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類型分類:
科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類:
慣性傳感器

SDI MEMS慣性傳感器應(yīng)用方案

發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:75

  一、MEMS慣性傳感器簡(jiǎn)介
  MEMS慣性傳感器包括MEMS角速率陀螺和MEMS線加速度計(jì)兩大類。MEMS角速率陀螺是沒(méi)有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的固態(tài)角速率陀螺; MEMS線加速度計(jì)是沒(méi)有質(zhì)塊移動(dòng)的固態(tài)線加速度計(jì)。它們都采用進(jìn)口MEMS芯片,制造采用BIMOS生產(chǎn)工藝和載流焊及表貼工藝技術(shù),電容式輸出。形成功能完整的角速率傳感器和線加速度傳感器。具有高可靠性和高封裝堅(jiān)固性。還具有自檢測(cè)(Self Test)功能,可實(shí)現(xiàn)BIT(Built-In-Test)機(jī)內(nèi)檢測(cè)。
  MEMS慣性傳感器特性:
  a) 體積小:我公司研制的最小的角速率陀螺只有14×14×7mm3。
  b) 重量輕:我公司研制的最輕的角速率陀螺只有12克。
  c) 單電源供電,功耗小:多為+5V供電,功耗僅6mA。
  d) 測(cè)量范圍很寬:MEMS角速率陀螺的測(cè)量范圍低中速型為5°/ S ∽1,000°/ S,高速型是1,000∽12,000°/ S,超高速可高達(dá)50,000°/ S 。
  e) 耐沖擊加速度能力很強(qiáng):角速率陀螺的標(biāo)稱值多為2,000g;加速度計(jì)的標(biāo)稱值多為1,000g。但經(jīng)有效的集成封裝工藝技術(shù)可提高十倍,達(dá)到20,000g。
  f) 非線性小,即線性度較好:一般為<0.5%F.R,最高可達(dá)0.05%F.R。
  g) 幾乎沒(méi)有遲滯:輸出隨輸入在滿量程范圍內(nèi)的電壓值比較確定,作為控制信號(hào)和測(cè)量信號(hào)比較準(zhǔn)確。
  h) 帶寬多可調(diào)整:絕大多數(shù)用進(jìn)口芯片研制的慣性傳感器的帶寬可選≤500HZ的任一帶寬;個(gè)別慣性傳感器的帶寬可選≤1,000HZ的任一帶寬。但直接進(jìn)口的MEMS 慣性傳感器成品,則一般不可調(diào)整。
  i) 噪聲的影響不大:零位附近存在隨機(jī)噪聲,大約5mV左右,不易濾掉,這種隨機(jī)噪聲隨著角速率或加速度的產(chǎn)生其作用就不太明顯,作為控制信號(hào)和測(cè)量信號(hào)不受影響。如要對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行10秒內(nèi)的積分也無(wú)大礙。而>10秒的積分則需謹(jǐn)慎,可選噪聲很小的去試,可對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行1~4極的濾波,以濾掉隨機(jī)噪聲以外的噪聲,得到平滑的信號(hào),以便更好的應(yīng)用。
j) 可選擇是否帶溫補(bǔ):特別是對(duì)溫差變化較大的用戶,例如航空飛行器,要考慮溫漂的影響,可考慮有溫補(bǔ)的。對(duì)于導(dǎo)彈類的航天、兵器及民用產(chǎn)品,溫度變化不大,則可不考慮溫漂的影響,不必溫補(bǔ)。

  二、MEMS慣性傳感器應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域
  應(yīng)用于武器的制導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域
  航空航天飛行器控制技術(shù)領(lǐng)域
  應(yīng)用于艦船測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域
  應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車自動(dòng)導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、防滑控制系統(tǒng)、碰撞檢測(cè)系統(tǒng)
  應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域:工業(yè)機(jī)器人、航空攝影、地震監(jiān)測(cè)、氣象觀測(cè)等
  應(yīng)用于橋路建設(shè)領(lǐng)域:橋墩打樁的測(cè)量與控制系統(tǒng),路基﹑鐵軌的測(cè)量與路面鋪設(shè)的測(cè)量與控制系統(tǒng)等
  應(yīng)用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域:定向鉆井、大地測(cè)量、礦山隧道等

  

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