИМ вокруг оси ПК; Q_γ - добротность ПК; γ₀ - амплитуда колебаний ИМ вокруг оси ПК; φ - фазовый угол.where t is time; M _w6 is the amplitude value of the rotational moment created by the power electrodes around the axis of the primary oscillations; J _γ is the moment of inertia of the MI around the PC axis; ω _exc - circular frequency of the excitation signal of the PC; ω _γ is the natural vibration frequency of the MI around the axis of the PC; Q _γ is the Q factor of the PC; γ ₀ - the amplitude of the MI oscillations around the axis of the PC; φ is the phase angle.

При условии выполнения равенства частот оо_во,₃=ш_у амплитуда колебаний у₀ принимает вид:Provided the frequency equality oo _vo, u ₃ = _y ₀ y oscillation amplitude takes the form:

Отклонение ИМ от положения равновесия приводит к дифференциальному изменению измерительных емкостей C₁ и C₂, образованных ИМ 3 и группой измерительных электродов 4. Для электродов, выполненных в виде гребенчатых структур, разность измерительных емкостей C₁(t) и C₂(t) без учета краевых полей можно представить с помощью выражения:The deviation of the MI from the equilibrium position leads to a differential change in the measuring capacitances C ₁ and C ₂ formed by the IM 3 and the group of measuring electrodes 4. For electrodes made in the form of comb structures, the difference between the measuring capacitances C ₁ (t) and C ₂ (t) without accounting of marginal fields can be represented using the expression:

где ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды между электродами; ε₀ - электрическая постоянная, равная 8,854×10^-12 Ф/м; d - расстояние между соседними зубцами подвижной и неподвижной гребенок;

и

площади перекрытия между соседними k-ми зубцами; n - число зубцов в одной гребенчатой структуре.where ε is the relative dielectric constant of the medium between the electrodes; ε ₀ is the electric constant equal to 8.854 × 10 ^-12 F / m; d is the distance between adjacent teeth of the movable and fixed combs;

and

areas of overlap between adjacent kth teeth; n is the number of teeth in one comb structure.

Площади перекрытия

и

при малых углах θ и γ(t) имеют вид:Floor areas

and

at small angles θ and γ (t) have the form:

где R_k - радиус до k-го зубца; θ - первоначальный угол вхождения зубцов.where R _k is the radius to the kth tooth; θ is the initial angle of entry of the teeth.

Подставляя выражения (4) в (3) получаем:Substituting expressions (4) in (3) we obtain:

где ΔC_m - амплитуда дифференциального изменения емкостей, определяемая как:where ΔC _m is the amplitude of the differential change in capacitance, defined as:

Амплитудное значение выходного сигнала преобразователя емкость-напряжения 5 можно представить в виде:The amplitude value of the output signal of the capacitance-voltage converter 5 can be represented as:

где K_C/V, - коэффициент преобразования емкость-напряжение.where K _{C / V} , is the capacitance-voltage conversion coefficient.

Выходной сигнал регулятора 7 можно представить в виде:The output signal of the controller 7 can be represented as:

где K_P - коэффициент усиления регулятора; U_з - заданное значение амплитуды колебаний.where K _P is the gain of the regulator; U _s - a given value of the amplitude of the oscillations.

Амплитудное значение выходного сигнала фазосдвигающего устройства 8 можно представить в виде:The amplitude value of the output signal of the phase shifting device 8 can be represented as:

где K_ФС - коэффициент передачи фазосдвигающего устройства.where K _FS is the transfer coefficient of the phase-shifting device.

Амплитудное значение выходного сигнала умножителя 9 можно представить в виде:The amplitude value of the output signal of the multiplier 9 can be represented in the form:

где K_у - коэффициент усиления умножителя.where K _y is the gain of the multiplier.

Амплитудное значение момента силы М_ео1б может быть определено из выражения:The amplitude value of the moment of force M _eo1b can be determined from the expression:

где F - электростатическая сила; N - количество гребенчатых структур.where F is the electrostatic force; N is the number of comb structures.

Электростатическая сила F при дифференциальном управлении имеет вид:The electrostatic force F with differential control has the form:

где U_DC - постоянное смещение; c - высота зубца.where U _DC is a constant offset; c is the height of the tooth.

Из выражений (2), (6-12) можно выразить соотношение для определения U_P:From the expressions (2), (6-12) we can express the ratio for determining U _P :

Принимая коэффициенты K_P, K_C/V, K_y, К_ФС постоянными, сигнал на выходе регулятора будет обратно пропорционален добротности колебаний Q:Taking the coefficients K _P , K _{C / V} , K _y , K _FS constant, the signal at the output of the controller will be inversely proportional to the quality factor of the oscillations Q:

Вывод уравнений приведен для ММГ RR-типа. в котором обе моды движения ротора являются угловыми. Однако выражение (14) справедливо и для других типов гироскопов.The derivation of the equations is given for MMG RR-type. in which both modes of motion of the rotor are angular. However, expression (14) is also valid for other types of gyroscopes.

Доминирующими механизмами рассеяния энергии колебаний в ЧЭ являются воздушное демпфирование и термоупругое рассеяние энергии.The dominant mechanisms of dispersion of vibrational energy in the CE are air damping and thermoelastic energy dissipation.

В большинстве случаев ЧЭ вакуумируют. В этом случае рассеяние энергии происходит за счет столкновений подвижных частей конструкции ЧЭ с молекулами газа, которые при низком давлении имеют свойства кинетических частиц. Известно, что добротность при действии воздушного демпфировании Q_вд In most cases, SE is evacuated. In this case, energy dissipation occurs due to collisions of the moving parts of the CE structure with gas molecules, which at low pressure have the properties of kinetic particles. It is known that the quality factor under the action of air damping Q _vd

пропорциональна квадратному корню от температуры и обратно пропорциональна действующему давлению [8]:proportional to the square root of the temperature and inversely proportional to the current pressure [8]:

где P - давление; k_b - постоянная Больцмана; T - температура; C - постоянная, характеризующую площадь поверхности, форму колебаний элементов подвеса, эффект столкновения со стенками и др.where P is the pressure; k _b is the Boltzmann constant; T is the temperature; C is a constant characterizing the surface area, the form of vibrations of the suspension elements, the effect of a collision with the walls, etc.

В свою очередь с изменением температуры давление не будет оставаться постоянным. Считая, что число молекул n_мол в полости остается неизменным, давление станет пропорциональным температуре. Добротность в этом случае примет вид:In turn, with a change in temperature, the pressure will not remain constant. Assuming that the number of molecules n _moles in the cavity remains unchanged, the pressure becomes proportional to temperature. The quality factor in this case will take the form:

Следовательно, добротность обратно пропорциональна квадратному корню от температуры.Therefore, the quality factor is inversely proportional to the square root of the temperature.

Периодическое растяжение и сжатие отдельных участков элементов подвеса приводит к возникновению температурных градиентов, что сопровождается переносом тепла. В случае, когда период механических колебаний сравним со временем релаксации температурного градиента происходит наибольшая потеря энергии. Максимальная добротность для торсионов прямоугольной формы Q_τур,Periodic tension and compression of individual sections of the suspension elements leads to the appearance of temperature gradients, which is accompanied by heat transfer. In the case when the period of mechanical vibrations is comparable with the relaxation time of the temperature gradient, the greatest energy loss occurs. The maximum _{figure of} merit for rectangular torsion bars Q _τur ,

ограниченная термоупругим рассеянием энергии, имеет вид:limited by thermoelastic energy dissipation, has the form:

где C_p - удельная теплоемкость твердого тела при постоянном давлении; ρ - плотность материала; E - модуль Юнга; α - коэффициент теплового расширения; τ - время, необходимое для релаксации температурного градиента, которое определяется по формуле:where C _p is the specific heat of a solid at constant pressure; ρ is the density of the material; E is Young's modulus; α is the coefficient of thermal expansion; τ is the time required for relaxation of the temperature gradient, which is determined by the formula:

где h - ширина торсиона; k - теплопроводность.where h is the width of the torsion bar; k is the thermal conductivity.

где k_γ - жесткость подвеса вокруг оси ПК.where k _γ is the suspension stiffness around the PC axis.

Известны результаты экспериментальных исследований температурных зависимостей теплоемкости C_p, теплопроводности k и коэффициент теплового расширения α кремния [9]. Кроме того, добротность зависит и от геометрических размеров элементов подвеса и ИМ, которые индивидуальны для каждого ЧЭ. В работе [5] приведена зависимость добротности Q_τур для образцов ЧЭ, которая имеет вид:The results of experimental studies of the temperature dependences of the specific heat C _p , thermal conductivity k and the coefficient of thermal expansion α of silicon are known [9]. In addition, the quality factor depends on the geometric dimensions of the suspension elements and the MI, which are individual for each SE. In [5], the dependence of the Q factor _Qtour for _CE samples is given, which has the form:

При высокой повторяемости зависимости добротности колебаний от температуры и ее монотонности, выходной сигнал регулятора 7 может быть использован в устройстве стабилизации температуры для определения температуры внутри чувствительного элемента.With a high repeatability of the dependence of the quality factor of oscillations on temperature and its monotony, the output signal of the controller 7 can be used in a temperature stabilization device to determine the temperature inside the sensitive element.

Для сохранения контурного усиления в системе стабилизации температуры во всем рабочем диапазоне температур и повышения полосы пропускания необходимо проведение линеаризации зависимости выходного сигнала регулятора 7 от температуры. Для этого в устройство стабилизации температуры вводится устройство преобразования сигнала 10. Формула преобразования сигнала выбирается исходя из характера зависимости выходного сигнала регулятора 7 от температуры. В случае, когда добротность ММГ ограничена воздушным демпфированием, то для описания зависимости выходного сигнала регулятора от температуры допустимо использование полиномиальной аппроксимации, в этом случае формула преобразования устройства преобразования сигнала 10 имеет вид:To maintain the loop gain in the temperature stabilization system over the entire operating temperature range and increase the passband, it is necessary to linearize the dependence of the output signal of the controller 7 on temperature. For this, a signal conversion device 10 is introduced into the temperature stabilization device. The signal conversion formula is selected based on the temperature dependence of the output signal of the controller 7. In the case when the quality factor of MMG is limited by air damping, then to describe the dependence of the controller output signal on temperature it is permissible to use polynomial approximation, in this case, the conversion formula of the signal conversion device 10 has the form:

где U_вых, U_вх - соответственно сигналы на выходе и входе устройства преобразования сигнала; K₀, K₁, K₂ - коэффициенты преобразования.where U _o , U _I - respectively, the signals at the output and input of the signal conversion device; K ₀ , K ₁ , K ₂ - conversion factors.

Работа заявленного устройства проверена компьютерным моделированием и экспериментально подтверждено достижение заявленного технического результата.The operation of the claimed device was verified by computer simulation and experimentally confirmed the achievement of the claimed technical result.

Список литературы:Bibliography:

1. R.N. Candler, A. Duwel, M. Varghese, S. Chandorkar, M.A. Hopcroft, Woo-Tae Park, В. Kim, G. Yama, A. Partridge, M. Lutz, and T.W. Kenny. Impact of Geometry on Thermoelastic Dissipation in Micromechanical Resonant Beams // Journal of Microelectromechanical Systems, vol. 15, issue: 4, DOI: 10.1109/JMEMS.2006.879374, 2006, pp. 927-934.1. R.N. Candler, A. Duwel, M. Varghese, S. Chandorkar, M.A. Hopcroft, Woo-Tae Park, B. Kim, G. Yama, A. Partridge, M. Lutz, and T.W. Kenny Impact of Geometry on Thermoelastic Dissipation in Micromechanical Resonant Beams // Journal of Microelectromechanical Systems, vol. 15, issue: 4, DOI: 10.1109 / JMEMS.2006.879374, 2006, pp. 927-934.

2. S.-H. Lee, J. Cho, S.W. Lee, M.F. Zaman, F. Ayazi, and К Najafi. A Low-Power Oven-Controlled Vacuum Package Technology for High-Performance MEMS // IEEE 22nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, DOI: 10.1109/MEMSYS.2009.4805492. 2009, pp. 753-756.2. S.-H. Lee, J. Cho, S.W. Lee, M.F. Zaman, F. Ayazi, and K Najafi. A Low-Power Oven-Controlled Vacuum Package Technology for High-Performance MEMS // IEEE 22nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, DOI: 10.1109 / MEMSYS.2009.4805492. 2009, pp. 753-756.

3. Dunzhu Xia, Shuling Chen, Shourong Wang and Hongsheng Li. Microgyroscope Temperature Effects and Compensation-Control Methods // Sensors 9, №10, pp. 8349-8376.3. Dunzhu Xia, Shuling Chen, Shourong Wang and Hongsheng Li. Microgyroscope Temperature Effects and Compensation-Control Methods // Sensors 9, No. 10, pp. 8349-8376.

4. Патент РФ №2244936 “Устройство стабилизации температуры микромеханического гироскопа”.4. RF patent №2244936 “Device for stabilizing the temperature of a micromechanical gyroscope”.

5. I.P. Prikhodko, А.А. Trusov, A.M. Shkel. Compensation of Drifts in High-Q MEMS Gyroscopes Using Temperature Self-Sensing // Sensors and Actuators A: Physical, vol. 201, 15 October 2013, pp. 517-524.5. I.P. Prikhodko, A.A. Trusov, A.M. Shkel. Compensation of Drifts in High-Q MEMS Gyroscopes Using Temperature Self-Sensing // Sensors and Actuators A: Physical, vol. 201, 15 October 2013, pp. 517-524.

6. M.A. Hopcroft, B. Kim, S. Chandorkar, R. Melamud, M. Agarwal, C.M. Jha, G. Bahl, J. Salvia, H. Mehta, H.K. Lee, R.N. Candler, and T.W. Kenny. Using the Temperature Dependence of Resonator Quality Factor as a Thermometer // Applied Physics Letters, vol. 91, issue: 1, DOI: 10.1063/1.2753758, 2007, pp. 013505-013505-3.6. M.A. Hopcroft, B. Kim, S. Chandorkar, R. Melamud, M. Agarwal, C.M. Jha, G. Bahl, J. Salvia, H. Mehta, H.K. Lee, R.N. Candler, and T.W. Kenny Using the Temperature Dependence of Resonator Quality Factor as a Thermometer // Applied Physics Letters, vol. 91, issue: 1, DOI: 10.1063 / 1.2753758, 2007, pp. 013505-013505-3.

7. Nguyen C.T.-C. The Harsh Environment Robust Micromechanical Technology (HERMiT) Program: Success and Some Unfinished Business // 2012 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest (MTT), DOI: 10.1109/MWSYM.2012.6259750, 2012, pp. 1-3.7. Nguyen C.T.-C. The Harsh Environment Robust Micromechanical Technology (HERMiT) Program: Success and Some Unfinished Business // 2012 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest (MTT), DOI: 10.1109 / MWSYM.2012.6259750, 2012, pp. 1-3.

8. B. Kim, M.A. Hopcroft, R.N. Candler, C.M. Jha, M. Agarwal, R. Melamud, S. Chandorkar, G. Yama, and T.W. Kenny. Temperature Dependence of Quality Factor in MEMS Resonators // Journal of Microelectromechanical Systems, vol. 17, №3, DOI: 10.1109/JMEMS.2008.924253, 2008, pp. 755-766.8. B. Kim, M.A. Hopcroft, R.N. Candler, C.M. Jha, M. Agarwal, R. Melamud, S. Chandorkar, G. Yama, and T.W. Kenny Temperature Dependence of Quality Factor in MEMS Resonators // Journal of Microelectromechanical Systems, vol. 17, No. 3, DOI: 10.1109 / JMEMS.2008.924253, 2008, pp. 755-766.

9. R. Hull. Properties of Crystalline Silicon // Publisher: The Institution of Engineering and Technology, series: Emis Series. January 1, 1999, ISBN-13: 978-0852969335, p. 1024.9. R. Hull. Properties of Crystalline Silicon // Publisher: The Institution of Engineering and Technology, series: Emis Series. January 1, 1999, ISBN-13: 978-0852969335, p. 1024.

Claims

A temperature stabilization device for a micromechanical sensitive element with an oscillation excitation system, which includes groups of electrodes, a capacitance-voltage converter connected to an input to a first group of electrodes, a variable gain multiplier connected to an output to a second group of electrodes, a phase shifter connected between a transducer output -voltage and the first input of the multiplier, a regulator connected between the output of the capacitor-voltage converter and the second input m multiplier correcting unit coupled to the input of the heating element, characterized in that the temperature stabilization device between the outlet and the inlet regulator correction link entered signal conversion device for performing the functional dependence:

Where

- respectively, the signals at the output and input of the signal conversion device;

- conversion factors.