振動校正常常不作規(guī)定，原因可能是差得令人難堪，或者不同器件差異巨大。也有可能只是因為陀螺儀制造商不愿意測試或規(guī)定（公平地說，測試可能比較困難）。無論如何，振動校正必須引起注意，因為它無法通過加速度計進(jìn)行補(bǔ)償。與加速度計的響應(yīng)不同，陀螺儀的輸出誤差會被校正。

　　改善g2敏感度的最常見策略是增加一個機(jī)械抗振件，如圖4所示。圖中顯示的是一個從金屬帽殼封裝中部分移出的Panasonic汽車陀螺儀。該陀螺儀組件通過一個橡膠抗振件與金屬帽殼隔離?？拐窦浅ｋy以設(shè)計，因為它在寬頻率范圍內(nèi)的響應(yīng)并不是平坦的（低頻時尤其差），而且其減振特性會隨著溫度和使用時間而變化。與g敏感度一樣，陀螺儀的振動校正響應(yīng)可能會隨頻率變化而變化。即使能夠成功設(shè)計出抗振件以衰減已知頻譜下的窄帶振動，此類抗振件也不適合可能存在寬頻振動的通用應(yīng)用。

　　機(jī)械濫用引起的主要問題

　　許多應(yīng)用中會發(fā)生常規(guī)性短期濫用事件，這些濫用雖然不致于損傷陀螺儀，但會產(chǎn)生較大誤差。下面列舉幾個例子。

　　有些陀螺儀可以承受速率過載而不會表現(xiàn)異常。圖5顯示了Silicon Sensing CRG20陀螺儀對超出額定范圍大約70%的速率輸入的響應(yīng)。左邊的曲線顯示的是旋轉(zhuǎn)速率從0°/s變?yōu)?00°/s再保持不變時CRS20的響應(yīng)情況。右邊的曲線則顯示的是輸入速率從500°/s降為0°/s時該器件的響應(yīng)情況。當(dāng)輸入速率超出額定測量范圍時，輸出在軌到軌之間紊亂地擺動。

　　圖5. Silicon Sensing CRG-20對500°/s速率輸入的響應(yīng)

　　有些陀螺儀在經(jīng)受哪怕只有數(shù)百g的沖擊時，也會表現(xiàn)出“鎖定”的傾向。例如，圖6顯示的是VTI SCR1100-D04在經(jīng)受250 g 0.5 ms沖擊時的響應(yīng)情況（產(chǎn)生沖擊的方法是讓一個5 mm鋼球從40 cm的高度落在陀螺儀旁邊的PCB上）。陀螺儀未因沖擊而損壞，但它不再響應(yīng)速率輸入，需要關(guān)斷再上電以重新啟動。這并非罕見現(xiàn)象，多種陀螺儀都存在類似的行為。檢查擬用的陀螺儀是否能承受應(yīng)用中的沖擊是明智的。

　　圖6. VTI SCR1100-D04對250 g、0.5 ms沖擊的響應(yīng)

　　顯然，此類誤差將大得驚人。因此，必須仔細(xì)找出給定應(yīng)用中可能存在哪些濫用情況，并且驗證陀螺儀是否能經(jīng)受得住。

　　誤差預(yù)算計算

　　如上所述，多數(shù)陀螺儀應(yīng)用中都存在運(yùn)動或振動情況。利用上文所示的數(shù)據(jù)手冊所列規(guī)格（如果沒有規(guī)定振動校正特性，則使用保守的估計值），表2列出了表1所示陀螺儀在不同應(yīng)用中的典型誤差預(yù)算。從表3可以看出，增加g敏感度補(bǔ)償方案后，雖然抗振性能提高了半個數(shù)量級（絕非易事），但振動敏感度仍然是一個遠(yuǎn)大于偏置穩(wěn)定度的誤差來源。

　　表3. 采用g敏感度補(bǔ)償?shù)亩喾N陀螺儀（g敏感度改善5倍）在不同振動情況下的估計誤差（°/s）

　　選型新范式

　　在誤差預(yù)算中，偏置穩(wěn)定度是最小的分量之一，因此選擇陀螺儀時，更為合理的做法是考慮將最大誤差源最小化。在大多數(shù)應(yīng)用中，振動敏感度是最大的誤差源。然而，有時用戶可能仍然希望獲得比所選陀螺儀更低的噪聲或更好的偏置穩(wěn)定度。幸運(yùn)的是，我們有辦法來解決這一問題，那就是求平均值。

　　不同于設(shè)計相關(guān)的環(huán)境或振動誤差，多數(shù)陀螺儀的偏置穩(wěn)定度誤差具有噪聲特性。也就是說，不同器件的偏置穩(wěn)定度是不相關(guān)的。因此，我們可以通過求取多個器件的平均值來改善偏置穩(wěn)定度性能。如果對n個器件求平均值，則期望的改善幅度為√n。寬帶噪聲也可以通過類似的求平均值方法予以改善。

　　結(jié)束語

　　長久以來，偏置穩(wěn)定度被視為陀螺儀規(guī)格的絕對標(biāo)準(zhǔn)，但在實際應(yīng)用中，振動敏感度常常是限制性能的更嚴(yán)重因素。根據(jù)抗振能力選擇陀螺儀是合理的，因為其它參數(shù)可以輕松地通過校準(zhǔn)或?qū)Χ鄠€傳感器求平均值來改善。