Полное название IMU — Инерциальная измерительная единица. Это модуль, состоящий из нескольких датчиков, таких как трехосный акселерометр и трехосный гироскоп.
IMU в основном используется для определения севера или навигации и широко используется в беспилотных транспортных средствах и дронах.
Давайте поговорим о принципах работы трехосного акселерометра и трехосного гироскопа в IMU от Ericco.
1. Трехосный акселерометр.
Трехосевой акселерометр основан на основном принципе ускорения для достижения работы.
Трехосный акселерометр — это инерционный датчик, который может измерять удельную силу объекта, то есть общее ускорение или негравитационную силу, действующую на единицу массы без гравитации. Когда акселерометр остается неподвижным, он может определять ускорение силы тяжести, в то время как общее ускорение равно нулю. При движении в свободном падении общее ускорение равно ускорению свободного падения, но внутри акселерометр находится в состоянии невесомости, и в то же время выходной сигнал акселерометра равен нулю.
Трехосный акселерометр можно использовать для измерения углов. Интуитивно понятно, что степень сжатия пружины определяется углом между акселерометром и землей. Удельную силу можно измерить по длине сжатия пружины. Таким образом, без внешней силы акселерометр может точно измерить угол тангажа и крена без накопления ошибок.
В трехосных акселерометрах MEMS используются пьезорезистивные, пьезоэлектрические и емкостные принципы работы, а создаваемая удельная сила (давление или смещение) пропорциональна изменениям сопротивления, напряжения и емкости соответственно. Эти изменения можно собрать с помощью соответствующих схем усиления и фильтрации. Недостатком этого датчика является то, что на него сильно влияет вибрация.
2. Трехосный гироскоп.
Трехосный гироскоп является основным чувствительным устройством инерциальной навигационной системы, и точность его измерения напрямую влияет на точность расчета ориентации инерциальной навигационной системы.
Функция: Рассчитайте угловую скорость и угол после интегрирования угловой скорости в единицу измерения.
Принцип: Чтобы понять принцип работы трехосного гироскопа, нужно сначала знать силу Кориолиса. Сила Кориолиса — это инерционная или фиктивная сила, которая действует на объекты, движущиеся в системе отсчета, вращающейся относительно инерциальной системы отсчета. Сила Кориолиса возникает из-за инерционного движения объекта.
Когда частица движется прямолинейно относительно инерциальной системы, ее траектория относительно вращающейся системы представляет собой кривую вследствие собственной инерции. Основываясь на вращающейся системе, мы полагаем, что существует сила, которая заставляет траекторию частицы образовывать кривую. Сила Кориолиса является описанием этого отклонения, то есть, когда движение прямой линии помещено во вращающуюся систему, траектория прямой будет смещаться, но на проблему фактического движения по прямой линии не влияет сила. Создание такой виртуальной силы называется силой Кориолиса.
Поэтому в гироскопе мы выбираем два объекта, которые находятся в постоянном движении и фазы движения которых отличаются на -180 градусов, то есть два массовых блока движутся в противоположных направлениях с одинаковым размером. Создаваемая ими сила Кориолиса противоположна, тем самым сжимая движение двух соответствующих обкладок конденсатора, что приводит к дифференциальным изменениям емкости. Изменение емкости пропорционально угловой скорости вращения. Изменение угла поворота можно получить по емкости.
Ericco имеет не только FOG IMU, но и MEMS IMU, высокоточный навигационный уровень и уровень поиска на север. Если вы заинтересованы, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Веб-сайт: Ссылка
Электронная почта: info@ericcointernational.com
Ватсап: 13630231561