早期的慣性測量單元是機械式陀螺儀,主要用于航海測量航向,后在二戰(zhàn)時,德國飛彈采用陀螺儀確定方向和角速度,用加速度計測試加速度,從而控制飛行姿態(tài),爭取讓飛彈落到想去的地方,但那時的儀器精度較低。而后1976年等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想,以及后來的激光陀螺儀,使得陀螺儀靈敏度高,工作可靠,使得其在飛機、航天器和船舶的控制和導航上得到普遍的應用。 但IMU推動極速發(fā)展的趨勢還是采用MEMS制程的傳感器,MEMS中文叫微機電系統(tǒng)( Micro-Electro-Mechanical System),借用微電子加工的方式把龐大的慣性測量單元做到幾微米甚至更小的尺寸,除此以外,還能借助微電子加工的優(yōu)勢獲得更低的功耗,更輕的重量,更好的量產(chǎn)性和一致性。凌思科技為您提供先進的慣性導航系統(tǒng),期待您的光臨!IMU500慣性導航廠家
智能手機和平板電腦 IMU在手機和平板電腦的應用很普遍,很多游戲如飛行游戲,體育類游戲,陀螺儀監(jiān)測游戲者手的位移,從而實現(xiàn)各種游戲操作效果。而我再舉個簡單的例子,當我們水平傾斜手機時,我們的智能手機會神奇地從縱向變成橫向。這就是我們手機里IMU中加速度計的功能。 在我們的手機上,通常帶有3軸加速度計的IMU來感應重力作用的方向。 IMU芯片放置在手機內(nèi)部,通常有3個加速度計放置在3個方向。一個用于測量手機長邊(X方向)的加速度,一個用于測量手機短邊(Y方向)的加速度,一個用于測量從手機出來的軸(z方向)的加速度。 如果在X方向放置的加速度計中測量到重力加速度,則意味著我們以縱向模式手持手機,類似地,如果我們以橫向模式手持手機,則在Y方向放置的加速度計上將感測到重力加速度。從而根據(jù)感應重力方向動態(tài)旋轉(zhuǎn)屏幕。山東MMG200慣性導航單元廠家先進的慣性導航系統(tǒng),就選凌思科技,歡迎客戶來電!
慣性傳感器是對物理運動做出反應的器件,如線性位移或角度旋轉(zhuǎn),并將這種反應轉(zhuǎn)換成電信號,通過電子電路進行放大和處理。加速度計和陀螺儀是較常見的兩大類MEMS慣性傳感器。加速度計是敏感軸向加速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器;陀螺儀是能夠敏感運動體相對于慣性空間的運動角速度的傳感器。三個MEMS加速度計和三個MEMS陀螺儀組合形成可以敏感載體3個方向的線加速度和3個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、陀螺儀、壓力傳感器、磁傳感器和信號處理電路等功能零件集成在硅芯片內(nèi),并內(nèi)置算法,實現(xiàn)芯片級制導、導航、定位等功能。
慣性傳感器有多種類型。MEMS(微機電系統(tǒng))傳感器是較完善的傳感器類型之一,已經(jīng)使眾多應用受益。15年前,MEMS線性加速度傳感器(加速度計)徹底革新了汽車安全氣囊系統(tǒng)。自此以后,從筆記本電腦硬盤保護到游戲控制器中更為直觀的用戶運動捕捉,各種獨特的功能和應用得以實現(xiàn)。 根據(jù)諧振器陀螺儀的原理,MEMS結(jié)構(gòu)也可提供角速率檢測。兩個多晶硅檢測結(jié)構(gòu)各含一個“擾動框架”,通過靜電將擾動框架驅(qū)動到諧振狀態(tài),以產(chǎn)生必要的運動,從而在旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生科氏力。在各框架的兩個外部極限處(與擾動運動正交)是可動指,放在固定指之間,形成一個容性撿拾結(jié)構(gòu)來檢測科氏運動。當MEMS陀螺儀旋轉(zhuǎn)時,可動指的位置變化通過電容變化進行檢測,由此得到的信號送入一系列增益和解調(diào)級,產(chǎn)生電速率信號輸出。某些情況下,該信號還會經(jīng)轉(zhuǎn)換,送入一個專有數(shù)字校準電路。 傳感器內(nèi)核周圍的集成度和校準由較終性能要求決定,但在許多情況下,可能需要進行運動校準,以便實現(xiàn)較高的性能水平和穩(wěn)定性。凌思科技致力于提供先進的慣性導航系統(tǒng),有需要可以聯(lián)系我司哦!
IMU的慣性導航實現(xiàn)原理基于牛頓凌思定律和旋轉(zhuǎn)動力學原理,通過對物體的運動慣性進行測量與處理,計算出物體在空間中的加速度、方向和角速度等物理量,再通過數(shù)據(jù)處理和運算,得出精確的位置和運動信息。需要注意的是,IMU慣性導航的精確度和穩(wěn)定性會受到物資的漂移、噪聲、震蕩、溫度、軸偏差等因素的影響,因此需要進行校準和補償?shù)忍幚恚垣@得更高的精度和可靠性。 在實際應用中,IMU慣性導航常常與其他定位(如GPS)和控制系統(tǒng)(如PID控制)結(jié)合,形成多模式多傳感器融合的智能導航系統(tǒng)。這種融合能夠充分利用不同傳感器的優(yōu)勢,實現(xiàn)更加準確可靠的定位、導航、避障、跟蹤等功能。目前,IMU慣性導航技術(shù)已經(jīng)在越來越多的領(lǐng)域得到應用,包括航空航天、凌思、航海、運動測量、虛擬現(xiàn)實、智能家居等。 先進的慣性導航系統(tǒng),就選凌思科技,讓您滿意,有想法可以來我司參觀了解!LINS355慣性導航單元
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IMU全稱Inertial Measurement Unit,慣性測量單元,主要用來檢測和測量加速度與旋轉(zhuǎn)運動的傳感器。其原理是采用慣性定律實現(xiàn)的,這些傳感器從超小型的的MEMS傳感器,到測量精度非常高的激光陀螺,無論尺寸只有幾個毫米的MEMS傳感器,到直徑幾近半米的光纖器件采用的都是這一原理。 較基礎(chǔ)的慣性傳感器包括加速度計和角速度計(陀螺儀),他們是慣性系統(tǒng)的重要部件,是影響慣性系統(tǒng)性能的主要因素。尤其是陀螺儀其漂移對慣導系統(tǒng)的位置誤差增長的影響是時間的三次方函數(shù)。而高精度的陀螺儀制造困難,成本高昂。因此提高陀螺儀的精度、同時降低其成本也是當前追求的目標。IMU500慣性導航廠家