Продукт: МЭМС-гироскоп навигационного класса.
Ключевые особенности:
МЭМС-гироскоп — это своего рода инерционный датчик для измерения угловой скорости или углового смещения. Он имеет широкую перспективу применения в нефтедобыче, наведении оружия, аэрокосмической промышленности, горнодобывающей промышленности, геодезии и картографии, промышленных роботах и бытовой электронике. Из-за различных требований к точности в различных областях МЭМС-гироскопы на рынке делятся на три уровня: навигационный уровень, тактический уровень и потребительский уровень.
В этой статье будут подробно представлены навигационные МЭМС-гироскопы и сравнены их параметры. Нижеследующее будет разработано на основе технических показателей MEMS-гироскопа, анализа дрейфа гироскопа и сравнения трех MEMS-гироскопов навигационного класса.
Идеальный МЭМС-гироскоп таков, что выходной сигнал его чувствительной оси пропорционален входным угловым параметрам (Угол, угловая скорость) соответствующей оси носителя при любых условиях и не чувствителен ни к угловым параметрам его поперечной оси, ни к угловым параметрам его поперечной оси. чувствителен ли он к каким-либо осевым неугловым параметрам (таким как виброускорение и линейное ускорение). Основные технические показатели МЭМС-гироскопа приведены в таблице 1.
| Технический индикатор | Единица | Значение |
| Диапазон измерения | (°)/с | Эффективно чувствителен к диапазону входной угловой скорости. |
| Нулевое смещение | (°)/ч | Выходной сигнал гироскопа, когда скорость ввода в гироскоп равна нулю. Поскольку выпуск различен, для представления одного и того же типа продукта обычно используется эквивалентная норма ввода, и чем меньше нулевое смещение, тем лучше; Различные модели продуктов, чем меньше нулевое смещение, тем лучше. |
| Повторяемость смещения | (°)/ч(1σ) | В одинаковых условиях и через заданные промежутки времени (последовательно, ежедневно, через день…) Степень согласия частных значений повторных измерений. Выражается как стандартное отклонение каждого измеренного смещения. Чем меньше, тем лучше для всех гироскопов (оцените, насколько легко компенсировать ноль) |
| Нулевой дрейф | (°)/с | Скорость изменения во времени отклонения выходного сигнала гироскопа от идеального. Он содержит как стохастические, так и систематические компоненты и выражается через соответствующее входное угловое смещение относительно инерционного пространства в единицу времени. |
| Масштабный коэффициент | В/(°)/с、мА/(°)/с | Отношение изменения выходного сигнала к изменению входного сигнала, подлежащего измерению. |
| Пропускная способность | Hz | При проверке частотной характеристики гироскопа предусмотрено, что диапазон частот, соответствующий амплитуде измеряемой амплитуды, уменьшается на 3 дБ, а точность гироскопа можно повысить, пожертвовав полосой пропускания гироскопа. |
Таблица 1. Основные технические показатели МЭМС-гироскопа
Если в гироскопе имеется мешающий крутящий момент, вал ротора будет отклоняться от исходного стабильного опорного азимута и формировать ошибку. Угол отклонения оси ротора относительно азимута инерционного пространства (или опорного азимута) в единицу времени называется скоростью дрейфа гироскопа. Основным показателем точности гироскопа является скорость дрейфа.
Гироскопический дрейф делится на две категории: один - систематический, закон известен, он вызывает регулярный дрейф, поэтому его можно компенсировать с помощью компьютера; Другой вид вызван случайными факторами, вызывающими случайный дрейф. Скорость систематического дрейфа выражается угловым смещением в единицу времени, а скорость случайного дрейфа выражается среднеквадратичным значением углового смещения в единицу времени или стандартным отклонением. Примерный диапазон скоростей случайного дрейфа, достижимый в настоящее время для различных типов гироскопов, показан в таблице 2.
| Тип гироскопа | Случайная скорость дрейфа/(°)·ч-1 |
| Шарикоподшипниковый гироскоп | 10-1 |
| Поворотный подшипниковый гироскоп | 1-0,1 |
| Жидкостный поплавковый гироскоп | 0,01-0,001 |
| Воздушный поплавковый гироскоп | 0,01-0,001 |
| Динамически настраиваемый гироскоп | 0,01-0,001 |
| Электростатический гироскоп | 0,01-0,0001 |
| Полусферический резонансный гироскоп | 0,1-0,01 |
| Кольцевой лазерный гироскоп | 0,01-0,001 |
| Волоконно-оптический гироскоп | 1-0,1 |
Таблица 2. Скорость случайного дрейфа различных типов гироскопов
Примерный диапазон скорости случайного дрейфа гироскопа, необходимый для различных приложений, показан в таблице 3. Типичный показатель точности позиционирования инерциальной навигационной системы составляет 1n миля/ч (1n миля = 1852 м), что требует, чтобы скорость случайного дрейфа гироскопа достигала 0,01(°)/ч, поэтому гироскоп со скоростью случайного дрейфа 0,01(°)/ч обычно называют инерциальным навигационным гироскопом.
| Приложение | Требования к случайной скорости дрейфа гироскопа/(°)·ч-1 |
| Курсовой гироскоп в системе управления полетом | 150-10 |
| Вертикальный гироскоп в системе управления полетом | 30-10 |
| Гироскоп направления в системе управления полетом | 10-1 |
| Тактическая система инерциального наведения ракеты | 1-0,1 |
| Морской гирокомпас, бесплатформенная система ориентации по курсу, боковое положение артиллерии, инерциальная навигационная система наземной техники | 0,1-0,01 |
| Инерциальные навигационные системы для самолетов и кораблей | 0,01-0,001 |
| Стратегическая ракета, система инерциального наведения крылатой ракеты | 0,01-0,0005 |
Таблица 3 Требования к скорости случайного дрейфа гироскопа в различных приложениях
Серия MG от Micro-Magic Inc — это МЭМС-гироскоп навигационного класса с высоким уровнем точности, отвечающий потребностям различных областей. В следующей таблице сравниваются диапазон, нестабильность смещения, угловое случайное блуждание, стабильность смещения, масштабный коэффициент, полоса пропускания и шум.
| МГ-101 | МГ-401 | МГ-501 | |
| Динамический диапазон (град/с) | ±100 | ±400 | ±500 |
| Нестабильность смещения (град/час) | 0,1 | 0,5 | 2 |
| Угловое случайное блуждание (°/√ч) | 0,005 | 0,025~0,05 | 0,125-0,1 |
| Стабильность смещения (1σ 10 с) (град/час) | 0,1 | 0,5 | 2~5 |
Таблица 4 Сравнительная таблица параметров трех МЭМС-гироскопов навигационного класса
Я надеюсь, что благодаря этой статье вы сможете понять технические показатели навигационного MEMS-гироскопа и сравнительную взаимосвязь между ними. Если вы заинтересованы в получении дополнительной информации о гироскопе MEMS, пожалуйста, обсудите с нами.
Xml политика конфиденциальности блог Карта сайта
Авторское право
@ Микро-Мэджик Инк Все права защищены.
ПОДДЕРЖИВАЕМАЯ СЕТЬ
русский
