微机械陀螺是一种测量角速度的惯性传感器,是MEMS技术应用的一个重要方面,在国防、军事以及民用方面都得到了广泛的应用。由于微机械陀螺结构十分复杂,性能易受一些非理想特性的干扰。本文针对一种全对称微机械陀螺,对其正交耦合误差、驱动非线性、温度特性以及寄生电容来源进行了测试与分析。对由于加工误差产生的正交误差进行了理论分析及测试验证。推导了正交误差信号与有用信号的关系,可知微小的加工误差引入的正交误差就远大于有用信号。利用ANSYS仿真软件对全对称微机械陀螺进行仿真,由正交耦合引起的检测模态位移仅为驱动模态位移的0.17%,理论证实了该陀螺的解耦特性,利用光学平台测试同样验证了此结论。基于达芬方程建立了驱动模态非线性方程,并采用谐波平衡法进行了求解,得到了理论上的驱动模态幅频特性曲线。利用振动台进行非线性测试,所得幅频特性曲线基本与理论结果符合,证实了不能单纯依靠增加驱动幅度来提高检测灵敏度。分析了温度变化对陀螺性能的影响机理,温度变化通过影响硅材料的杨氏模量引起谐振频率的漂移(仿真结果显示谐振频率随温度的变化率为-0.102 Hz/℃),通过影响结构阻尼系数改变品质因数,测试结果验证了理论分析结果(测试数据显示谐振频率随温度变化率为-0.2071 Hz/℃,品质因数随温度变化率为-0.66013/℃),并证实了全对称结构对温度影响的抑制作用。建立了全对称微机械陀螺寄生电容模型,分析了陀螺结构中寄生电容的来源并计算了电容值的大小。通过分析可知部分寄生电容信号可用电路手段进行滤除,但有些寄生电容信号与有用信号完全相同,对信号的检测产生极大干扰。本文对全对称微机械陀螺一些非理想特性进行的分析与测试,为提高微机械陀螺性能以及结构设计提供一定的参考。