2024-12-18 00:43:43
MEMS加速度計是MEMS領域較早開始研究的傳感器之一。經過多年的發展,MEMS加速度計的設計和加工技術已經日趨成熟。 它的工作原理就是靠MEMS中可移動部分的慣性。由于中間電容板的質量很大,而且它是一種懸臂構造,當速度變化或者加速度達到足夠大時,它所受到的慣性力超過固定或者支撐它的力,這時候它會移動,它跟上下電容板之間的距離就會變化,上下電容就會因此變化。電容的變化跟加速度成正比。根據不同測量范圍,中間電容板懸臂構造的強度或者彈性系數可以設計得不同。還有如果要測量不同方向的加速度,這個MEMS的結構會有很大的不同。電容的變化會被另外一塊使用芯片轉化成電壓信號,有時還會把這個電壓信號放大。電壓信號在數字化后經過一個數字信號處理過程,在零點和靈敏度校正后輸出。無錫凌思科技有限公司是一家專業提供慣性導航系統的公司。上海LINS-I500慣性導航單元
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、價格低、節能性,在消費電子領域得到普遍應用。 根據不同的使用場景,對IMU的精度有不同的要求,精度高,也意味著成本高。 IMU的精度、價格和使用場景: 低精度IMU:應用在普通的消費級電子產品中,這種低精度的IMU十分廉價,普遍應用于手機、運動手表中,常用于記錄行走的步數。 中精度IMU:應用于無人駕駛中,價格從幾百塊到幾萬塊不等,取決于此無人駕駛汽車對定位精度的要求。 高精度IMU:應用于導彈或航天飛機。就以導彈為例,從導彈發射到擊中目標,宇航級的IMU可以達到極高精度的推算,誤差甚至可以小于一米。深圳IMU500慣性導航傳感器價格無錫凌思科技有限公司為您提供慣性導航系統,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、陀螺儀、磁力計、氣壓計等。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,獲得物體的運動、航向、姿態(滾動角、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,就是不同數量的測量單元組成。其中常見的6軸IMU傳感器由三個單軸的加速度計和三個單軸的陀螺儀組成,9軸IMU傳感器在3軸加速度計和3軸陀螺儀基礎上增加了磁力計。10軸IMU傳感器又新增了氣壓計,用于測量氣壓高度。
零漂或零偏穩定性(Bias Stability) 是衡量陀螺儀精度的重要指標之一。 表示當輸入角速率為零時,衡量陀螺儀輸出量圍繞其均值(零偏)的離散程度。可以規定時間內輸出量的標準偏差相應的等效輸入角速率表示,也可稱為零漂。單位為°/h,°/s。 計算陀螺零偏穩定性的方法是采集一段數據,去除趨勢項,計算均方差,來降低數據的噪聲和波動,那么顯然采樣時間越長,意味著平滑的數據長度長,得到的零偏穩定性數值也就越好。也就是說相同精度下,采樣數據平滑時間越短代表性能越好。因此在評估精度時,采樣時間也是要考量的參數之一。無錫凌思科技有限公司致力于提供慣性導航系統,有想法可以來我司咨詢。
傳感器還可能具有交叉靈敏度,很多時候需要對此進行補償,即使無須補償,至少也需要加以了解。此外,慣性傳感器的性能指標存在許多不同的標準,這使得上述問題的解決更加困難。當指定角速率傳感器要求時,多數工業系統設計工程師主要關心的是陀螺儀穩定性(隨時間發生的偏置估算),消費級陀螺儀通常不會規定這一特性。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定性也可能毫無意義。例如,假設線性加速度特性為0.1°/s/G,在旋轉±90° (1 G)的簡單情況下,這將給0.003°/s的偏置穩定性增加0.1°的誤差。加速度計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動補償過程。 為了優化傳感器性能并盡可能縮短開發時間,需要深入了解傳感器靈敏度和應用環境。校準計劃可以針對影響較大的因素進行定制,從而減少測試時間和補償算法開銷。面向具體應用的解決方案將適當的傳感器與必要的信號處理結合在一起,如果具備高性價比并且提供現成可用的標準系統接口,這些解決方案將能消除許多工業客戶過去所面臨的實施和生產障礙。慣性導航系統,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慣性導航傳感器
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由于制作工藝的原因,慣性傳感器測量的數據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或加速的情況下也會有非零的數據輸出。要想得到位移數據,我們需要對加速度計的輸出進行兩次積分。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,位移誤差會不斷積累,較終導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,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,也會導致我們沒法再跟蹤物體的位置。上海LINS-I500慣性導航單元