陀螺仪
水下导航定位
前言

陀螺仪按照制作原理及结构可分为机械式陀螺仪、光学陀螺仪、微机械陀螺仪三类。微机械(MEMS)陀螺仪具有体积小、功耗低、可靠性高等优势。其成本低、适合批量生产,目前已能广泛应用于导航、平台控制、机器人等领域。

需求了解

目前国外MEMS陀螺仪产品已比较成熟,普遍应用于消费电子,如手机、穿戴设备等。此类产品普遍存在精度较低、零偏大、温度稳定性差等缺点。目前工业、医疗保健和军事/航空航天设计越来越多地将MEMS惯性测量单元用于高度精密的控制、自动化和定位应用。此类应用多数处于恶劣的环境之中,具有多重干扰或多个噪声源的特点。在这些恶劣的环境下,要取得高度精确的运动检测,对稳定性的要求比现有消费级惯性传感器高出数个数量级。多数运动传感器都可在受控环境下提供适中的精度,但在高度动态的环境条件下,很少有技术能提供高精度。本产品根据市场调研提出了解决传统MEMS陀螺仪不足的新方案。项目组进行了详细的设计和项目实施。

从0到1

MEMS系统是一种将微机械结构和电路集成在单硅芯片的半导体技术。MEMS陀螺仪是基于这种技术的传感器,旨在实现对单轴、双轴和三轴情况下角速度的感知。根据具体应用、陀螺仪能提供不同范围的检测能力。MEMS传感器可以直接抑制检测元件处的g效应偏置影响,无需采用成本高昂的精密型机械/封闭抑制技术。传感器设计开发和制造工艺可以带来内在稳定的线性度,这是一种重要的技术优势,同时还能降低成本、功耗和尺寸。

独具匠心

本产品内置一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计。各传感器器件集成了优化动态性能的信号调理功能。工厂校准为每个传感器提供灵敏度、偏置、对准和线性加速度(陀螺仪偏置)特性。因此,各传感器均有其自己的动态补偿公式,可提供精确的传感器测量。以公司在信号处理领域的深厚积淀为依托,即使在复杂的动态环境中,这些传感器经优化组合后也可维持带宽和相位匹配性能。与复杂且昂贵的机械和光纤陀螺相比,为精确的多轴惯性感测与工业系统的集成提供了简单而高效的方法。所有必需的运动测试及校准都是生产过程的一部分,大大缩短了系统集成时间。严格的正交对准可简化导航系统中的惯性坐标系对准。经过改进的RS422数据接口能够实现更快的数据采集和配置控制。

产品落地

每一个陀螺仪都经过独特、精密的工厂校准,可在所有条件下带来稳定的输出,消除了客户进行运动测试的必要。特有的校准常数存储于传感器内部,并以嵌入的实时补偿算法进行处理。设计了专门的特性测定和认证方案,以确保器件在严苛物理环境下的鲁棒性。

产品参数