Aceste giroscoape MEMS unice de înaltă precizie sunt dezvoltate independent cu o arhitectură complet digitală în buclă închisă-, care este designul de bază pentru a le asigura performanța superioară și fiabilitatea-pe termen lung. Spre deosebire de giroscoapele MEMS tradiționale cu buclă deschisă, designul complet digital în buclă închisă realizează detectarea, feedback-ul și corectarea în timp real a modului de vibrație al giroscopului prin procesarea semnalului digital de înaltă precizie (DSP) și algoritmul de control al buclei închise avansate, suprimarea mecanică a temperaturii, cu efect de suprimare a temperaturii. zgomotul și factorii externi de mediu, îmbunătățind astfel semnificativ acuratețea măsurătorilor și stabilitatea produsului.

Ca produs de-giroscop MEMS de înaltă performanță, seria SG-H integrează multiple caracteristici remarcabile pentru a răspunde nevoilor diverse de aplicații ale domeniilor de navigație industrială și inerțială: adoptă un design structural miniaturizat, cu dimensiuni compacte și greutate redusă, care poate fi integrat cu ușurință în diverse echipamente cu spațiu de instalare limitat; pe premisa asigurării unei performanțe ridicate, realizează un control optimizat al costurilor, cu o eficiență ridicată a costurilor-și este potrivit pentru scenarii de-aplicații la scară largă; în același timp, are o adaptabilitate excelentă la mediu, poate funcționa stabil în medii dure, cum ar fi o gamă largă de temperatură (-40 grade ~ 85 grade) și vibrații puternice și are o bună capacitate anti-interferență și o durată lungă de viață.

În ceea ce privește parametrii cheie de performanță, giroscoapele MEMS cu o singură axă din seria SG-H au avantaje remarcabile în ceea ce privește stabilitatea polarizării, care este unul dintre indicatorii de bază pentru măsurarea preciziei giroscoapelor. Mai exact, stabilitatea sa de polarizare poate ajunge la 1 grad/h în condiția de netezire de 10s, care se află la nivel de frunte în același tip de produse. Această stabilitate excelentă de polarizare asigură că giroscopul poate menține o precizie ridicată de măsurare pentru o lungă perioadă de timp, reducând în mod eficient eroarea cumulativă a sistemelor de navigație inerțială și oferind suport fiabil de măsurare a vitezei unghiulare pentru echipament.

Datorită indicatorilor de performanță excelenți și caracteristicilor produsului, giroscoapele MEMS cu o singură axă din seria SG-H sunt potrivite pe scară largă pentru diverse sisteme de navigație inerțială care au cerințe stricte privind precizia și stabilitatea. Scenariile tipice de aplicații includ: vehicule aeriene fără pilot (UAV) de navigație inerțială și control al atitudinii, roboți industriali de poziționare de precizie și control al mișcării, măsurarea atitudinii echipamentelor maritime, navigație auxiliară aerospațială, unități de măsurare inerțială auto (IMU) și alte domenii care necesită detecție cu precizie înaltă a vitezei unghiulare și funcționare stabilă de lungă durată. Poate îmbunătăți în mod eficient acuratețea navigației, stabilitatea controlului și fiabilitatea operațională a întregului sistem și poate oferi suport tehnic puternic pentru modernizarea și dezvoltarea echipamentelor aferente.

Caracteristici cheie și avantajedeGiroscop MEMS

1. Axa Z-Axa sensibilă

Giroscopul este proiectat cu o axă sensibilă dedicată axei Z-, care este optimizată pentru măsurarea vitezei unghiulare în direcția axei Z-. Adoptă o structură de detecție MEMS de-înaltă precizie și o tehnologie avansată de calibrare a semnalului, care poate detecta cu precizie modificarea vitezei unghiulare a obiectului măsurat în jurul axei Z-, cu sensibilitate ridicată și capacitate puternică anti-interferențe. Acest design face ca produsul să fie potrivit pentru scenarii care necesită detectarea independentă a vitezei unghiulare pe axa Z-, cum ar fi controlul atitudinii, monitorizarea stării de rotație și măsurarea auxiliară de navigație inerțială și poate furniza date de măsurare stabile și fiabile pentru sistem.

2. 5V Sursă de alimentare

Produsul adoptă un design standard de alimentare de 5V DC, care este foarte compatibil cu majoritatea echipamentelor de control industrial, electronice de larg consum și sisteme încorporate. Schema de alimentare de 5V nu numai că simplifică proiectarea circuitului de alimentare al întregului sistem, reduce complexitatea potrivirii sursei de alimentare, dar asigură și funcționarea stabilă a giroscopului. Poate fi conectat direct la modulul de alimentare comun de 5V fără componente suplimentare de conversie a tensiunii, reducând efectiv costul de integrare și îmbunătățind confortul instalării și utilizării produsului.

3. Curent de funcționare scăzut

Cu un circuit optimizat de gestionare a energiei și un design de cip-MEMS cu putere redusă, giroscopul are avantajul unui curent de funcționare scăzut în timpul funcționării normale. Caracteristica de consum redus de energie nu numai că reduce consumul de energie al întregului sistem, dar extinde și durata de viață a sursei de alimentare (în special pentru echipamentele alimentate cu baterii, cum ar fi dispozitivele portabile și vehiculele aeriene fără pilot). Între timp, curentul de funcționare scăzut poate reduce generarea de căldură a produsului în timpul funcționării, poate evita impactul creșterii temperaturii asupra preciziei măsurării și poate asigura în continuare funcționarea stabilă-pe termen lung a giroscopului.

4. Cost redus

Pe premisa asigurării indicatorilor de performanță de bază, produsul realizează optimizarea costurilor prin proiectarea structurală optimizată, procesul de producție matur și selecția rezonabilă a componentelor. În comparație cu giroscoape de înaltă-precizie de același tip, acesta are avantaje evidente de cost, care este potrivit pentru scenarii de aplicații la scară mare-care au anumite cerințe de performanță, dar sunt sensibile la costuri, cum ar fi electronice de larg consum, terminale de control industriale și unități de măsură inerțiale cu costuri reduse-. Poate ajuta clienții să reducă costul total al sistemului, în timp ce satisface nevoile aplicației.

5. Stabilitate excelentă de părtinire

Stabilitatea biasului este unul dintre indicatorii de bază pentru măsurarea preciziei giroscoapelor MEMS, iar acest produs funcționează excelent în acest indice. Stabilitatea sa de polarizare poate ajunge la 1 grad/h în condițiile unei neteziri de 10 secunde, ceea ce suprimă efectiv eroarea cumulativă cauzată de deviația de polarizare în timpul funcționării pe termen lung-. Acest avantaj permite giroscopului să mențină o precizie ridicată a măsurătorilor pentru o lungă perioadă de timp, oferind suport de încredere pentru datele de viteză unghiulară pentru scenarii de aplicații de-înaltă precizie, cum ar fi navigarea inerțială, controlul de precizie a atitudinii și măsurarea de înaltă-precizie a rotației și îmbunătățind performanța generală și fiabilitatea sistemului.

Aplicații tipice aleGiroscop MEMS

1. IMU și sistem de navigație

Giroscoapele MEMS sunt componente de bază ale unităților de măsurare inerțiale (IMU), care sunt integrate pe scară largă în diferite sisteme de navigație. În sistemele de navigație inerțială (INS), giroscoapele MEMS funcționează cu accelerometre pentru a detecta viteza unghiulară și accelerația liniară a obiectului măsurat în timp real și pentru a calcula poziția, atitudinea și viteza obiectului prin algoritmi de navigație inerțială. Sunt potrivite pentru scenarii în care semnalele GPS sunt slabe sau pierdute, cum ar fi inginerie subterană, navigație marină, aerospațială și poziționare în interior. Cu o stabilitate excelentă a părtinirii și un răspuns dinamic, giroscoapele MEMS pot compensa eficient eroarea de poziționare a sistemelor de navigație, pot îmbunătăți acuratețea și continuitatea navigației și pot asigura funcționarea stabilă a întregului sistem de navigație în medii complexe.

2. Detectarea atitudinii

Detectarea atitudinii este unul dintre cele mai comune scenarii de aplicare ale giroscoapelor MEMS, care este utilizat pe scară largă în diverse echipamente care trebuie să monitorizeze și să controleze atitudinea în timp real. Aplicațiile tipice includ echipamente aerospațiale (cum ar fi sateliți, avioane și rachete), roboți industriali, electronice de larg consum (cum ar fi smartphone-uri, tablete și dispozitive portabile inteligente) și echipamente maritime. În aceste scenarii, giroscoapele MEMS detectează cu acuratețe modificarea vitezei unghiulare a echipamentului în jurul a trei axe (ruliu, înclinare și rotire), transformă semnalul de viteză unghiulară în date de atitudine prin procesarea semnalului și oferă feedback de atitudine-în timp real pentru sistemul de control. Acest lucru ajută echipamentul să mențină o atitudine stabilă, să îmbunătățească precizia de funcționare și să evite riscuri precum abaterea și răsturnarea în timpul funcționării.

3. Vehicule fără pilot

Odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei fără pilot, giroscoapele MEMS au devenit o componentă de bază indispensabilă în vehiculele fără pilot, inclusiv vehiculele aeriene fără pilot (UAV), vehiculele terestre fără pilot (UGV) și navele fără pilot. În UAV, giroscoapele MEMS sunt folosite pentru controlul atitudinii, stabilitatea hoverului și corectarea traiectoriei de zbor, asigurându-se că UAV-ul poate menține zborul stabil chiar și în medii de aer complexe (cum ar fi vântul puternic și turbulențele). În UGV-urile și navele fără pilot, aceștia sunt responsabili pentru detectarea stării de rotație și a schimbării atitudinii vehiculului, cooperând cu sistemele de navigație și control pentru a realiza conducerea autonomă, planificarea traseului și evitarea obstacolelor. Dimensiunea compactă și consumul redus de energie al giroscoapelor MEMS sunt perfect adaptate la cerințele de design ușoare și miniaturizate ale vehiculelor fără pilot, asigurând în același timp fiabilitate ridicată și performanță-în timp real.

4. Asistență GPS

Giroscoapele MEMS joacă un rol auxiliar important în poziționarea GPS (Global Positioning System), rezolvând eficient problemele de precizie scăzută a poziționării și pierderea semnalului GPS în medii complexe. În sistemele de poziționare GPS, giroscoapele MEMS pot compensa întârzierea și eroarea de poziționare cauzate de întreruperea semnalului GPS (cum ar fi în tuneluri, canioane urbane și păduri dese) prin detectarea vitezei unghiulare a obiectului în timp real. Prin tehnologia de fuziune a datelor, datele de poziționare ale GPS și datele privind viteza unghiulară ale giroscoapelor MEMS sunt integrate, ceea ce nu numai că îmbunătățește precizia de poziționare și performanța în timp real-, dar îmbunătățește și capacitatea anti-interferențe a sistemului de poziționare. Această aplicație este utilizată pe scară largă în navigația auto, dispozitive portabile de poziționare, echipamente de explorare în aer liber și alte domenii, oferind servicii de poziționare mai fiabile pentru utilizatori.

Specificațiial giroscopului MEMS

Parametru	SG-H300	SG-H400	SG-H500	Unitate
Gamă	±300	±400	±500	gradul /s
Stabilitate de polarizare (1s neted)	<3	<3	<3	gradul /h
Stabilitate de polarizare (10 secunde)	<1	<1	<1	gradul /h
Derivarea temperaturii de polarizare (1σ temperatură completă)	<1	<1	<1	gradul /h
Repetabilitate de polarizare (1σ)	<1	<1	<1	gradul /h
Factor de scară (25 de grade)	21600	18000	16000	LSB/ grad /s
Neliniaritatea factorului de scară (1σ)	<100	<100	<100	ppm
Factorul de scară Deriva temperaturii (1σ Temp. completă)	<100	<100	<100	ppm
Repetabilitate factor de scară (1σ)	<10	<10	<10	ppm
Lățime de bandă (-3dB)	250	250	250	Hz
Întârziat	<1	<1	<1	Domnișoară
Rata de ieșire a datelor	12K	12K	12K	Hz
Precizia ieșirii	24	24	24	Pic
Merge aleatoriu (varianta Allan 25 de grade)	<0.05	<0.05	<0.05	gradul /√h
Zgomot maxim (temperatura camerei)	<0.3	<0.3	<0.3	gradul /s
G-sensibilitate (Orice axă, test±1g)	<1	<1	<1	gradul /h/g
Eroare de rectificare a vibrațiilor (12g, rms, 20-2000)	<1	<1	<1	grad /h/g(rms)
Pornire-la timp	<1	<1	<1	s
Frecvența axei de antrenare	11.5-12.5	1.5-12.5	1.5-12.5	kHz
Soc (pornire-) (1 ms)	1000	1000	1000	g
Rezistență la șocuri (fără-alimentare) (10 ms)	10000	10000	10000	g
Vibrație (pornire-)	18	18	18	g
Temperatura de funcționare	-45~+85	-45~+85	-45~+85	grad
Temperatura de depozitare	-55~+125	-55~+125	-55~+125	grad
Tensiunea de funcționare	5±0.25	5±0.25	5±0.25	V
Operați curent	40			mA

Dimensiune

De ce să alegețiNoastreGiroscop MEMS?

1. Precizie și stabilitate superioară

Precizia este nucleul giroscoapelor MEMS, iar produsul nostru este echipat cu o arhitectură complet digitală în buclă închisă-și tehnologie avansată de calibrare a semnalului. Stabilitatea sa de polarizare poate atinge 1 grad/h (10 secunde netedă), ceea ce suprimă în mod eficient interferența derivei temperaturii, a zgomotului mecanic și a factorilor externi de mediu, asigurând măsurarea vitezei unghiulare de-înaltă-precizie pe termen lung. Indiferent dacă este utilizat în navigația inerțială, controlul atitudinii sau monitorizarea mișcării de-înaltă precizie, poate oferi suport de date stabil și fiabil, reducând eroarea cumulativă a întregului sistem și îmbunătățind acuratețea operațională.

2. Adaptabilitate și utilizare excelentă

Giroscopul nostru MEMS este proiectat având în vedere caracterul practic pentru a răspunde nevoilor diverse ale diferitelor scenarii de aplicare. Adoptă un design de axe sensibile la axa Z-, care este optimizat pentru măsurarea vitezei unghiulare în direcția axei Z- și poate fi integrat în mod flexibil în diferite sisteme care necesită detectarea independentă a axei Z-. Cu o sursă de alimentare standard de 5 V DC, este foarte compatibil cu majoritatea echipamentelor de control industrial, sistemelor încorporate și electronice de consum, simplificând proiectarea circuitului de alimentare și reducând dificultatea de integrare. În plus, designul cu curent de funcționare scăzut nu numai că reduce consumul de energie, ci și extinde durata de viață a echipamentelor alimentate cu baterie-, făcându-l potrivit pentru dispozitive portabile și fără echipaj.

3. Cost-Eficiență ridicată

Aderăm la conceptul de „performanță ridicată la un cost rezonabil”, iar prin design structural optimizat, procese de producție mature și selecție rațională a componentelor, am atins un echilibru perfect între performanța produsului și cost. În comparație cu produsele de același nivel de precizie, giroscopul nostru MEMS are avantaje evidente de cost, care vă pot ajuta să reduceți eficient costul total al sistemului, asigurând în același timp cerințele aplicației. Este potrivit pentru scenarii de aplicații la scară largă-, cum ar fi electronice de larg consum, terminale de control industrial și unități de măsură inerțiale cu cost redus-, aducând performanțe mai mari la costuri pentru proiectele dvs.

4. Calitate fiabilă și durată lungă de viață

Giroscopul nostru MEMS este supus unui control strict al calității și testări de fiabilitate pe tot parcursul procesului de producție, de la fabricarea cipurilor până la asamblarea produsului. Adoptă un design structural compact și robust, cu capacitate puternică anti-interferențe și adaptabilitate excelentă la mediu, care poate funcționa stabil în medii dure, cum ar fi o gamă largă de temperaturi (-40 grade ~ 85 grade), vibrații puternice și umiditate. Designul cu consum redus de energie reduce, de asemenea, generarea de căldură a produsului, evitând degradarea performanței cauzată de supraîncălzire și asigurând funcționarea stabilă pe termen lung a produsului, reducând costurile de întreținere și timpii de nefuncționare pentru sistemul dumneavoastră.

5. Compatibilitate largă cu aplicațiile

Giroscopul nostru MEMS este aplicabil pe scară largă în diverse domenii, inclusiv unități de măsură inerțiale (IMU) și sisteme de navigație, detectarea atitudinii, vehicule fără pilot (UAV-uri, UGV-uri), asistență GPS, roboți industriali, electronice de larg consum și alte scenarii. Indiferent dacă aveți nevoie de suport de navigare de înaltă-precizie, de control al atitudinii-în timp real sau de poziționare auxiliară, produsul nostru poate fi adaptat în mod flexibil, oferind o soluție unică de măsurare a vitezei unghiulare-pentru diferitele nevoi ale aplicațiilor dvs.

Principiul de lucru alGiroscop MEMS

1. Mecanism de bază: efect Coriolis

Efectul Coriolis este principiul fizic fundamental pe care funcționează giroscoapele MEMS. Când o masă se mișcă cu o viteză constantă într-un cadru de referință rotativ, ea va fi supusă unei forțe inerțiale perpendiculare atât pe direcția de mișcare, cât și pe direcția de rotație-această forță se numește forță Coriolis. Mărimea forței Coriolis este proporțională cu viteza unghiulară a cadrului de referință rotativ, cu masa obiectului în mișcare și cu viteza liniară a obiectului. Giroscoapele MEMS utilizează acest efect pentru a converti viteza unghiulară a obiectului măsurat într-un semnal electric detectabil, realizând astfel măsurarea vitezei unghiulare.

2. Structura cheie: micro-oscilator de detectare

Componenta centrală a giroscopului MEMS este micro-oscilatorul de detectare, care este fabricat prin tehnologia de microfabricare MEMS (cum ar fi microprelucrarea în vrac sau microprelucrarea de suprafață). Acest oscilator constă de obicei dintr-un micro-bloc de masă, grinzi elastice și electrozi de antrenare/detecție. Micro-blocul de masă este suspendat pe substrat de grinzi elastice, ceea ce îi permite să se deplaseze într-o direcție specifică sub acțiunea tensiunii de antrenare. Conform designului, micro-oscilatorul de detectare are două direcții principale de mișcare: direcția de conducere (direcția de excitare) și direcția de detectare (direcția de detectare), care sunt perpendiculare una pe cealaltă.

3. Proces de lucru: Excitare → Generarea forței Coriolis → Detectarea semnalului

Întregul proces de lucru al giroscopului MEMS este un ciclu-închis sau deschis-, care poate fi împărțit în mod specific în trei pași:

- Pasul 1: Excitarea micro-oscilatorului - Electrozii de antrenare aplică o tensiune alternativă micro-blocului de masă, care generează o forță electrostatică pentru a determina blocul de masă să vibreze periodic în direcția de antrenare la o frecvență de rezonanță fixă. Această vibrație stabilă este premisa pentru generarea ulterioară a forței Coriolis; numai atunci când blocul de masă menține o viteză liniară constantă în direcția de conducere, forța Coriolis poate fi precis proporțională cu viteza unghiulară măsurată.

- Pasul 2: Generarea forței Coriolis - Când giroscopul MEMS se rotește în jurul axei sensibile (axa perpendiculară atât pe direcția de conducere, cât și pe direcția de detectare), micro-blocul de masă care vibrează în direcția de mers va fi supus forței Coriolis perpendicular pe direcția de detecție (adică, direcția de detectare). Mărimea acestei forțe Coriolis este direct proporțională cu viteza unghiulară de rotație a giroscopului: cu cât viteza unghiulară este mai mare, cu atât forța Coriolis este mai mare și invers.

- Pasul 3: Detectarea și procesarea semnalului - Sub acțiunea forței Coriolis, micro-blocul de masă va produce o mică deplasare în direcția de detectare. Electrozii de detectare detectează această deplasare și o convertesc într-un semnal electric (de obicei, o schimbare a capacității sau a tensiunii). Circuitul de procesare a semnalului amplifică, filtrează și calibrează apoi acest semnal electric slab, transformându-l într-un semnal digital sau analog, care este proporțional cu viteza unghiulară măsurată. În cele din urmă, semnalul procesat este transmis către sistemul superior, completând măsurarea vitezei unghiulare.

4. Arhitectură-buclă deschisă vs. buclă închisă-

Giroscoapele MEMS sunt împărțite în arhitecturi în-buclă deschisă și-închisă, conform metodei de procesare a semnalului. Giroscoapele cu buclă-deschisă detectează direct deplasarea blocului de micro-masă în direcția de detectare și îl transformă într-un semnal de ieșire; au avantajele unei structuri simple și costuri reduse, dar sunt susceptibile la interferențe externe și au o precizie relativ scăzută. Giroscoapele cu buclă închisă-, pe de altă parte, adaugă o legătură de control de feedback: după detectarea deplasării blocului de masă, circuitul de feedback generează o contraforță pentru a compensa forța Coriolis, făcând blocul de masă să revină în poziția de echilibru. Mărimea forței de feedback este proporțională cu forța Coriolis (și, prin urmare, cu viteza unghiulară), care îmbunătățește semnificativ acuratețea măsurării, stabilitatea și capacitatea anti-interferențele și este utilizată pe scară largă în scenariile de aplicații de-înaltă precizie.

Întrebări frecvente aleGiroscop MEMS

Q1: Ce înseamnă „stabilitate de polarizare de 1 grad/h (10s neted)” și de ce este important?

R: Stabilitatea de polarizare se referă la gradul de abatere a semnalului de ieșire al giroscopului MEMS atunci când nu există o intrare de viteză unghiulară (stare statică), reflectând acuratețea-de măsurare pe termen lung a giroscopului. Parametrul „1 grad/h (10s neted)” înseamnă că, după 10 secunde de procesare de netezire a semnalului, deviația medie a giroscopului nu este mai mare de 1 grad pe oră. Acest indicator este crucial deoarece afectează direct eroarea cumulativă a sistemului: cu cât stabilitatea de polarizare este mai bună, cu atât eroarea cumulativă este mai mică în timpul funcționării pe termen lung, ceea ce este deosebit de important pentru scenariile de-înaltă precizie, cum ar fi navigația inerțială și controlul atitudinii.

Q2: Ce cerințe de alimentare are giroscopul MEMS?

R: Giroscopul nostru MEMS adoptă un design standard de alimentare de 5V DC, care este foarte compatibil cu majoritatea echipamentelor de control industrial, sistemelor încorporate și electronice de larg consum. Nu necesită componente suplimentare de conversie a tensiunii, ceea ce simplifică proiectarea circuitului de alimentare. În același timp, produsul are o caracteristică de curent de funcționare scăzut, care poate reduce eficient consumul de energie al sistemului și este potrivit pentru dispozitive alimentate cu baterie-, cum ar fi echipamente portabile și vehicule fără pilot.

Q3: Care este diferența dintre giroscoapele MEMS în-buclă deschisă și-închisă și pe care ar trebui să aleg?

R: Principala diferență constă în metoda de procesare a semnalului: giroscoapele cu buclă-deschisă detectează direct deplasarea micro-blocului de masă în direcția de detectare și îl convertesc într-un semnal de ieșire, cu avantajele structurii simple și a costurilor reduse, dar cu o precizie redusă și capacitate anti-interferențele, potrivite pentru scenarii de-cu precizie redusă electronică. Giroscoapele-în buclă închisă adaugă o legătură de control de feedback pentru a compensa forța Coriolis printr-un circuit de feedback, îmbunătățind semnificativ acuratețea măsurării, stabilitatea și capacitatea anti-interferențe, potrivite pentru scenarii de-înaltă precizie, cum ar fi navigația inerțială, vehiculele fără pilot și controlul de precizie a atitudinii.

Î4: Giroscopul MEMS poate funcționa normal în medii dure?

A: Da. Giroscopul nostru MEMS are o adaptabilitate excelentă la mediu și poate funcționa stabil în medii dure. Poate rezista la o gamă largă de temperaturi de -40 de grade ~ 85 de grade și are capacități puternice anti-vibrații și anti-umiditate. Designul structural compact și robust și testarea strictă a calității asigură menținerea unei performanțe stabile în locuri industriale, medii exterioare și alte scenarii complexe, reducând impactul factorilor de mediu asupra preciziei măsurătorilor.

Tag-uri populare: Giroscop unic MEMS de înaltă precizie, China Producători, furnizori, fabrică de giroscop unic MEMS de înaltă precizie