• 正文
    • 1.惯性传感器组成结构
    • 2.惯性传感器的工作原理
    • 3.惯性传感器的分类
    • 4.惯性传感器的应用
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惯性传感器

03/17 09:06 作者:eefocus_3880508
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惯性传感器是一种传感器,主要是检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF)运动,是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件。

1.惯性传感器组成结构

惯性传感器包括加速度计(或加速度传感计)和角速度传感器(陀螺)以及它们的单、双、三轴组合IMU(惯性测量单元),AHRS(包括磁传感器的姿态参考系统)。

MEMS加速度计是利用传感质量的惯性力测量的传感器,通常由标准质量块(传感元件)和检测电路组成。

IMU主要由三个MEMS加速度传感器及三个陀螺和解算电路组成。

惯性传感器组成结构

2.惯性传感器的工作原理

科里奥利(Coriolis)原理:也称科氏效应(科氏力正比于输入角速率)。该原理适用于机械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑气浮角速率陀螺;挠性角速率陀螺;MEMS硅﹑石英角速率陀螺(含半球谐振角速率陀螺)等。Coriolis法国物理学家(1792年~1843年)。

萨格纳(Sagnac)原理:也称萨氏效应(相位差正比于输入角速率)。该原理适用于光纤角速率陀螺;激光角速率陀螺等。Sagnac法国物理学家(1869年~1926年),居里夫妇的朋友。1913年发明萨氏效应。

惯性传感器的工作原理

3.惯性传感器的分类

惯性传感器分为两大类:一类是角速率陀螺;另一类是线加速度计。

角速率陀螺又分为:机械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑气浮角速率陀螺;挠性角速率陀螺;MEMS硅﹑石英角速率陀螺(含半球谐振角速率陀螺等);光纤角速率陀螺;激光角速率陀螺等。

线加速度计又分为:机械式线加速度计;挠性线加速度计;MEMS硅﹑石英线加速度计(含压阻﹑压电线加速度计);石英挠性线加速度计等。

惯性传感器的分类

4.惯性传感器的应用

低精度MEMS惯性传感器作为消费电子类产品主要用在手机、GPS导航、游戏机、数码相机、音乐播放器、无线鼠标、PD、硬盘保护器、智能玩具、计步器、防盗系统。由于具有加速度测量、倾斜测量、振动测量甚至转动测量等基本测量功能,有待挖掘的消费电子应用会不断出现。

中级MEMS惯性传感器作为工业级及汽车级产品,则主要用于汽车电子稳定系统(ESP或ESC)GPS辅助导航系统,汽车安全气囊、车辆姿态测量、精密农业、工业自动化、大型医疗设备、机器人、仪器仪表、工程机械等。

高精度的MEMS惯性传感器作为军用级和宇航级产品,主要要求高精度、全温区、抗冲击等指数。主要用于通讯卫星无线、导弹导引头、光学瞄准系统等稳定性应用;飞机/导弹飞行控制、姿态控制、偏航阻尼等控制应用、以及中程导弹制导、惯性GP战场机器人等。

惯性传感器的应用

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