Ovi visoko precizni jednostruki MEMS žiroskopi su nezavisno razvijeni sa potpuno digitalnom zatvorenom-arhitekturom, koja je osnovni dizajn kako bi se osigurale njihove superiorne performanse i dugoročna{1}}pouzdanost. Za razliku od tradicionalnih MEMS žiroskopa sa-otvorenom petljom, potpuno digitalni dizajn zatvorene-petlje realizuje detekciju u stvarnom-vratu, povratnu informaciju i korekciju načina vibracije žiroskopa kroz visoko-preciznu digitalnu obradu signala (DSP) i naprednu-zatvorenu petlju koja kontroliše efikasne algoritme mehaničkih pritisaka, bez uticaja na eksterne algoritme temperature, faktori okoline, čime se značajno poboljšava tačnost mjerenja i stabilnost proizvoda.

Kao MEMS žiroskop visokih-proizvoda, SG-H serija integriše više izvanrednih karakteristika kako bi zadovoljila različite potrebe primjene industrijskih i inercijalnih navigacijskih polja: usvaja minijaturizirani strukturni dizajn, kompaktne veličine i male težine, koji se može lako integrirati u različitu opremu s ograničenim prostorom za instalaciju; na pretpostavci osiguravanja visokih performansi, postiže optimiziranu kontrolu troškova, uz visoku -efikasnost i pogodan je za velike-scenerije aplikacija; U isto vrijeme, ima odličnu prilagodljivost okolišu, može stabilno raditi u teškim okruženjima kao što je širok raspon temperatura (-40 stepeni ~85 stepeni) i jake vibracije, te ima dobru sposobnost protiv smetnji i dug vijek trajanja.

U pogledu ključnih parametara performansi, SG{0}}H serija MEMS sa jednom-osom žiroskopa imaju izuzetne prednosti u stabilnosti prednapona, što je jedan od ključnih indikatora za mjerenje preciznosti žiroskopa. Konkretno, njegova bias stabilnost može dostići 1 stepen/h pod uslovom zaglađivanja od 10s, što je na vodećem nivou u istoj vrsti proizvoda. Ova odlična stabilnost prednapona osigurava da žiroskop može dugo vremena održavati visoku tačnost mjerenja, efektivno smanjujući kumulativnu grešku inercijalnih navigacijskih sistema i pružajući pouzdanu podršku za mjerenje ugaone brzine za opremu.

Zbog svojih odličnih indikatora performansi i karakteristika proizvoda, SG-H serija MEMS jednoosni-žiroskopi su široko prikladni za različite inercijalne navigacijske sisteme koji imaju stroge zahtjeve za preciznost i stabilnost. Tipični scenariji primjene uključuju: male bespilotne letjelice (UAV) inercijsku navigaciju i kontrolu položaja, precizno pozicioniranje i kontrolu kretanja industrijskih robota, mjerenje položaja pomorske opreme, pomoćnu vazdušnu navigaciju, automobilske inercijalne mjerne jedinice (IMU) i druga polja koja zahtijevaju visoku-ugao dugotrajne preciznosti{4} Može efektivno poboljšati tačnost navigacije, stabilnost kontrole i operativnu pouzdanost cijelog sistema, te pružiti snažnu tehničku podršku za nadogradnju i razvoj povezane opreme.

Ključne karakteristike i prednostiofMEMS žiroskop

1. Z-os osjetljiva osa

Žiroskop je dizajniran sa posebnom osom osjetljivom na Z-os, koja je optimizirana za mjerenje ugaone brzine u smjeru Z-ose. Usvaja visoko{3}}preciznu MEMS strukturu senzora i naprednu tehnologiju kalibracije signala, koja može precizno otkriti promjenu ugaone brzine mjerenog objekta oko Z-ose, sa visokom osjetljivošću i jakom sposobnošću protiv -smetanja. Ovaj dizajn čini proizvod pogodnim za scenarije koji zahtijevaju nezavisnu detekciju ugaone brzine Z-ose, kao što je kontrola položaja, praćenje stanja rotacije i pomoćno mjerenje inercijalne navigacije, i može pružiti stabilne i pouzdane mjerne podatke za sistem.

2. 5V napajanje

Proizvod ima standardni dizajn napajanja od 5V DC, koji je vrlo kompatibilan sa većinom industrijske kontrolne opreme, potrošačke elektronike i ugrađenih sistema. Šema napajanja od 5V ne samo da pojednostavljuje dizajn strujnog kruga cijelog sistema, smanjuje složenost usklađivanja napajanja, već također osigurava stabilan rad žiroskopa. Može se direktno povezati na uobičajeni 5V modul napajanja bez dodatnih komponenti za konverziju napona, efektivno smanjujući troškove integracije i poboljšavajući praktičnost instalacije i upotrebe proizvoda.

3. Niska radna struja

Sa optimiziranim krugom za upravljanje napajanjem i dizajnom MEMS čipa male snage{0}}, žiroskop ima prednost niske radne struje tokom normalnog rada. Karakteristika niske potrošnje energije ne samo da smanjuje potrošnju energije cijelog sistema, već i produžava vijek trajanja napajanja (posebno za opremu na baterije-kao što su prenosivi uređaji i bespilotne letjelice). U međuvremenu, niska radna struja može smanjiti stvaranje topline proizvoda tokom rada, izbjeći utjecaj porasta temperature na tačnost mjerenja i dodatno osigurati-dugoročni stabilan rad žiroskopa.

4. Niska cijena

Na osnovu osiguranja osnovnih pokazatelja performansi, proizvod postiže optimizaciju troškova kroz optimiziran dizajn konstrukcije, zreli proizvodni proces i razuman odabir komponenti. U poređenju sa visoko{1}}preciznim žiroskopima istog tipa, on ima očigledne prednosti u pogledu cijene, što je pogodno za velike-scenerije primjene koje imaju određene zahtjeve u pogledu performansi, ali su osjetljive na cijenu, kao što su potrošačka elektronika, industrijski kontrolni terminali i jeftine-inercijalne mjerne jedinice. Može pomoći korisnicima da smanje ukupne troškove sistema dok zadovoljavaju potrebe aplikacije.

5. Odlična stabilnost pristrasnosti

Stabilnost pristrasnosti je jedan od ključnih indikatora za mjerenje preciznosti MEMS žiroskopa, a ovaj proizvod se odlično ponaša u ovom indeksu. Njegova stabilnost pri prednaponu može doseći 1 stepen/h pod uslovom izglađivanja od 10 sekundi, što efektivno potiskuje kumulativnu grešku uzrokovanu pomakom pomaka tokom-dugotrajnog rada. Ova prednost omogućava žiroskopu da održi visoku tačnost mjerenja dugo vremena, pružajući pouzdanu podršku za podatke o ugaonoj brzini za visoko{5}}precizne scenarije primjene kao što su inercijalna navigacija, precizna kontrola položaja i visoko{6}}precizno mjerenje rotacije, te poboljšavaju ukupne performanse i pouzdanost sistema.

Tipične primjeneMEMS žiroskop

1. IMU i navigacijski sistem

MEMS žiroskopi su osnovne komponente inercijalnih mjernih jedinica (IMU), koje su široko integrirane u različite navigacijske sisteme. U inercijalnim navigacionim sistemima (INS), MEMS žiroskopi rade sa akcelerometrima da detektuju ugaonu brzinu i linearno ubrzanje merenog objekta u realnom vremenu, i izračunavaju položaj, položaj i brzinu objekta pomoću algoritama inercijalne navigacije. Pogodni su za scenarije u kojima su GPS signali slabi ili izgubljeni, kao što su podzemni inženjering, pomorska navigacija, zrakoplovstvo i pozicioniranje u zatvorenom prostoru. Sa odličnom stabilnošću prednapona i dinamičkim odzivom, MEMS žiroskopi mogu efikasno kompenzovati grešku pozicioniranja navigacionih sistema, poboljšati tačnost i kontinuitet navigacije i osigurati stabilan rad čitavog navigacionog sistema u složenim okruženjima.

2. Detekcija stava

Detekcija stava jedan je od najčešćih scenarija primjene MEMS žiroskopa, koji se široko koristi u različitoj opremi koja treba da prati i kontrolira stav u realnom vremenu. Tipične primjene uključuju zrakoplovnu opremu (kao što su sateliti, zrakoplovi i projektili), industrijske robote, potrošačku elektroniku (kao što su pametni telefoni, tableti i pametni nosivi uređaji) i pomorsku opremu. U ovim scenarijima, MEMS žiroskopi precizno detektuju promjenu ugaone brzine opreme oko tri ose (rotiranje, nagib i skretanje), pretvaraju signal ugaone brzine u podatke o položaju kroz obradu signala i pružaju povratnu-povratnu informaciju o položaju u stvarnom vremenu za kontrolni sistem. Ovo pomaže opremi da zadrži stabilan položaj, poboljša točnost rada i izbjegne rizike kao što su odstupanje i prevrtanje tokom rada.

3. Bespilotna vozila

S brzim razvojem bespilotne tehnologije, MEMS žiroskopi su postali nezamjenjiva osnovna komponenta u bespilotnim vozilima, uključujući bespilotne letjelice (UAV), bespilotna zemaljska vozila (UGV) i bespilotne brodove. U bespilotnim letelicama, MEMS žiroskopi se koriste za kontrolu položaja, stabilnost lebdenja i korekciju putanje leta, obezbeđujući da UAV može da održi stabilan let čak i u složenim vazdušnim okruženjima (kao što su jak vetar i turbulencija). U UGV-ovima i bespilotnim brodovima, oni su odgovorni za otkrivanje stanja rotacije i promjene položaja vozila, sarađujući s navigacijskim i kontrolnim sistemima kako bi se ostvarila autonomna vožnja, planiranje putanje i izbjegavanje prepreka. Kompaktna veličina i niska potrošnja MEMS žiroskopa savršeno su prilagođeni zahtjevima laganog i minijaturnog dizajna bespilotnih vozila, istovremeno osiguravajući visoku pouzdanost i performanse u stvarnom-vremenu.

4. GPS pomoć

MEMS žiroskopi igraju važnu pomoćnu ulogu u GPS (Global Positioning System) pozicioniranju, efikasno rješavajući probleme niske preciznosti pozicioniranja i gubitka GPS signala u složenim okruženjima. U GPS sistemima za pozicioniranje, MEMS žiroskopi mogu nadoknaditi kašnjenje u pozicioniranju i grešku uzrokovanu prekidom GPS signala (kao što su tuneli, urbani kanjoni i guste šume) otkrivanjem ugaone brzine objekta u realnom vremenu. Kroz tehnologiju fuzije podataka, podaci o pozicioniranju GPS-a i podaci o ugaonoj brzini MEMS žiroskopa su integrisani, što ne samo da poboljšava preciznost pozicioniranja i performanse u stvarnom-vremenskom vremenu, već i poboljšava sposobnost protiv-ometanja sistema za pozicioniranje. Ova aplikacija se široko koristi u automobilskoj navigaciji, prijenosnim uređajima za pozicioniranje, opremi za istraživanje na otvorenom i drugim poljima, pružajući korisnicima pouzdanije usluge pozicioniranja.

SpecifikacijeMEMS žiroskopa

Parametar	SG{0}}H300	SG{0}}H400	SG{0}}H500	Jedinica
Domet	±300	±400	±500	stepen /s
Bias stabilnost (1s glatko)	<3	<3	<3	stepen /h
Bias stabilnost (10s glatko)	<1	<1	<1	stepen /h
Bias Temp drift (1σ puna temp)	<1	<1	<1	stepen /h
Ponovljivost pristranosti (1σ)	<1	<1	<1	stepen /h
Faktor skale (25 stepeni)	21600	18000	16000	LSB/ stepen /s
Nelinearnost faktora skaliranja (1σ)	<100	<100	<100	ppm
Faktor skaliranja Temp drift (1σ Puna temp)	<100	<100	<100	ppm
Ponovljivost faktora skale (1σ)	<10	<10	<10	ppm
Širina pojasa (-3dB)	250	250	250	Hz
Odgođeno	<1	<1	<1	ms
Brzina izlaza podataka	12K	12K	12K	Hz
Tačnost izlaza	24	24	24	Bit
Šetnja nasumično (Allan Variance 25 stepeni)	<0.05	<0.05	<0.05	stepen /√h
Maksimalna buka (sobna temperatura)	<0.3	<0.3	<0.3	stepen /s
G{0}}osjetljivost (bilo koja os, test±1g)	<1	<1	<1	stepen /h/g
Greška ispravljanja vibracija (12g, rms, 20-2000)	<1	<1	<1	stepen /h/g (rms)
Vrijeme{0}}uključenja	<1	<1	<1	s
Frekvencija pogonske osovine	11.5-12.5	1.5-12.5	1.5-12.5	kHz
Šok ({0}}uključeno) (1ms)	1000	1000	1000	g
Otpornost na udarce (bez{0}}napajanja) (10 ms)	10000	10000	10000	g
Vibracija ({0}}uključeno)	18	18	18	g
Radna temperatura	-45~+85	-45~+85	-45~+85	stepen
Temperatura skladištenja	-55~+125	-55~+125	-55~+125	stepen
Radni napon	5±0.25	5±0.25	5±0.25	V
Radna struja	40			mA

Dimenzija

Zašto odabratiNašMEMS žiroskop ?

1. Vrhunska preciznost i stabilnost

Preciznost je srž MEMS žiroskopa, a naš proizvod je opremljen potpuno digitalnom zatvorenom{0}}arhitekturom i naprednom tehnologijom kalibracije signala. Njegova stabilnost može doseći 1 stepen/h (10s glatko), što efikasno potiskuje smetnje temperaturnog pomaka, mehaničke buke i vanjskih faktora okoline, osiguravajući dugoročno-visoko-precizno mjerenje ugaone brzine. Bilo da se koristi u inercijskoj navigaciji, kontroli položaja ili visoko{7}}preciznom praćenju kretanja, može pružiti stabilnu i pouzdanu podršku podataka, smanjujući kumulativnu grešku cijelog sistema i poboljšavajući operativnu tačnost.

2. Odlična prilagodljivost i upotrebljivost

Naš MEMS žiroskop je dizajniran sa praktičnošću na umu kako bi zadovoljio različite potrebe različitih scenarija primjene. On usvaja dizajn ose osjetljive na Z-osu, koja je optimizirana za mjerenje ugaone brzine u smjeru Z-ose i može se fleksibilno integrirati u različite sisteme koji zahtijevaju nezavisnu detekciju Z-ose. Sa standardnim napajanjem od 5V DC, veoma je kompatibilan sa većinom industrijske kontrolne opreme, ugrađenih sistema i potrošačke elektronike, pojednostavljujući dizajn kola napajanja i smanjujući poteškoće u integraciji. Osim toga, dizajn niske radne struje ne samo da smanjuje potrošnju energije, već i produžava vijek trajanja opreme na baterije{7}}, što je čini pogodnom za prijenosne uređaje i uređaje bez posade.

3. Visoka -efikasnost

Pridržavamo se koncepta "visokih performansi uz razumnu cijenu", a kroz optimiziran dizajn konstrukcije, zrele proizvodne procese i racionalan odabir komponenti, postigli smo savršen balans između performansi proizvoda i cijene. U poređenju sa proizvodima istog nivoa preciznosti, naš MEMS žiroskop ima očigledne prednosti u pogledu troškova, što vam može pomoći da efikasno smanjite ukupne troškove sistema, istovremeno osiguravajući zahteve aplikacije. Pogodan je za velike-primjerne scenarije kao što su potrošačka elektronika, industrijski kontrolni terminali i jeftine-inercijalne mjerne jedinice, donoseći veće performanse troškova za vaše projekte.

4. Pouzdan kvalitet i dug radni vijek

Naš MEMS žiroskop prolazi kroz strogu kontrolu kvaliteta i testiranja pouzdanosti kroz proizvodni proces, od proizvodnje čipova do montaže proizvoda. Usvaja kompaktan i robustan strukturni dizajn, sa jakom sposobnošću protiv smetnji i odličnom prilagodljivošću okolini, koji može stabilno raditi u teškim okruženjima kao što je širok raspon temperatura (-40 stepeni ~85 stepeni), jake vibracije i vlažnost. Dizajn niske potrošnje energije također smanjuje proizvodnju topline proizvoda, izbjegavajući degradaciju performansi uzrokovanu pregrijavanjem i osiguravajući dugotrajan stabilan rad proizvoda, smanjujući troškove održavanja i zastoje vašeg sistema.

5. Široka kompatibilnost aplikacija

Naš MEMS žiroskop je široko primjenjiv u različitim oblastima, uključujući inercijalne mjerne jedinice (IMU) i navigacijske sisteme, detekciju položaja, bespilotna vozila (UAV, UGV), GPS pomoć, industrijske robote, potrošačku elektroniku i druge scenarije. Bilo da vam je potrebna visoka-podrška za preciznu navigaciju,-kontrolu položaja u realnom vremenu ili pomoćno pozicioniranje, naš proizvod se može fleksibilno prilagoditi, pružajući jedno-rješenje za mjerenje ugaone brzine za vaše različite potrebe aplikacija.

Princip radaMEMS žiroskop

1. Osnovni mehanizam: Koriolisov efekat

Coriolisov efekat je osnovni fizički princip na kojem rade MEMS žiroskopi. Kada se masa kreće konstantnom brzinom u rotirajućem referentnom okviru, bit će podvrgnuta inercijskoj sili okomitoj i na smjer kretanja i na smjer rotacije-ova sila se naziva Coriolisova sila. Veličina Coriolisove sile je proporcionalna ugaonoj brzini rotirajućeg referentnog okvira, masi objekta u pokretu i linearnoj brzini objekta. MEMS žiroskopi koriste ovaj efekat da konvertuju ugaonu brzinu merenog objekta u električni signal koji se može detektovati, čime se ostvaruje merenje ugaone brzine.

2. Ključna struktura: Mikro-oscilator senzora

Osnovna komponenta MEMS žiroskopa je oscilator za mikro-oscilator, koji se proizvodi tehnologijom MEMS mikrofabrikacije (kao što je masovna mikromašinska obrada ili površinska mikromašinska obrada). Ovaj oscilator se obično sastoji od bloka mikro-mase, elastičnih greda i elektroda za pokretanje/detekciju. Blok mikro{4}} mase je okačen na podlogu elastičnim gredama, što mu omogućava da se kreće u određenom smjeru pod djelovanjem pogonskog napona. Prema dizajnu, oscilator mikro-oscilatora ima dva glavna smjera kretanja: smjer vožnje (smjer ekscitacije) i smjer senzora (smjer detekcije), koji su okomiti jedan na drugi.

3. Radni proces: Ekscitacija → Generisanje Koriolisove sile → Detekcija signala

Cijeli radni proces MEMS žiroskopa je ciklus zatvorene-petlje ili otvorene{1}}petlje, koji se može posebno podijeliti u tri koraka:

- Korak 1: Pobuđivanje mikro-oscilatora - Pogonske elektrode primjenjuju naizmjenični napon na mikro-masni blok, koji generiše elektrostatičku silu koja pokreće blok mase da periodično vibrira u smjeru vožnje na fiksnoj rezonantnoj frekvenciji. Ova stabilna vibracija je premisa za sledeću generaciju Koriolisove sile; samo kada blok mase održava konstantnu linearnu brzinu u smjeru vožnje, Coriolisova sila može biti tačno proporcionalna izmjerenoj kutnoj brzini.

- Korak 2: Generiranje Coriolisove sile - Kada se MEMS žiroskop rotira oko ose osjetljivosti (os okomita i na smjer vožnje i na smjer senzora), blok mikro-mase koji vibrira u smjeru vožnje bit će podvrgnut Coriolisvoj sili u smjeru vožnje okomito na smjer vožnje (upravni smjer vožnje). Veličina ove Coriolisove sile je direktno proporcionalna ugaonoj brzini rotacije žiroskopa: što je veća ugaona brzina, veća je Coriolisova sila, i obrnuto.

- Korak 3: Detekcija i obrada signala - Pod djelovanjem Coriolisove sile, blok mikro-mase će proizvesti mali pomak u smjeru sensiranja. Elektrode za detekciju osjećaju ovaj pomak i pretvaraju ga u električni signal (obično promjena kapacitivnosti ili promjena napona). Kolo za obradu signala zatim pojačava, filtrira i kalibrira ovaj slab električni signal, pretvarajući ga u digitalni ili analogni signal koji je proporcionalan izmjerenoj ugaonoj brzini. Konačno, obrađeni signal izlazi u gornji sistem, završavajući mjerenje ugaone brzine.

4. Otvorena-Loop vs. Closed-Arhitektura petlje

MEMS žiroskopi se dijele na arhitekturu otvorene-i zatvorene-petlje prema metodi obrade signala. Žiroskopi otvorene{3}}petlje direktno detektuju pomicanje bloka mikro-mase u smjeru senzora i pretvaraju ga u izlazni signal; oni imaju prednosti jednostavne strukture i niske cijene, ali su podložni vanjskim smetnjama i imaju relativno nisku preciznost. S druge strane, žiroskopi sa zatvorenom petljom - dodaju kontrolnu vezu sa povratnom spregom: nakon detekcije pomaka bloka mase, kolo povratne sprege generiše protusilu da poništi Coriolisovu silu, čime se maseni blok vraća u ravnotežni položaj. Veličina povratne sile je proporcionalna Coriolisovoj sili (a samim tim i ugaonoj brzini), što značajno poboljšava tačnost mjerenja, stabilnost i sposobnost protiv-smetanja, te se široko koristi u scenarijima visoke{9}}preciznosti primjene.

FAQ ofMEMS žiroskop

Q1: Šta znači "stabilnost pristrasnosti od 1 stepen/h (10s glatko)" i zašto je to važno?

O: Bias stabilnost se odnosi na stepen devijacije izlaznog signala MEMS žiroskopa kada nema ulazne ugaone brzine (statičko stanje), što odražava dugoročnu-tačnost mjerenja žiroskopa. Parametar "1 stepen/h (10s glatko)" znači da nakon 10 sekundi obrade uglađivanja signala, prosječno pomjeranje žiroskopa nije više od 1 stepen na sat. Ovaj indikator je ključan jer direktno utiče na kumulativnu grešku sistema: što je bolja stabilnost pristrasnosti, manja je kumulativna greška tokom dugotrajnog-radnja, što je posebno važno za visoko{8}}precizne scenarije kao što su inercijalna navigacija i kontrola položaja.

Q2: Koje zahtjeve za napajanje ima MEMS žiroskop?

O: Naš MEMS žiroskop usvaja standardni dizajn napajanja od 5V DC, koji je vrlo kompatibilan sa većinom industrijske kontrolne opreme, ugrađenih sistema i potrošačke elektronike. Ne zahtijeva dodatne komponente za konverziju napona, što pojednostavljuje dizajn strujnog kola. U isto vrijeme, proizvod ima nisku radnu strujnu karakteristiku, što može efikasno smanjiti potrošnju energije sistema i pogodno je za uređaje na baterije-kao što su prenosiva oprema i vozila bez posade.

Q3: Koja je razlika između MEMS žiroskopa otvorene{0}}i zatvorene-oklopne petlje i koji da odaberem?

O: Glavna razlika leži u metodi obrade signala: žiroskopi otvorene-oklopne petlje direktno detektuju pomak mikro-masenog bloka u smjeru senzora i pretvaraju ga u izlazni signal, uz prednosti jednostavne strukture i niske cijene, ali niže preciznosti i-sposobnosti protiv smetnji, pogodne za scenarije niske{3}}elektronske preciznosti. Zatvoreni-žiroskopi dodaju kontrolnu vezu sa povratnom spregom za kompenzaciju Coriolisove sile kroz povratno kolo, značajno poboljšavajući tačnost mjerenja, stabilnost i-sposobnost protiv smetnji, pogodni za visoko{7}}precizne scenarije kao što su inercijalna navigacija, bespilotna vozila i precizna kontrola položaja.

P4: Može li MEMS žiroskop raditi normalno u teškim okruženjima?

O: Da. Naš MEMS žiroskop ima odličnu prilagodljivost okolini i može stabilno raditi u teškim okruženjima. Može izdržati širok raspon temperatura od -40 stepeni ~85 stepeni, i ima jake anti-vibracije i sposobnost zaštite od vlage. Kompaktan i robustan konstrukcijski dizajn i strogo ispitivanje kvaliteta osiguravaju da može održati stabilne performanse u industrijskim objektima, vanjskim okruženjima i drugim složenim scenarijima, smanjujući utjecaj okolišnih faktora na točnost mjerenja.

Popularni tagovi: Visokoprecizni jednostruki MEMS žiroskop, Kina Proizvođači, dobavljači, fabrika, jednostruki MEMS žiroskop visoke preciznosti