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。慣性導航系統(tǒng),就選無錫凌思科技有限公司,用戶的信賴之選。北京LINS800慣性導航模塊價格
傾角儀:靜態(tài)性能好,精度高,無累積誤差,測量物體相對于地面垂直方向的傾角(1軸),其輸出頻率低,實時性較差,而且輸出信號容易受噪聲污染。 加速度計:靜態(tài)性能好,精度高,更新頻率快,測量與慣性有關(guān)的加速度,包括旋轉(zhuǎn)、重力和線性加速度,然后對測量數(shù)據(jù)進行一次積分可以得到速度的估計,再次積分可以得到位置的估計。加速度計通過三角函數(shù)運算獲得傾角值,但由于積分產(chǎn)生的漂移誤差將隨時間累積而無限制地增長導致積分后得到的數(shù)據(jù)不準確。MMG200慣性導航慣性導航系統(tǒng)無錫凌思科技有限公司獲得眾多用戶的認可。
零偏不穩(wěn)定性(Bias Instability) IMU傳感器的零偏會隨著時間發(fā)生漂移的現(xiàn)象被稱為零偏不穩(wěn)定性bias instability,也被稱為flicker noise。零偏不穩(wěn)定性通常會在低頻下被觀察到,而高頻的閃爍噪聲往往會被白噪聲所掩蓋。 由閃爍噪聲引起的偏差波動通常被建模為隨機游走(random walk)。零偏不穩(wěn)定性測量描述了在固定條件(通常為恒溫)下,在指定的時間段內(nèi)傳感器的零偏發(fā)生的變化。他是一款陀螺儀傳感器或者IMU十分重要的指標。Bias instability通常指定為 1σ 值,單位為°/h,對不太精確的傳感器也會采用°/s的單位。
IMU的標定過程主要涉及內(nèi)參標定,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,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動中的角速度,但存在零點漂移問題,易受溫度等環(huán)境因素影響;加速度計則適合測量低頻加速度,但數(shù)據(jù)易受震動影響。 內(nèi)參標定的關(guān)鍵在于建立IMU誤差的數(shù)學模型,主要包括零偏、尺度偏差和軸偏差。零偏是指IMU靜止時測量的非零角速度或加速度;尺度偏差是由于物理量轉(zhuǎn)換成電學量(如電壓、電阻和電流)時,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致的。無錫凌思科技有限公司致力于提供慣性導航系統(tǒng),有想法的不要錯過哦!
由于制作工藝的原因,慣性傳感器測量的數(shù)據(jù)通常都會有一定誤差。凌思種誤差是偏移誤差,也就是陀螺儀和加速度計即使在沒有旋轉(zhuǎn)或加速的情況下也會有非零的數(shù)據(jù)輸出。要想得到位移數(shù)據(jù),我們需要對加速度計的輸出進行兩次積分。在兩次積分后,即使很小的偏移誤差會被放大,隨著時間推進,位移誤差會不斷積累,較終導致我們沒法再跟蹤物體的位置。第二種誤差是比例誤差,所測量的輸出和被檢測輸入的變化之間的比率。與偏移誤差相似,在兩次積分后,隨著時間推進,其造成的位移誤差也會不斷積累。第三種誤差是背景白噪聲,如果不給予糾正,也會導致我們沒法再跟蹤物體的位置。無錫凌思科技有限公司是一家專業(yè)提供慣性導航系統(tǒng)的公司,有需求可以來電咨詢!MMG200慣性導航
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慣性導航系統(tǒng)屬于一種推算導航方式.即從一已知點的位置根據(jù)連續(xù)測得的運載體航向角和速度推算出其下一點的位置.因而可連續(xù)測出運動體的當前位置。慣性導航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個導航坐標系使加速度計的測量軸穩(wěn)定在該坐標系中并給出航向和姿態(tài)角;加速度計用來測量運動體的加速度經(jīng)過對時間的一次積分得到速度,速度再經(jīng)過對時間的一次積分即可得到距離。 慣性測量單元(IMU)是測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。 為了提高可靠性,還可以為每個軸配備更多的傳感器。一般而言IMU要安裝在被測物體的重心上。 IMU大多用在需要進行運動控制的設(shè)備,如汽車和機器人上。也被用在需要用姿態(tài)進行精密位移推算的場合,如潛艇、飛機、導彈和航天器的慣性導航設(shè)備等。北京LINS800慣性導航模塊價格