«Представлен углубленный анализ методов тестирования смещения (нулевого смещения) и масштабного коэффициента гибких кварцевых акселерометров, включая специализированные методы, такие как четырехточечный тест на качение и двухточечный тест, а также формулу расчета температурной чувствительности. Это применимо к высокоточным приложениям, таким как инерциальная навигация и космические аппараты».Смещение (нулевое смещение) и масштабный коэффициент гибких кварцевых акселерометров напрямую определяют точность измерений и долговременную стабильность акселерометра, особенно в сценариях высокоточных применений, таких как инерциальная навигация и управление ориентацией. Поэтому они являются двумя ключевыми показателями производительности при оценке кварцевых акселерометров. Основное значение смещения (нулевого смещения) заключается в присущей ему системной ошибке акселерометра, которая напрямую приводит к фундаментальному отклонению всех результатов измерений. Например, если нулевое смещение составляет 1 мг, то измеренное значение будет содержать эту ошибку независимо от фактического ускорения. Нулевое смещение также будет дрейфовать под воздействием таких факторов, как время, температура и вибрация (стабильность нулевого смещения). В инерциальных навигационных системах дрейф нуля непрерывно усиливается в результате операций интегрирования, что приводит к накоплению ошибок в положении и скорости. Температурные характеристики кварцевых материалов также могут вызывать изменение нулевого смещения с температурой (температурный коэффициент нулевого смещения), поэтому для подавления этого эффекта в высокоточных приложениях необходимы алгоритмы температурной компенсации. Масштабный коэффициент относится к пропорциональной зависимости между выходным сигналом акселерометра и фактическим входным ускорением. Ошибка масштабного коэффициента может напрямую приводить к пропорциональному искажению результатов измерений. Стабильность масштабного коэффициента напрямую влияет на производительность системы в условиях высокого динамического диапазона или переменной температуры. В операции интегрирования ускорения в инерциальной навигации ошибка масштабного коэффициента будет интегрироваться дважды, что еще больше усиливает ошибку положения. Таким образом, причина, по которой смещение и масштабный коэффициент стали ключевыми показателями производительности гибких кварцевых акселерометров, заключается в том, что они являются как фундаментальными источниками ошибок, так и ключевыми ограничениями для долговременной стабильности. В системных приложениях производительность этих двух параметров напрямую определяет, сможет ли акселерометр соответствовать требованиям высокой точности и высокой надежности, особенно в таких сценариях, как беспилотное вождение, космические аппараты, навигация подводных лодок и т. д., где допустимы ошибки. Онтест на предвзятостьИспытание на масштабный коэффициент может проводиться двумя методами: четырехточечным испытанием на прокатку (положения 0°, 90°, 180°, 270°) или двухточечным испытанием (положения 90°, 270°). Испытание на масштабный коэффициент может проводиться тремя методами: четырехточечный тест на качение (положения 0°, 90°, 180°, 270°), двухточечный тест (положения 90°, 270°) и вибрационный тест. На примере четырехточечного теста на качение в данной статье объясняется, как получить смещение и масштабный коэффициент акселерометра. 1.Методы проверки смещения и масштабирующих коэффициентов: а)Установите акселерометр на специальном испытательном стенде (многозубчатая индексирующая головка).б)Запуск испытательного стендас)Поверните испытательный стенд по часовой стрелке до положения 0°, зафиксируйте его и запишите результаты измерений нескольких комплектов тестируемых изделий в соответствии с заданной частотой дискретизации. В качестве результата измерения примите среднее арифметическое.г)Поверните испытательный стенд по часовой стрелке до положения 90°, зафиксируйте его и запишите результаты измерений нескольких комплектов тестируемых изделий в соответствии с заданной частотой дискретизации. В качестве результата измерения примите среднее арифметическое.е)Поверните испытательный стенд по часовой стрелке в положение 180°, зафиксируйте его и запишите результаты измерений нескольких комплектов тестируемых изделий в соответствии с заданной частотой дискретизации. В качестве результата измерения примите среднее арифметическое.f)Поверните испытательный стенд по часовой стрелке в положение 270°, зафиксируйте его и запишите результаты измерений нескольких комплектов тестируемых изделий в соответствии с заданной частотой дискретизации. В качестве результата измерения примите среднее арифметическое.г)Поверните испытательный стенд по часовой стрелке в положение 360°, затем против часовой стрелки, установив углы поворота 270°, 180°, 90° и 0°. После стабилизации запишите результаты измерений нескольких комплектов тестируемых изделий в соответствии с заданной частотой дискретизации и примите среднее арифметическое значение в качестве результата измерения.час)Рассчитайте смещение и масштабный коэффициент.тестируемого продукта с использованием следующих формул (1) и (2).K0 = -------------------------------------- (1) К1 =-------------------------------------- (2) Где:K0 -------СмещениеK1 -------Масштабный коэффициент -------Среднее значение показаний прямого и обратного хода в положении 0° -----Среднее суммарное показание вращения вперед и назад в положении 90° --- Суммарное среднее значение прямого и обратного вращения в положении 180° --- Среднее значение показаний для прямого и обратного вращения в положении 270° 2.Метод тестирования температурной чувствительности смещения и температурной чувствительности масштабного коэффициента.а)Запуск испытательного стендаб)Рассчитайте коэффициенты смещения и масштабирования в каждой температурной точке, используя формулы (1) и (2) при комнатной температуре, верхнем пределе рабочей температуры, указанном акселерометром, и нижнем пределе температуры, указанном акселерометром.с)Рассчитайтетемпературная чувствительностьакселерометра с использованием следующих формул (3) и (4): ---------------------(3)где:---- Смещение температурной чувствительности----Смещение верхнего предела температуры датчика----Погрешность датчика комнатной температуры-----Смещение нижнего предела температуры датчикаВерхний предел температурыКомнатная температураНижний предел температуры ---------------------(4)Где:----Температурная чувствительность масштабного коэффициента------Масштабный коэффициент----Масштабный коэффициент для верхнего предела температуры датчика----Масштабный коэффициент комнатной температуры датчика-----Масштабный коэффициент для нижнего предела температуры датчикаВерхний предел температурыКомнатная температураНижний предел температурыАС-1Кварцевый гибкий акселерометр AC-4Кварцевый гибкий акселерометр
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕВолоконно-оптический гироскоп основан на эффекте Сагны и широко используется для измерения угловой скорости в навигации и управлении ориентацией. Ключевые показатели обычно включают стабильность нулевого смещения, масштабный коэффициент, случайное блуждание, полосу пропускания, шум, температурные характеристики и т. д. Измеряя эти показатели, можно всесторонне оценить производительность волоконно-оптических гироскопов, а также оптимизировать проектирование системы и алгоритмы компенсации на основе этих данных. 1.Тестирование серии при нулевом смещении1.1ПредвзятостьОпределение: Средняя эквивалентная угловая скорость, выдаваемая волоконно-оптическим гироскопом при отсутствии входного сигнала угловой скорости.Измерительное оборудование: горизонтальное эталонное устройство, устройство для измерения и регистрации выходного сигнала волоконно-оптического гироскопа.Метод тестирования: Закрепите волоконно-оптический гироскоп на горизонтальной опоре так, чтобы входная ось (IRA) была направлена в направлении восток-запад. Записывайте выходные данные в течение как минимум 1 часа после включения питания с частотой дискретизации, удовлетворяющей критерию Найквиста (≥ 2 раза превышающей максимальную частоту сигнала).Формула расчета: Где K — масштабный коэффициент, — это среднее значение выходной мощности. 1.2Стабильность смещенияОпределение: Степень разброса выходного сигнала с нулевым смещением относительно среднего значения отражает краткосрочную стабильность.Метод тестирования: Аналогичен тесту на смещение, но требует длительной записи данных (не менее 1 часа).Формула расчета: где:: Стабильность нулевого смещения, измеренная в градусах в час (° ⁄ ч)Односторонний амплитудный выход волоконно-оптического гироскопав то время . 1.3Повторяемость смещенияОпределение: Проведите несколько тестов мощности, чтобы убедиться в стабильности нулевого смещения.Метод тестирования: Повторите тест с нулевым смещением более 6 раз, с интервалами между тестами, включающими выключение питания и охлаждение до комнатной температуры.Формула расчета:Для каждого тестового набора данных обработайте его согласно формуле (1), рассчитайте нулевое смещение, а затем рассчитайте повторяемость нулевого смещения тестов Q согласно следующей формуле. Где,: Нулевое смещение i-го теста; : Нулевое смещение 1.4Чувствительность к температуре смещенияОпределение: Дрейф нулевого смещения, вызванный изменениями температуры.Метод тестирования: Установите различные температурные точки (охватывающие рабочий диапазон температур) внутри блока управления температурой и поддерживайте постоянную температуру в течение 30 минут в каждой точке. Измерьте смещение нуля в каждой температурной точке и рассчитайте отклонение от смещения нуля при комнатной температуре.Формула расчета:Тестовые данные обрабатываются по формуле (1), и нулевая чувствительность волоконно-оптического гироскопа при комнатной температуре и каждой точке измерения температуры рассчитывается отдельно. Температурная чувствительность нулевой чувствительности волоконно-оптического гироскопа рассчитывается по следующей формуле: Температура i-го испытания.: комнатная температура 2.Тестирование серии масштабных коэффициентов2.1Масштабный коэффициентОпределение: Линейно-пропорциональная зависимость между выходным сигналом и входной угловой скоростью.Испытательное оборудование: высокоточный поворотный стол (погрешность)
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕЭлектронный компас — важный навигационный инструмент, позволяющий в режиме реального времени определять направление и положение движущихся объектов. Калибровка электронного компаса является важнейшим этапом обеспечения точности измерения направления. 1.Принцип калибровки электронного компасаЭлектронный компас определяет направление, измеряя компоненты геомагнитного поля. Процесс калибровки фактически представляет собой «подгонку эллипса магнитного поля»:а)Сбор данных о магнитном поле. во всех направлениях при вращении устройства.б)Сгенерируйте параметры компенсации, рассчитав помехи от твердого железа (фиксированное смещение) и помехи от мягкого железа (масштабирование и перекрестная связь) с помощью алгоритмов.с)Автоматическое применение компенсации при последующих измерениях для аппроксимации данных магнитного поля сферой с центром в начале координат, что повышает точность определения направления. 2.Метод калибровки электронного компасаОсновные методы калибровки электронных компасов включают два основных подхода: планарную калибровку и трехмерную калибровку по 8-образной траектории.(1)Метод калибровки плоскостиДля калибровки оси XY устройство, оснащенное магнитным датчиком, будет вращаться самостоятельно в плоскости XY, что эквивалентно вращению вектора магнитного поля Земли вокруг точки нормали O(γx,γy), перпендикулярной плоскости XY. Это представляет собой траекторию вектора магнитного поля, спроецированного в плоскость XY в процессе вращения. Это позволяет определить положение центра окружности как (Xmax+Xmin)/2, (Ymax+Ymin)/2. Аналогично, вращение устройства в плоскости XZ позволяет получить траекторию окружности магнитного поля Земли в плоскости XZ, что позволяет рассчитать вектор интерференции магнитного поля γ (γx, γy, γz) в трехмерном пространстве. После калибровки электронный компас может нормально использоваться в горизонтальной плоскости. Однако из-за угла между компасом и горизонтальной плоскостью этот угол может влиять на точность определения направления и требует компенсации наклона с помощью акселерометров.(2)Стереоскопический метод калибровки в форме восьмеркиОбычно, когда устройство с датчиками вращается в воздухе в разных направлениях, пространственная геометрическая структура, состоящая из измеряемых значений, представляет собой сферу, и все точки выборки располагаются на поверхности этой сферы, как показано на следующем рисунке. а)Вращение в воздухе: Используя калиброванное оборудование, выполните в воздухе движение в форме восьмерки, направив нормаль к оборудованию так, чтобы она указывала на все 8 квадрантов пространства. Получив достаточное количество точек выборки, определите центр O(γx,γy,γz), который представляет собой размер и направление вектора помех от фиксированного магнитного поля.б)Сбор точек выборки: При вращении устройства в различных направлениях в воздухе пространственная геометрическая структура, состоящая из значений измерений, фактически представляет собой сферу, и все точки выборки попадают на поверхность этой сферы. Используя эти точки выборки, можно определить центр окружности для определения значения жестких магнитных помех и выполнить калибровку. 3.Этапы калибровки электронного компаса(1)Подготовка среды тестированияØИзбегайте источников помех: убедитесь, что в радиусе 3 метров от калибровочной среды нет крупных металлических предметов (таких как железные шкафы, транспортные средства), двигателей, динамиков или другого электромагнитного оборудования.ØГоризонтальное размещение: Используйте уровень или встроенный датчик для установки в горизонтальное положение, обеспечивая измерение на основе горизонтальной составляющей геомагнитного поля.ØСпособ крепления: Избегайте ношения металлических часов или колец при удержании устройства; если это встраиваемое устройство (например, дрон), обеспечьте надежную установку.(2)Перейдите в режим калибровкиа)Ручное управление: см. руководство пользователя, распространенные способы включают:нКомбинация клавиш (например, длительное нажатие клавиш питания и функциональных клавиш в течение 5 секунд).нИнструкции по использованию программного обеспечения (выберите «Калибровка компаса» в сопутствующем приложении).б)Автоматическое уведомление: Некоторые устройства автоматически запрашивают калибровку при обнаружении аномалий магнитного поля (например, постоянно отображая «низкую точность»). (3)Выполните калибровку.а)Горизонтальное вращение (2D-калибровка):нМедленно вращайте оборудование вокруг вертикальной оси (оси Z), удерживая его в горизонтальном положении.нОбеспечьте равномерную скорость вращения (примерно 10 секунд на оборот), выполните не менее 2 оборотов, чтобы охватить все направления.б)Трехмерное вращение (3D-калибровка, подходит для высокоточного оборудования):нПоследовательно вращайте аппарат вокруг осей X (крен), Y (тангаж) и Z (рыскание), при этом каждая ось должна вращаться не менее чем на 360°.нПример действия: После горизонтального поворота переверните устройство в вертикальное положение, а затем наклоняйте его вперед и назад.(4)Проверьте результаты калибровки.а)Метод сравнения направлений: направьте устройство в известное географическое направление (например, используйте компас для определения истинного севера) и проверьте, совпадают ли показания.б)Проверка программного обеспечения: Используйте картографические приложения или профессиональные инструменты (например, программное обеспечение для анализа магнитного поля), чтобы оценить стабильность и точность определения направления.с)Повторная калибровка: Если отклонение превышает номинальную погрешность оборудования (например, ±3°), требуется повторная калибровка и проверка на наличие помех от окружающей среды. C9-BВысокоточный электронный компас с выводом данных по протоколу CAN в 2D-режиме.C9-AКомпенсация угла наклона 40°, вывод данных по протоколу CAN, 3D электронный компасC9-CВысокоточный электронный компас с цифровым выводом в 2D, одноплатный.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕИнерциальный измерительный блок (ИМБ) — это интегрированный набор датчиков, объединяющий несколько акселерометров и гироскопов для выполнения трехмерных измерений удельной силы и угловой скорости относительно инерциальной системы отсчета. Однако в последние годы ИМБ стал общим термином, используемым для описания различных инерциальных систем, включая системы определения ориентации и курса (AHRS) и инерциальные навигационные системы (ИНС). Сам по себе ИМБ не предоставляет никаких навигационных решений (определение положения, скорости, ориентации).Как правило, инерциальные датчики можно разделить на следующие три категории по характеристикам: Морские и навигационные инерциальные навигационные системы: Морские инерциальные навигационные системы — это самый высокий уровень коммерческих датчиков, используемых на кораблях, подводных лодках и иногда на космических аппаратах. Эта система может обеспечить навигацию без посторонней помощи с дрейфом менее 1,8 км/день. Стоимость таких датчиков может достигать 1 миллиона долларов. Производительность навигационных инерциальных навигационных систем несколько ниже, чем у морских инерциальных навигационных систем, и обычно они используются на коммерческих и военных самолетах. Их дрейф составляет менее 1,5 км/ч, а цена может достигать 100 000 долларов.Тактические и промышленные инерциальные датчики: Тактические и промышленные датчики являются наиболее разнообразными среди этих трех типов датчиков, способными решать различные задачи, связанные с производительностью и стоимостью, и их рыночные возможности огромны. Эта категория используется во многих приложениях, требующих получения высокоточных данных при меньших затратах для массового производства, и часто встречается в автоматических газонокосилках, роботах-доставщиках, дронах, сельскохозяйственных роботах, мобильных промышленных роботах и автономных судах.Датчики потребительского класса: на коммерческом рынке эти датчики обычно продаются в виде отдельных акселерометров или гироскопов. Многие компании начали объединять несколько акселерометров и гироскопов от разных производителей для создания независимых инерциальных измерительных блоков (IMU). Выбор подходящего инерциального датчика (например, акселерометра, гироскопа, магнитометра или комбинированного IMU/AHRS) требует всестороннего учета множества факторов, включая сценарии применения, параметры производительности, условия окружающей среды и стоимость. 1.Уточните требования к заявке. Динамический диапазон: Определите максимальное ускорение или угловую скорость, которые должен измерять датчик (например, для высокоскоростного маневрирования дрона требуется гироскоп с большим диапазоном измерений).Требования к точности: Для высокоточной навигации (например, в системах автономного вождения) необходимы датчики с низким уровнем шума и низким смещением.Частота обновления: Для мониторинга высокочастотной вибрации требуется частота дискретизации >1 кГц, в то время как для традиционного отслеживания движения может потребоваться всего 100 Гц.Ограничение по энергопотреблению: для носимых устройств требуется низкое энергопотребление (например, MEMS-акселерометры с уровнем шума ± 10 мг), в то время как для промышленных устройств допустимы более низкие значения.Метод интеграции: Вам нужен инерциальный измерительный блок (IMU, 6 осей) или система автоматического определения ориентации (AHRS, с расчетом положения)? 2.Ключевые параметры производительности Акселерометр:Диапазон измерений: от ±2 г (измерение наклона) до ±200 г (обнаружение удара).Плотность шума:< 100 мкг/√Гц (высокая точность) против >500 мкг/√Гц (низкая стоимость).Полоса пропускания: Она должна охватывать самую высокую частоту сигнала (например, для механической вибрации может потребоваться >500 Гц). Гироскоп:Стабильность при нулевом смещении: < 1°/ч (волоконно-оптический гироскоп) против 10°/ч (промышленные MEMS-устройства) против 1000°/ч (бытовой класс).Угловое случайное блуждание (ARW):
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕВолоконно-оптические гироскопы (ВОГ) — это высокоточные датчики, используемые для измерения угловой скорости. Благодаря высокой точности, чувствительности и превосходной стабильности они широко применяются в таких областях, как авиация, навигация и сейсмические исследования. Ключевыми показателями их точности являются дрейф нулевого смещения, случайное блуждание и ошибка измерения угла, которые позволяют оценить их производительность.Подробное объяснение основных показателей точности.Волоконно-оптический гироскоп использует оптические волокна в качестве чувствительных элементов для точного измерения угловой скорости вращения. Точность его работы может быть всесторонне оценена по следующим трем показателям: (1) Стабильность смещения (скорость дрейфа) Этот показатель отражает точность выходного сигнала гироскопа в невращающемся состоянии, обычно измеряемую с помощью эталонного значения точности. Дрейф нулевого смещения волоконно-оптического гироскопа чрезвычайно мал, как правило, не превышает 0,2 °/ч, что обеспечивает высокую точность измерений. (2) Случайное блуждание (угловое случайное блуждание, ARW) Этот показатель измеряет стабильность выходного значения гироскопа в течение определенного периода времени, обычно измеряемого в градусах на квадратный корень из часа (°/√ч). Например, у FOG показатель ARW составляет 0,001°/√ч. Это означает, что шум на выходе гироскопа накапливается со скоростью 0,001 градуса на квадратный корень из времени работы.(3) Точность масштабного коэффициента Точность масштабного коэффициента показывает, насколько хорошо выходные данные гироскопа соответствуют фактической угловой скорости. Обычно она выражается в процентах погрешности. Например, точность масштабного коэффициента гироскопа FOG составляет 10 ppm (частей на миллион)**. Это означает, что на каждый градус в секунду (°/с) фактического вращения выходные данные гироскопа могут отклоняться до 0,001%. Анализ факторов, влияющих на точность.На точность волоконно-оптических гироскопов влияют различные внешние факторы:(1) Температура: Чувствительные компоненты волоконно-оптических гироскопов чувствительны к изменениям температуры окружающей среды, что может привести к дрейфу нулевого смещения или увеличению погрешностей измерения угла.(2) Вибрация: Вибрации окружающей среды могут негативно влиять на точность волоконно-оптических гироскопов, потенциально приводя к нестабильным выходным значениям.(3) Источник света: Изменения таких параметров, как мощность и длина волны источника света, также могут влиять на выходное значение волоконно-оптического гироскопа, тем самым влияя на его точность.Пример модели G-F3G70 производства Micro-Magic.Волоконно-оптический инерциальный гироскоп G-F3G70 предназначен для применения в системах средней и высокой точности. Используется стандартная трехкоординатная технология и раздельная конструкция, что обеспечивает низкую стоимость и стабильную работу. В конструкции применяется оптический метод. Корпус интегральной схемы, простой по конструкции и легкий в установке. Может использоваться в системах навигации. Системы измерения и управления ориентацией малых ракет и управляемых бомб.Основной показатель эффективности волоконно-оптического гироскопа G-F3G70-AG-F3G70-BG-F3G70-CЕдиницастабильность при нулевом смещении≤0,050 (10 с)≤0,03 (10 с)≤0,02 (10 с)(°)/чСтабильность при нулевом смещении на полной температуре (1℃/мин, 100 с)≤0,15≤0,12≤0,10(°)/чПовторяемость при нулевом смещении≤0,050≤0,03≤0,03(°)/чКоэффициент случайного блуждания≤0,002≤0,002≤0,001(º)/ч1/2Нелинейность масштабного коэффициента≤20ppmАсимметрия масштабного коэффициента≤20ppmПовторяемость масштабного коэффициента≤20ppmЗаключениеБлагодаря высокой точности, волоконно-оптические гироскопы широко используются в таких областях, как авиация, навигация и сейсмология. Например, в авиации волоконно-оптические гироскопы позволяют точно определять положение, скорость и ориентацию летательного аппарата, обеспечивая стабильное и точное направление полета. В целом, как высокоточное измерительное устройство, волоконно-оптический гироскоп подвержен влиянию различных факторов, но он по-прежнему демонстрирует большой потенциал и ценность в различных областях применения. Г-Ф3Г70Доступная цена. Оптоволоконные гироскопы с динамическим диапазоном 400°/с. Ведущий поставщик из Китая.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕСевероискатель — это разновидность компаса, используемого для определения истинного направления на север в определенном месте. Гироскопический североискатель, также известный как гироскопический компас, представляет собой инерциальную измерительную систему, которая использует принцип гироскопа для определения направления проекции угловой скорости вращения Земли на локальную горизонтальную плоскость (т.е. истинное положение на север). Для поиска севера ему не требуется внешний ориентир. Принцип работы волоконно-оптического гироскопа North FinderВолоконно-оптический гироскоп (ВОГ) — это новый тип полностью твердотельного гироскопа, основанный на эффекте Сагнака. Это инерциальный измерительный элемент без механических вращающихся частей, обладающий такими преимуществами, как ударопрочность, высокая чувствительность, длительный срок службы, низкое энергопотребление и надежная интеграция. Это идеальное инерциальное устройство для нового поколения инерциальных навигационных систем с жесткой связью. В приложениях для определения направления на север с помощью волоконно-оптического гироскопа большинство используемых методов включают вращение волоконно-оптического гироскопа на фиксированный угол и вычисление угла относительно направления на север путем определения смещения. Для точного определения направления на север также необходимо устранить дрейф волоконно-оптического гироскопа. Как правило, для размещения волоконно-оптического гироскопа на подвижной подставке используется вращающаяся платформа, как показано на рисунке 1, при этом плоскость подвижной подставки параллельна горизонтальной плоскости, а чувствительная ось волоконно-оптического гироскопа параллельна плоскости подвижной подставки. В начале поиска севера гироскоп находится в положении 1, и его чувствительная ось параллельна несущей. Предположим, что угол между начальным направлением чувствительной оси волоконно-оптического гироскопа и истинным направлением на север равен αВыходное значение гироскопа в положении 1 равно ω1Затем поверните основание. 90° и измерить выходное значение гироскопа в положении 2 следующим образом: ω2Повернуть 90° дважды последовательно поворачиваясь в положения 3 и 4 соответственно, чтобы получить угловые скорости. ω3 и ω4. Предположим, что широта точки измерения равна φ.,Вращение Земли — это , Затем: Использование этого метода измерения позволяет исключить нулевое смещение гироскопа и исключить необходимость знания широты места измерения. Если широта места измерения известна, то угол курса можно определить только по точкам измерения 1 и 3 (или 2 и 4). ЗаключениеВолоконно-оптический гироскопический североискатель имеет простую конструкцию и превосходные характеристики, особенно устойчив к ударам и различным суровым условиям окружающей среды. При горизонтальном положении поворотного стола он позволяет определять угол между несущей и истинным севером без ввода значений широты. В случае, если поворотный стол не находится в строго горизонтальном положении, для расчета угла между базовой линией несущей и истинным севером используются также угловая скорость Земли, измеренная волоконно-оптическим гироскопом, и угол между гироскопом и горизонтальной плоскостью, измеренный акселерометром. Одновременно с этим акселерометр может измерять угол ориентации североискателя. NF2000инерциальная навигационная система Высокоточный FOG Северный поисковик NF3000Высокоэффективная инерциальная навигационная система с динамическим поиском севера в тумане
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕВыбор между гибким кварцевым акселерометром и акселерометром MEMS зависит от конкретных требований к применению. Вот несколько ключевых факторов, которые следует учитывать: 1. Кварцевый гибкий акселерометрПреимущества:1) Высокая точность и стабильность: кварцевые акселерометры известны своей высокой точностью и долговременной стабильностью, что делает их подходящими для применений, требующих точных измерений в течение длительных периодов времени.2) Широкий динамический диапазон: они могут измерять широкий диапазон ускорений, от очень низких до очень высоких.3) Прочность: Как правило, они отличаются прочностью и могут работать в суровых условиях, включая высокие температуры и сильную вибрацию.4) Низкий уровень шума: Как правило, они имеют низкий уровень шума, что крайне важно для точных измерений. Недостатки: 1) Размеры и вес: Кварцевые акселерометры, как правило, больше и тяжелее по сравнению с MEMS-акселерометрами.2) Стоимость: Обычно они дороже из-за сложного процесса производства и использования высококачественных материалов.3) Энергопотребление: Они, как правило, потребляют больше энергии, что может быть проблемой для устройств, работающих от батарей. 2. MEMS-акселерометрПреимущества:1) Компактный размер: MEMS-акселерометры малы и легки, что делает их идеальными для применений, где пространство и вес имеют решающее значение, например, в бытовой электронике и портативных устройствах.2) Низкая стоимость: Как правило, их производство обходится дешевле, что делает их экономически выгодными для крупномасштабного производства.3) Низкое энергопотребление: MEMS-акселерометры потребляют меньше энергии, что выгодно для устройств с батарейным питанием.4) Интеграция: Их можно легко интегрировать с другими электронными компонентами на одном чипе, что позволяет создавать многофункциональные устройства. Недостатки:1) Более низкая точность: MEMS-акселерометры могут обладать более низкой точностью и стабильностью по сравнению с кварцевыми акселерометрами, особенно в течение длительных периодов времени.2) Ограниченный динамический диапазон: они могут показывать худшие результаты при измерении очень высоких или очень низких ускорений.3) Чувствительность к окружающей среде: Они могут быть более чувствительны к факторам окружающей среды, таким как температура и вибрация, что может повлиять на их производительность. 3. Вопросы примененияØ Высокоточные приложения: Если для вашего приложения требуется высокая точность, стабильность и широкий динамический диапазон (например, в аэрокосмической, оборонной отраслях или для сейсмического мониторинга), то кварцевый гибкий акселерометр может быть лучшим выбором.Ø Потребительская электроника: Для приложений, где критически важны размер, вес, стоимость и энергопотребление (например, смартфоны, носимые устройства, устройства IoT), акселерометр MEMS, вероятно, будет более подходящим вариантом. 4. Сравнение производительностиКомпания Micro-Magic Inc. предлагает серию высокоточных кварцевых акселерометров и серию MEMS-акселерометров. В качестве примеров можно привести кварцевый акселерометр AC-5B и MEMS-акселерометр ACM-300-8. Ниже представлены типичные сравнения параметров: ПараметрыAC-5ACM-300Диапазон измерений±50 g±8 гРазрешение
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕоставить сообщение
Отсканируйте QR-код для отправки в WeChat :