2024-12-18 00:43:43
MEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域較早開始研究的傳感器之一。經(jīng)過多年的發(fā)展,MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。 它的工作原理就是靠MEMS中可移動(dòng)部分的慣性。由于中間電容板的質(zhì)量很大,而且它是一種懸臂構(gòu)造,當(dāng)速度變化或者加速度達(dá)到足夠大時(shí),它所受到的慣性力超過固定或者支撐它的力,這時(shí)候它會(huì)移動(dòng),它跟上下電容板之間的距離就會(huì)變化,上下電容就會(huì)因此變化。電容的變化跟加速度成正比。根據(jù)不同測量范圍,中間電容板懸臂構(gòu)造的強(qiáng)度或者彈性系數(shù)可以設(shè)計(jì)得不同。還有如果要測量不同方向的加速度,這個(gè)MEMS的結(jié)構(gòu)會(huì)有很大的不同。電容的變化會(huì)被另外一塊使用芯片轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào),有時(shí)還會(huì)把這個(gè)電壓信號(hào)放大。電壓信號(hào)在數(shù)字化后經(jīng)過一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理過程,在零點(diǎn)和靈敏度校正后輸出。無錫凌思科技有限公司是一家專業(yè)提供慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的公司。上海LINS-I500慣性導(dǎo)航單元
采用MEMS制成的IMU傳感器,尺寸通常為20微米至1mm,由于其物理尺寸小型化、價(jià)格低、節(jié)能性,在消費(fèi)電子領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。 根據(jù)不同的使用場景,對(duì)IMU的精度有不同的要求,精度高,也意味著成本高。 IMU的精度、價(jià)格和使用場景: 低精度IMU:應(yīng)用在普通的消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品中,這種低精度的IMU十分廉價(jià),普遍應(yīng)用于手機(jī)、運(yùn)動(dòng)手表中,常用于記錄行走的步數(shù)。 中精度IMU:應(yīng)用于無人駕駛中,價(jià)格從幾百塊到幾萬塊不等,取決于此無人駕駛汽車對(duì)定位精度的要求。 高精度IMU:應(yīng)用于導(dǎo)彈或航天飛機(jī)。就以導(dǎo)彈為例,從導(dǎo)彈發(fā)射到擊中目標(biāo),宇航級(jí)的IMU可以達(dá)到極高精度的推算,誤差甚至可以小于一米。深圳IMU500慣性導(dǎo)航傳感器價(jià)格無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導(dǎo)航系統(tǒng),歡迎新老客戶來電!
IMU 全稱Inertial Measurement Unit,中文叫慣性測量單元,是用來測量物體加速度、角速度、磁場,高度等的元器件。慣性測量元件包括多種傳感器,比如傾角儀、加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、氣壓計(jì)等。而市面上一般IMU傳感器是由一種或多種慣性測量單元組成,通過傳感器融合算法,獲得物體的運(yùn)動(dòng)、航向、姿態(tài)(滾動(dòng)角、俯仰角和偏航角)等。 一般IMU傳感器包括3軸、6軸、9軸甚至10軸IMU傳感器,就是不同數(shù)量的測量單元組成。其中常見的6軸IMU傳感器由三個(gè)單軸的加速度計(jì)和三個(gè)單軸的陀螺儀組成,9軸IMU傳感器在3軸加速度計(jì)和3軸陀螺儀基礎(chǔ)上增加了磁力計(jì)。10軸IMU傳感器又新增了氣壓計(jì),用于測量氣壓高度。
零漂或零偏穩(wěn)定性(Bias Stability) 是衡量陀螺儀精度的重要指標(biāo)之一。 表示當(dāng)輸入角速率為零時(shí),衡量陀螺儀輸出量圍繞其均值(零偏)的離散程度??梢砸?guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差相應(yīng)的等效輸入角速率表示,也可稱為零漂。單位為°/h,°/s。 計(jì)算陀螺零偏穩(wěn)定性的方法是采集一段數(shù)據(jù),去除趨勢(shì)項(xiàng),計(jì)算均方差,來降低數(shù)據(jù)的噪聲和波動(dòng),那么顯然采樣時(shí)間越長,意味著平滑的數(shù)據(jù)長度長,得到的零偏穩(wěn)定性數(shù)值也就越好。也就是說相同精度下,采樣數(shù)據(jù)平滑時(shí)間越短代表性能越好。因此在評(píng)估精度時(shí),采樣時(shí)間也是要考量的參數(shù)之一。無錫凌思科技有限公司致力于提供慣性導(dǎo)航系統(tǒng),有想法可以來我司咨詢。
傳感器還可能具有交叉靈敏度,很多時(shí)候需要對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償,即使無須補(bǔ)償,至少也需要加以了解。此外,慣性傳感器的性能指標(biāo)存在許多不同的標(biāo)準(zhǔn),這使得上述問題的解決更加困難。當(dāng)指定角速率傳感器要求時(shí),多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師主要關(guān)心的是陀螺儀穩(wěn)定性(隨時(shí)間發(fā)生的偏置估算),消費(fèi)級(jí)陀螺儀通常不會(huì)規(guī)定這一特性。如果傳感器的線性加速度性能較差,那么即使0.003°/s的良好陀螺儀偏置穩(wěn)定性也可能毫無意義。例如,假設(shè)線性加速度特性為0.1°/s/G,在旋轉(zhuǎn)±90° (1 G)的簡單情況下,這將給0.003°/s的偏置穩(wěn)定性增加0.1°的誤差。加速度計(jì)通常與陀螺儀一起使用,以便檢測重力影響,并且提供必要的信息來驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償過程。 為了優(yōu)化傳感器性能并盡可能縮短開發(fā)時(shí)間,需要深入了解傳感器靈敏度和應(yīng)用環(huán)境。校準(zhǔn)計(jì)劃可以針對(duì)影響較大的因素進(jìn)行定制,從而減少測試時(shí)間和補(bǔ)償算法開銷。面向具體應(yīng)用的解決方案將適當(dāng)?shù)膫鞲衅髋c必要的信號(hào)處理結(jié)合在一起,如果具備高性價(jià)比并且提供現(xiàn)成可用的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)接口,這些解決方案將能消除許多工業(yè)客戶過去所面臨的實(shí)施和生產(chǎn)障礙。慣性導(dǎo)航系統(tǒng),就選無錫凌思科技有限公司,用戶的信賴之選,有想法可以來我司咨詢!廣州LINS300T慣性導(dǎo)航傳感器
無錫凌思科技有限公司是一家專業(yè)提供慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的公司,歡迎您的來電!上海LINS-I500慣性導(dǎo)航單元
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(huì)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(jì)即使在沒有旋轉(zhuǎn)或加速的情況下也會(huì)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(duì)加速度計(jì)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(huì)被放大,隨著時(shí)間推進(jìn),位移誤差會(huì)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(shí)間推進(jìn),其造成的位移誤差也會(huì)不斷積累。第三種誤差是背景白噪聲,如果不給予糾正,也會(huì)導(dǎo)致我們沒法再跟蹤物體的位置。上海LINS-I500慣性導(dǎo)航單元