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慣性傳感器是對(duì)物理運(yùn)動(dòng)做出反應(yīng)的器件，如線性位移或角度旋轉(zhuǎn)，并將這種反應(yīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過電子電路進(jìn)行放大和處理。加速度計(jì)和陀螺儀是較常見的兩大類MEMS慣性傳感器。加速度計(jì)是敏感軸向加速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器；陀螺儀是能夠敏感運(yùn)動(dòng)體相對(duì)于慣性空間的運(yùn)動(dòng)角速度的傳感器。三個(gè)MEMS加速度計(jì)和三個(gè)MEMS陀螺儀組合形成可以敏感載體3個(gè)方向的線加速度和3個(gè)方向的加速度的微型慣性測量組合（Micro Inertial Messurement Unit，MIMU），慣性微系統(tǒng)利用三維異構(gòu)集成技術(shù)，將MEMS加速度計(jì)、陀螺儀、壓力傳感器、磁傳感器和信號(hào)處理電路等功能零件集成在硅芯片內(nèi)，并內(nèi)置算法...

將運(yùn)載體從起始點(diǎn)引導(dǎo)到目的地的技術(shù)或方法稱為導(dǎo)航。導(dǎo)航系統(tǒng)測量并解算出運(yùn)載體的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置，提供給駕駛員或自動(dòng)駕駛儀實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)載體的正確操縱或控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可資利用的導(dǎo)航信息源越來越多，導(dǎo)航系統(tǒng)的種類也越來越多。以航空導(dǎo)航為例，可供裝備的機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)有慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)、羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)等，這些導(dǎo)航系統(tǒng)各有特色，優(yōu)缺點(diǎn)并存。比如，慣性導(dǎo)航(以下簡稱慣導(dǎo))系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：不需要任何外來信息也不向外輻射任何信息，可在任何介質(zhì)和任何環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航，且能輸出飛機(jī)的位置、速度、方位和姿態(tài)等多種導(dǎo)航參數(shù)，系統(tǒng)的頻帶寬，能跟蹤運(yùn)載體的任何機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)航輸出數(shù)據(jù)平穩(wěn)，...

IMU的標(biāo)定過程主要涉及內(nèi)參標(biāo)定，其目的是消除或減少IMU系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的誤差。IMU通常包含三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，兩者在測量原理和性能上有所不同。陀螺儀適合測量高速運(yùn)動(dòng)中的角速度，但存在零點(diǎn)漂移問題，易受溫度等環(huán)境因素影響；加速度計(jì)則適合測量低頻加速度，但數(shù)據(jù)易受震動(dòng)影響。 內(nèi)參標(biāo)定的關(guān)鍵在于建立IMU誤差的數(shù)學(xué)模型，主要包括零偏、尺度偏差和軸偏差。零偏是指IMU靜止時(shí)測量的非零角速度或加速度；尺度偏差是由于物理量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量（如電壓、電阻和電流）時(shí)，各軸之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)不一致；軸偏差則是由于制造過程中的不完美導(dǎo)致的。凌思科技先進(jìn)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)獲得眾多用戶的認(rèn)可。深圳MMG200慣性導(dǎo)航...

MEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域較早開始研究的傳感器之一。經(jīng)過多年的發(fā)展，MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。 它的工作原理就是靠MEMS中可移動(dòng)部分的慣性。由于中間電容板的質(zhì)量很大，而且它是一種懸臂構(gòu)造，當(dāng)速度變化或者加速度達(dá)到足夠大時(shí)，它所受到的慣性力超過固定或者支撐它的力，這時(shí)候它會(huì)移動(dòng)，它跟上下電容板之間的距離就會(huì)變化，上下電容就會(huì)因此變化。電容的變化跟加速度成正比。根據(jù)不同測量范圍，中間電容板懸臂構(gòu)造的強(qiáng)度或者彈性系數(shù)可以設(shè)計(jì)得不同。還有如果要測量不同方向的加速度，這個(gè)MEMS的結(jié)構(gòu)會(huì)有很大的不同。電容的變化會(huì)被另外一塊使用芯片轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，有時(shí)還會(huì)把這個(gè)電壓信號(hào)放大。電壓...

固態(tài)慣性傳感器有著潛在的成本、尺寸、重量等優(yōu)勢，其在系統(tǒng)中的應(yīng)用也必然激增。隨著器件成本的降低、小尺寸傳感器的出現(xiàn)，凌思應(yīng)用也出現(xiàn)了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是隨著慣性傳感器的發(fā)展而發(fā)展起來的一門導(dǎo)航技術(shù),它完全自主、不受干擾、輸出信息量大、輸出信息實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)使其在凌思航行載體和民用相關(guān)領(lǐng)域獲得了普遍應(yīng)用。慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度、成本主要取決于陀螺儀和加速度傳感器的精度和成本,尤其是陀螺儀其漂移對(duì)慣導(dǎo)系統(tǒng)位置誤差增長的影響是時(shí)間的三次方函數(shù),而高精度的陀螺儀制造困難,成本很高,因此慣性技術(shù)界一直在尋求各種有效方法來提高陀螺儀的精度,同時(shí)降低系統(tǒng)成本。凌思科技是一家專業(yè)提供先進(jìn)的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的...

在工業(yè)市場上，諸如震動(dòng)分析、平臺(tái)校正、一般運(yùn)動(dòng)控制之類的應(yīng)用都需要高集成度和高可靠度的解決方案，而且在許多情況下檢測元件是直接嵌入到現(xiàn)有設(shè)備中。此外，還必須提供足夠的控制、校準(zhǔn)和編程功能，使器件真正單獨(dú)自足。一些應(yīng)用范例包括： ● 機(jī)器自動(dòng)化：通過提高位置檢測精度，并且更加嚴(yán)格地將此信息與遠(yuǎn)程控制或編程設(shè)置的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)，可以使自治或遠(yuǎn)程控制的精密儀器和機(jī)械臂更加精確、有效。 ● 工業(yè)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控：通過將傳感器更深地嵌入機(jī)械內(nèi)部，并且借由傳感器性能和嵌入式處理而更早、更準(zhǔn)確地掌握狀態(tài)變化的跡象，可以獲得更實(shí)用的價(jià)值。 ● 移動(dòng)通信和監(jiān)控：無論是陸地、航空還是海上交通工具，慣性傳感器都有助于其實(shí)...

從20世紀(jì)50年代的液浮陀螺儀到70年代的動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀;從80年代的環(huán)形激光陀螺儀、光纖陀螺儀到90年代的振動(dòng)陀螺儀以及研究報(bào)道較多的微機(jī)械電子系統(tǒng)陀螺儀相繼出現(xiàn),從而推動(dòng)了慣性傳感器不斷向前發(fā)展。因此對(duì)慣性傳感器的研究一直是各國慣性技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn),各種新材料、新技術(shù)在慣性傳感器研究中都有所體現(xiàn),隨著低成本、高精度的慣性傳感器的出現(xiàn),慣性導(dǎo)航系統(tǒng)將成為通用、低價(jià)的導(dǎo)航系統(tǒng)。 較近的傳感器技術(shù)發(fā)展使得機(jī)器人和其他工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了凌思性的進(jìn)步。除了機(jī)器人以外，慣性傳感器有可能改善其系統(tǒng)性能或功能的應(yīng)用還包括：平臺(tái)穩(wěn)定、工業(yè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、安全/監(jiān)控設(shè)備和工業(yè)車輛導(dǎo)航等。這種傳感器提供的運(yùn)動(dòng)信息非...

市面上的IMU，雖然采用多個(gè)慣導(dǎo)計(jì)算單元(磁力計(jì)、加速度計(jì)，陀螺儀)融合提升精度，但首先我們需要了解各測量單元存在的影響： 加速度計(jì)存在累積誤差，z軸由于重力加速度，無法獲取z軸旋轉(zhuǎn)角。 陀螺儀存在零點(diǎn)漂移(初始狀態(tài)傳感器有值，解決方案：上電時(shí)靜置狀態(tài)，減去零偏)，并且受溫度影響。 磁力計(jì)可校準(zhǔn)z軸角度，但容易受磁場影響。 在選型時(shí)盡量選擇誤差較小的IMU，但難免由于成本，選擇檔次的消費(fèi)級(jí)IMU，而不同廠家的IMU質(zhì)量差異很大，誤差校準(zhǔn)方式各有不同，姿態(tài)估計(jì)不準(zhǔn)確。故在使用時(shí)建議： 使用聯(lián)合磁力計(jì)的9軸方案，角度會(huì)更可靠，測量yaw角時(shí)與指南針相當(dāng)(凌思姿態(tài))。 使用過程中盡量保證環(huán)境中不受磁...

未來MEMS慣性傳感器的發(fā)展主要有四個(gè)方向： 1、高精度 導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛和個(gè)人穿戴設(shè)備等對(duì)慣性傳感器的精度需求逐漸提高，精細(xì)化測量需求和智能化的發(fā)展也對(duì)傳感器的精度提出了越來越高的要求。 2、微型化 器件的微型化可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備便攜性，滿足分布式應(yīng)用要求。微型化是未來智能傳感設(shè)備的發(fā)展趨勢，是實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)。 3、高集成度 無論是慣性測量單元還是慣性微系統(tǒng)都是為了提高器件的集成度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在更小的體積內(nèi)具備更多的測量功能，滿足裝備小體積、低功耗、多功能的需求。 4、適應(yīng)性強(qiáng) 隨著MEMS慣性傳感器的應(yīng)用范圍越來越普遍，工作環(huán)境也會(huì)越來越復(fù)雜，例如：高溫、高壓、大慣量和高沖擊等，適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境能夠...

為了得到飛行器的位置數(shù)據(jù)，須對(duì)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)每個(gè)測量通道的輸出積分。陀螺儀的漂移將使測角誤差隨時(shí)間成正比地增大，而加速度計(jì)的常值誤差又將引起與時(shí)間平方成正比的位置誤差。這是一種發(fā)散的誤差（隨時(shí)間不斷增大），可通過組成舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路 3個(gè)負(fù)反饋回路的方法來修正這種誤差以獲得準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)。 舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路都具有無阻尼周期振蕩的特性。所以慣性導(dǎo)航系統(tǒng)常與無線電、多普勒和天文等導(dǎo)航系統(tǒng)組合，構(gòu)成高精度的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，使系統(tǒng)既有阻尼又能修正誤差。 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航精度與地球參數(shù)的精度密切相關(guān)。高精度的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)須用參考橢球來提供地球形狀和重力的參數(shù)。由于地殼密度不...