慣性傳感器有多種類型。MEMS(微機電系統(tǒng))傳感器是較完善的傳感器類型之一,已經(jīng)使眾多應(yīng)用受益。15年前,MEMS線性加速度傳感器(加速度計)徹底革新了汽車安全氣囊系統(tǒng)。自此以后,從筆記本電腦硬盤保護到游戲控制器中更為直觀的用戶運動捕捉,各種獨特的功能和應(yīng)用得以實現(xiàn)。 根據(jù)諧振器陀螺儀的原理,MEMS結(jié)構(gòu)也可提供角速率檢測。兩個多晶硅檢測結(jié)構(gòu)各含一個“擾動框架”,通過靜電將擾動框架驅(qū)動到諧振狀態(tài),以產(chǎn)生必要的運動,從而在旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生科氏力。在各框架的兩個外部極限處(與擾動運動正交)是可動指,放在固定指之間,形成一個容性撿拾結(jié)構(gòu)來檢測科氏運動。當(dāng)MEMS陀螺儀旋轉(zhuǎn)時,可動指的位置變化通過電容變化進(jìn)行檢測,由此得到的信號送入一系列增益和解調(diào)級,產(chǎn)生電速率信號輸出。某些情況下,該信號還會經(jīng)轉(zhuǎn)換,送入一個專有數(shù)字校準(zhǔn)電路。 傳感器內(nèi)核周圍的集成度和校準(zhǔn)由較終性能要求決定,但在許多情況下,可能需要進(jìn)行運動校準(zhǔn),以便實現(xiàn)較高的性能水平和穩(wěn)定性。凌思科技是一家專業(yè)提供先進(jìn)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的公司,有想法可以來我司參觀了解!深圳LINS620慣性導(dǎo)航模塊廠家
自20世紀(jì)80年代以來,對角速率敏感的MEMS陀螺儀角速度計受到越來越多的關(guān)注。根據(jù)性能指標(biāo),MEMS陀螺儀同樣可以分為三級:速率級、戰(zhàn)術(shù)級和慣性級。速率級陀螺儀可用于消費類電子產(chǎn)品、手機、數(shù)碼相機、游戲機和無線鼠標(biāo);戰(zhàn)術(shù)級陀螺儀適用于工業(yè)控制、智能汽車、火車、汽船等領(lǐng)域;慣性級陀螺儀可用于衛(wèi)星、航空航天的導(dǎo)航、制導(dǎo)和控制。 其工作原理是利用角動量守恒原理及科里奧效應(yīng)測量運動物體的角速率。它主要是一個不停轉(zhuǎn)動的物體,它的轉(zhuǎn)軸指向不隨承載它的支架的旋轉(zhuǎn)而變化。 與加速度計工作原理相似,陀螺儀的上層活動金屬與下層金屬形成電容。當(dāng)陀螺儀轉(zhuǎn)動時,他與下面電容板之間的距離機會發(fā)生變化,上下電容也就會因此而改變。電容的變化跟角速度成正比,由此我們可以測量當(dāng)前的角速度。LINS800慣性導(dǎo)航單元價格凌思科技是一家專業(yè)提供先進(jìn)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的公司,有想法的不要錯過哦!
由于制作工藝的原因,慣性傳感器測量的數(shù)據(jù)通常都會有一定誤差。凌思種誤差是偏移誤差,也就是陀螺儀和加速度計即使在沒有旋轉(zhuǎn)或加速的情況下也會有非零的數(shù)據(jù)輸出。要想得到位移數(shù)據(jù),我們需要對加速度計的輸出進(jìn)行兩次積分。在兩次積分后,即使很小的偏移誤差會被放大,隨著時間推進(jìn),位移誤差會不斷積累,較終導(dǎo)致我們沒法再跟蹤物體的位置。第二種誤差是比例誤差,所測量的輸出和被檢測輸入的變化之間的比率。與偏移誤差相似,在兩次積分后,隨著時間推進(jìn),其造成的位移誤差也會不斷積累。第三種誤差是背景白噪聲,如果不給予糾正,也會導(dǎo)致我們沒法再跟蹤物體的位置。
固態(tài)慣性傳感器有著潛在的成本、尺寸、重量等優(yōu)勢,其在系統(tǒng)中的應(yīng)用也必然激增。隨著器件成本的降低、小尺寸傳感器的出現(xiàn),凌思應(yīng)用也出現(xiàn)了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是隨著慣性傳感器的發(fā)展而發(fā)展起來的一門導(dǎo)航技術(shù),它完全自主、不受干擾、輸出信息量大、輸出信息實時性強等優(yōu)點使其在凌思航行載體和民用相關(guān)領(lǐng)域獲得了普遍應(yīng)用。慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度、成本主要取決于陀螺儀和加速度傳感器的精度和成本,尤其是陀螺儀其漂移對慣導(dǎo)系統(tǒng)位置誤差增長的影響是時間的三次方函數(shù),而高精度的陀螺儀制造困難,成本很高,因此慣性技術(shù)界一直在尋求各種有效方法來提高陀螺儀的精度,同時降低系統(tǒng)成本。凌思科技致力于提供先進(jìn)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),期待您的光臨!
為了得到飛行器的位置數(shù)據(jù),須對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)每個測量通道的輸出積分。陀螺儀的漂移將使測角誤差隨時間成正比地增大,而加速度計的常值誤差又將引起與時間平方成正比的位置誤差。這是一種發(fā)散的誤差(隨時間不斷增大),可通過組成舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路 3個負(fù)反饋回路的方法來修正這種誤差以獲得準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)。 舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路都具有無阻尼周期振蕩的特性。所以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)常與無線電、多普勒和天文等導(dǎo)航系統(tǒng)組合,構(gòu)成高精度的組合導(dǎo)航系統(tǒng),使系統(tǒng)既有阻尼又能修正誤差。 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度與地球參數(shù)的精度密切相關(guān)。高精度的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)須用參考橢球來提供地球形狀和重力的參數(shù)。由于地殼密度不均勻、地形變化等因素,地球各點的參數(shù)實際值與參考橢球求得的計算值之間往往有差異,并且這種差異還帶有隨機性,這種現(xiàn)象稱為重力異常。正在研制的重力梯度儀能夠?qū)χ亓鲞M(jìn)行實時測量,提供地球參數(shù),解決重力異常問題。先進(jìn)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng),就選凌思科技。廣州LINS688B慣性導(dǎo)航模塊廠家
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智能手機和平板電腦 IMU在手機和平板電腦的應(yīng)用很普遍,很多游戲如飛行游戲,體育類游戲,陀螺儀監(jiān)測游戲者手的位移,從而實現(xiàn)各種游戲操作效果。而我再舉個簡單的例子,當(dāng)我們水平傾斜手機時,我們的智能手機會神奇地從縱向變成橫向。這就是我們手機里IMU中加速度計的功能。 在我們的手機上,通常帶有3軸加速度計的IMU來感應(yīng)重力作用的方向。 IMU芯片放置在手機內(nèi)部,通常有3個加速度計放置在3個方向。一個用于測量手機長邊(X方向)的加速度,一個用于測量手機短邊(Y方向)的加速度,一個用于測量從手機出來的軸(z方向)的加速度。 如果在X方向放置的加速度計中測量到重力加速度,則意味著我們以縱向模式手持手機,類似地,如果我們以橫向模式手持手機,則在Y方向放置的加速度計上將感測到重力加速度。從而根據(jù)感應(yīng)重力方向動態(tài)旋轉(zhuǎn)屏幕。深圳LINS620慣性導(dǎo)航模塊廠家