APLICACIONES

Puntos clave  **Producto**: MEMS IMU U5000 de Micro-Magic Inc, una IMU de 9 ejes de alta precisión y grado táctico para drones.**Características**: Tamaño de 44,8 × 38,6 × 21,5 mm, peso de 60 g. 9 ejes con un magnetómetro de tres ejes. Giroscopio: rango dinámico de ±400º/s, inestabilidad de polarización de 0,5º/h, paseo aleatorio angular de 0,08º/√h. Acelerómetro: rango dinámico de ±30 g, estabilidad de polarización de 0,01 mg. Potencia: 1,5W, energéticamente eficiente para drones.**Ventajas**: Adecuado para drones, liviano, rentable y producible en masa.**Magnetómetro**: Ayuda con la corrección de rumbo/guiñada. Como uno de los componentes centrales de los drones, la IMU desempeña un papel insustituible. Su alta precisión, respuesta rápida y ausencia de interferencias externas permiten a los drones mantener un vuelo estable y preciso y una navegación y posicionamiento precisos en entornos complejos, y también pueden realizar diagnósticos de fallas para drones.La IMU MEMS de Micro-Magic Inc puede lograr un alto rendimiento a la vez que es pequeña y liviana, lo que la hace muy adecuada para drones. Tenemos una IMU U5000 de grado táctico que es de bajo costo y tiene una ventaja en precio. Es una IMU de 9 ejes con un magnetómetro de tres ejes adicional. Tiene un tamaño de solo 44,8 × 38,6 × 21,5 mm y pesa 60 g. En comparación con otras IMU, es más adecuada para drones.El acelerómetro incorporado de la IMU no se puede utilizar para detectar el rumbo absoluto (guiñada). El magnetómetro de esta IMU mide la intensidad del campo magnético en tres dimensiones, lo que puede ayudar a determinar el rumbo del objeto, así como el balanceo y el cabeceo, y corregir el error integrado del giroscopio de orientación en el algoritmo de fusión del sensor.El rango de medición dinámica del giroscopio incorporado es ±400º/s, la inestabilidad de polarización es 0,5 º/h y el paseo aleatorio angular es 0,08º/√h. El rango de medición dinámica del acelerómetro es ±30 g, la estabilidad del sesgo es 0,01 mg (varianza Allen).Teniendo en cuenta los requisitos de tiempo de vuelo de los drones, esta IMU tiene una potencia de sólo 2 W, lo que puede ampliar el tiempo de vuelo de los drones.Esta IMU tiene un ciclo de producción corto y puede producirse en masa, lo que es particularmente adecuado para usuarios con grandes demandas y presupuestos limitados.Si estás interesado en esto y quieres saber más, sígueme y envíame un mensaje, te responderé de inmediato. Actualizaré el contenido relevante más tarde.U5000Correa calibrada completa con compensación de temperatura de grado industrial 6Dof con algoritmo de filtro KalmanU7000Giroscopio Imu Rs232/485 para plataforma de estabilización de antena de Radar/infrarrojosUF100AGrupo inercial de fibra óptica IMU de precisión media y tamaño pequeño  

Puntos clave**Producto**: FOG North Finder NF 2000 de Micro-Magic Inc, un buscador de norte de estado sólido y alta precisión para minería y perforación.**Características**:– Componente central: giroscopio de fibra óptica de circuito cerrado (FOG).– Diseño de tres ejes, precisión de 0,5°segψ (1σ).– Tiempo de búsqueda del norte: 5 min.– Estado sólido, sin piezas móviles, larga vida operativa.– Bajo consumo de energía, alta eficiencia.**Ventajas**:– Independiente del terreno y de las condiciones ambientales.– Confiable en minería subterránea o submarina.– Fuerte señal antiinterferente y estable.– Opciones portátiles disponibles para aplicaciones de tamaño limitado.**Aplicaciones**: Ideal para industrias de carbón, petróleo y gas; mejora la eficiencia y la reducción de costos en las operaciones mineras.En el campo de la minería del petróleo y del carbón, es muy importante obtener información precisa del norte. En cuanto a los métodos seleccionados, la tecnología de búsqueda del norte incluye principalmente el método inercial, el método de observación astronómica, el método geodésico, el método de posicionamiento por satélite y otros métodos. Sin embargo, en condiciones de terreno complejas, como túneles subterráneos o bajo el agua, excepto el método inercial, otros métodos estarán restringidos en diversos grados y tendrán poca precisión o no podrán implementarse en absoluto.La tecnología de búsqueda inercial del norte del buscador de norte no se ve afectada por las condiciones naturales o el medio ambiente, puede completar de forma independiente la tarea de búsqueda del norte y tiene las características de un tiempo de trabajo continuo prolongado y alta precisión, por lo que es la más utilizada.Micro-Magic Inc tiene un buscador de norte FOG NF 2000, que utiliza un giroscopio de fibra óptica de circuito cerrado como componente principal y puede proporcionar al transportista un azimut norte verdadero. ¡Veamos qué tiene de especial!Buscador de norte FOG, dispositivo de estado sólido, sin partes móviles, ¡sólido como una roca!¡Bajo consumo de energía, funcionamiento a largo plazo sin preocupaciones, menor costo, mayor eficiencia!Diseño de tres ejes, señal estable, alta precisión de 0,5 ° segψ(1σ), ¡confiable!Fuerte antiinterferencia, amplio rango de medición, tiempo de búsqueda del norte de solo 5 minutos.¡Un socio ideal para la industria minera, mejorando la eficiencia y reduciendo costos!Ampliamente utilizado, una nueva opción de herramientas de registro, eficientes y precisas.¡Desbloquee nuevas posibilidades para realizar mediciones precisas con un presupuesto limitado!Dependiendo del entorno de aplicación, también se desarrollan buscadores de norte portátiles. Son de tamaño pequeño y de bajo consumo de energía, lo que satisface las necesidades de algunos usuarios que tienen requisitos de tamaño del producto. Además, algunos buscadores de norte también pueden hacer frente a entornos de seguimiento hostiles. Para obtener más información y hojas de datos, precios y otra información, envíeme un correo electrónico y le responderé de inmediato.NF2000Sistema de navegación inercial Buscador de norte de niebla de alta precisión NF3000Sensor de vibración del rodillo de camino Precio del medidor de vibración de 3 ejes Acelerómetro de respuesta rápida Precio de fábrica

Puntos claveProducto: MEMS GNSS/INS de Micro-Magic Inc, incluido el modelo I3500 para aplicaciones cartográficas.Características:Tamaño: Compacto y liviano para una fácil integraciónPrecisión: inestabilidad de polarización de 2,5°/h, caminata aleatoria angular de 0,028°/√hAcelerómetro MEMS: rango ±6g, inestabilidad de polarización cero

Puntos claveProducto: MEMS IMU U5000 de Micro-Magic Inc, una IMU de 9 ejes de grado táctico y bajo costo para drones.Características:Tamaño: 44,8 × 38,6 × 21,5 mm, Peso: ≤60 g9 ejes con magnetómetro y barómetro de tres ejesGiroscopio: rango dinámico ±400º/s, inestabilidad de polarización

Puntos claveProducto: Buscador de norte MEMS miniaturizado de alta precisiónCaracterísticas clave:Componentes: Unidad de medición inercial (IMU) con giroscopio MEMS de 3 ejes y acelerómetro, además de circuitos de alimentación, control y visualización.Función: Proporciona un rumbo preciso de forma autónoma, sin verse afectado por los satélites o el clima.Aplicaciones: Utilizado en minería, extracción de petróleo, barcos y túneles.Navegación inercial: mide la posición, la velocidad y la aceleración mediante giroscopios y acelerómetros.Conclusión: El diseño del MEMS North Finder está evolucionando, con modelos como el NF1000 adaptándose a formas cilíndricas para industrias especializadas como la extracción de petróleo.Como instrumento para medir el ángulo entre el norte y el norte verdadero, el buscador de norte puede proporcionar información precisa de orientación y actitud en el entorno de la base estática y desempeña un papel importante en la minería, la extracción de petróleo, el equipamiento de barcos, la penetración de túneles y otros campos. Hoy en día, todos los ámbitos de la vida tienen requisitos cada vez más altos para el tamaño y la precisión del buscador de norte, por lo que el buscador de norte es de mayor precisión y miniaturizado.Originalmente, comenzaré desde el punto de vista básico, centrándome en la composición del sistema de búsqueda del norte, para que todos puedan entender más claramente al buscador del norte.Los componentes básicos del buscador del norte.El buscador de norte MEMS puede proporcionar información de rumbo al cuerpo en movimiento de forma totalmente autónoma, funcionando sin depender de satélites, sin verse afectado por el clima y sin requerir operaciones complejas. No sólo proporciona la interfaz de salida de datos para la computadora, sino que también proporciona una buena interfaz hombre-máquina.El buscador MEMS North se compone principalmente del módulo de medición inercial (IMU) y la parte de línea, y el diagrama de bloques de hardware se muestra en la Figura 1. La unidad de medición inercial (IMU) se compone de un giroscopio y un mecanismo giratorio. La parte del circuito se compone principalmente de cuatro placas de circuito, que incluyen: placa de alimentación, placa de control, placa amplificadora de potencia y placa base. La Tabla 1 muestra los componentes del sistema de búsqueda del norte.Figura 1 Diagrama de bloques de hardware del buscador del norteCuadro 1 Componentes del buscador del NorteHay dos indicadores en el panel del buscador de norte MEMS: indicador de buscador de norte e indicador de fuente de alimentación; Dos botones: botón norte e interruptor de encendido; Una pantalla digital de cinco dígitos y siete segmentos; Un fusible; El dispositivo se conecta externamente con dos conectores: una toma de corriente y una toma de interfaz de comunicación.El buscador de Norte se compone de algoritmos y unidades de medición inercial, que es el mismo principio que el sistema de navegación inercial, la diferencia es que diferentes algoritmos forman diferentes sistemas. Por tanto, el sistema de búsqueda del norte es también un sistema de navegación inercial.El sistema de navegación inercial puede medir información de posición, velocidad y aceleración instantáneas y velocidad angular a través de componentes de medición inercial sin interferencia del entorno externo, sin radiación y en secreto, y puede proporcionar continuamente posición, actitud, ángulo, velocidad lineal, velocidad angular y otra información de parámetros en aviación, aeroespacial, navegación y campos militares.El principio básico de la navegación inercial se muestra en la Figura 2. El sistema de coordenadas que se muestra en la figura es oxi, donde (x,y) es la posición instantánea. En la plataforma de un sistema de navegación inercial, la velocidad Vx, Vy y la posición instantánea x e y se obtienen mediante cálculo por computadora, donde los ejes x e y controlan los ejes de medición de dos acelerómetros respectivamente, y el acelerómetro se utiliza para medir la aceleración de los dos ejes.Figura 2 Principio básico de la navegación inercial.En el sistema de navegación inercial, la superficie de la Tierra se considera esférica, entonces la posición del vector está representada por la longitud y la latitud y, si los ejes x e y apuntan al norte y al este respectivamente, la posición del vector está representada por la longitud y la latitud:Donde R es el radio de la tierra; φ0 – latitud inicial del transportista; λ0 – longitud inicial del transportista;φ – posición de latitud geográfica del transportista; λ – la posición geográfica de longitud del transportista;vx – velocidad hacia el norte; vy – velocidad en dirección este.Una unidad de medición inercial, también llamada unidad de navegación inercial, consta de un acelerómetro y un giroscopio. El sistema de navegación inercial consta de tres partes, incluida la unidad de medición inercial, la computadora y la pantalla. La aceleración de un avión que se mueve en tres direcciones, transversal, longitudinal y vertical, se mide mediante tres acelerómetros, y la rotación del avión en tres direcciones, longitudinal y vertical, se mide mediante un giroscopio con tres grados de libertad. La computadora calcula la velocidad y la posición del avión; La pantalla muestra todo tipo de datos de información de navegación.ConclusiónLa mayor parte del buscador de norte tiene forma de cubo, pero con la creciente demanda de diversas industrias, la apariencia del buscador de norte también cambia. Por ejemplo, el NF1000 es un buscador de norte diseñado para registro de petróleo, perforación direccional y minería, y su forma ha logrado un gran avance, evolucionando de un cubo a un cilindro, que puede adaptarse bien a la forma de la sonda. Dado que es un buscador de norte MEMS, contiene un giroscopio MEMS de tres ejes y un acelerómetro MEMS de tres ejes.Espero que a través de este artículo pueda comprender la estructura del buscador de norte MEMS miniaturizado de alta precisión. Si está interesado en obtener más conocimientos sobre el buscador de norte, contáctenos.  NF1000Sistema de navegación inercial MEMS dinámico de alto rendimiento Buscador de norte  

Puntos clave**Producto:** Giroscopio MEMS para instrumentos inerciales**Características:**– **Materiales:** Aleaciones metálicas, materiales funcionales, polímeros orgánicos, no metales inorgánicos.– **Influyentes en la estabilidad:** Defectos microscópicos, tamaño de grano, textura, tensión interna– **Impacto ambiental:** Rendimiento afectado por sobrecarga, vibración y ciclos de temperatura– **Regulación de la microestructura:** Uso de compuestos de SiC/Al para reducir la densidad de dislocaciones y mejorar la resistencia.**Ventajas:** Mejora la precisión y la estabilidad a largo plazo, el control de microestructura personalizado garantiza la confiabilidad en condiciones variables, crucial para aplicaciones en el sector aeroespacial y de registro de precisión.En los últimos años, con el rápido desarrollo de la extracción de petróleo, la industria aeroespacial, la minería, la topografía y la cartografía y otros campos, la precisión y la estabilidad a largo plazo de instrumentos de precisión como el giroscopio MEMS se han vuelto cada vez más urgentes. Los estudios han demostrado que la inestabilidad dimensional de los materiales es una de las principales razones de la mala precisión y estabilidad de los instrumentos inerciales. La estabilidad dimensional es diferente de la expansión térmica o el rendimiento del ciclo térmico; es el principal índice de rendimiento de los materiales de piezas mecánicas de precisión y se refiere a la capacidad de las piezas para mantener su tamaño y forma originales en un entorno específico.Material de instrumento inercial basado en giroscopio MEMSHay cuatro tipos principales de materiales componentes de instrumentos inerciales, uno es el metal (como aluminio y aleaciones de aluminio, acero inoxidable, cobre y aleaciones de cobre, aleaciones de titanio, berilio, oro, etc.) y sus materiales compuestos; En segundo lugar, materiales funcionales (como aleaciones magnéticas blandas de hierro y níquel, aleaciones magnéticas duras de samario y cobalto, aleaciones magnéticas duras de al-níquel y cobalto, etc.); En tercer lugar, los polímeros orgánicos (como politetrafluoroetileno, caucho, resina epoxi, etc.); El cuarto son los no metales inorgánicos (como el vidrio de cuarzo, las cerámicas procesables, etc.), de los cuales la mayor cantidad es el metal y sus materiales compuestos.En los últimos años, hemos logrado avances en la fabricación de mecanizado de alta precisión y tecnología de ensamblaje baja/libre de tensión, pero todavía encontramos que después de la entrega del instrumento, hay una lenta deriva en la precisión y no podemos lograr una estabilidad a largo plazo. De hecho, una vez determinado el diseño estructural, el procesamiento de las piezas y el proceso de ensamblaje, la estabilidad a largo plazo de la precisión del instrumento depende de las características intrínsecas del material.Las propiedades intrínsecas del material (como defectos microscópicos, segunda fase, tamaño de grano, textura, etc.) afectan directamente a la estabilidad dimensional del material. Además, el material del instrumento también sufrirá cambios dimensionales irreversibles bajo la interacción con el entorno externo (campo de tensión, campo de temperatura y tiempo, etc.). La Figura 1 muestra la relación entre la precisión del instrumento inercial y las condiciones de servicio, la microestructura del material y el cambio de tamaño. Tomando como ejemplo el giroscopio MEMS, sus condiciones de trabajo y entorno de almacenamiento tienen un impacto en la estabilidad dimensional del material. Incluso si el giroscopio MEMS tiene un sistema de control de temperatura, si la microestructura del material en sí es inestable, hay una segunda fase metaestable o hay tensión residual macro/micro durante el ensamblaje, la precisión del instrumento variará.Figura 1 La relación entre la precisión de los instrumentos inerciales, las condiciones de servicio, la microestructura y los cambios dimensionales.Factores que influyen en el cambio material.Las propiedades intrínsecas de los materiales de giroscopio MEMS incluyen principalmente defectos microscópicos, segunda fase, grano, textura y tensión interna, etc. Los factores ambientales externos interactúan principalmente con las propiedades intrínsecas para provocar cambios dimensionales.1. Densidad y morfología de defectos microscópicos.Los defectos microscópicos en metales y aleaciones incluyen vacantes, dislocaciones, maclas y límites de grano, etc. La dislocación es la forma más típica de defecto microscópico, que se refiere a los defectos formados por la disposición irregular de los átomos en cristales dispuestos regularmente, como la ausencia o el aumento. del semiplano atómico de dislocación de bordes. Debido a que la dislocación introduce volumen libre en cristales perfectos, se provocan cambios de tamaño del material, como se muestra en la Figura 2. Sin embargo, en el caso del mismo número de átomos, la existencia de dislocación hace que aparezca el volumen libre alrededor de los átomos, lo que se refleja en el aumento del tamaño de la aleación.Figura 2 Esquema del efecto de la densidad de defectos microscópicos en materiales sobre la dimensión del material.2. Influencia de la veta y la textura en la estabilidadLa relación entre la deformación ε del metal o aleación bajo la tensión aplicada σ y el tamaño de grano d del material, la densidad ρ de la dislocación móvil, la tensión σ0 requerida para que comience la primera dislocación y el módulo de corte G de la material se deriva:De la fórmula se puede ver que el refinamiento del grano puede reducir la tensión generada, que también es la dirección rectora de la regulación de la microestructura en el proceso de estabilización.Además, en la producción real, cuando se utilizan barras extruidas y placas laminadas para procesar componentes de instrumentos de precisión, también es necesario prestar atención a la anisotropía del material, como se muestra en la Figura 3. Tomando como ejemplo la aleación 2024Al para marco giroscópico mecánico. , el marco de la figura 3(a) generalmente adopta una barra de aleación de aluminio 2024 extruida. Debido a una gran deformación plástica, los granos mostrarán una orientación preferencial para formar textura, como se muestra en las figuras 3(b) y (c), la textura se refiere al estado en el que la orientación cristalina del material policristalino se desvía significativamente de la distribución aleatoria.Figura 3 Microestructura de una varilla de aleación de 2024Al para marcos de giroscopio mecánicoProductos en el artículo3. La influencia del medio ambiente en la estabilidad dimensional de los materiales. En general, los instrumentos inerciales necesitan mantener una estabilidad de precisión a largo plazo en condiciones como grandes sobrecargas, vibraciones y golpes, y ciclos de temperatura, lo que plantea requisitos de estabilización más exigentes para la microestructura y las propiedades de los materiales. Tomando como ejemplo los compuestos de SiC/2024Al de grado instrumental, la estabilidad dimensional a largo plazo se logra con el proceso de estabilización en la fabricación de estructuras de instrumentos inerciales. Los resultados muestran que la amplitud del cambio de tamaño (~ 1,5×10-4) causada por el proceso de mantenimiento de temperatura constante del compuesto de SiC/aluminio puro (sólo la tensión interna influye en el cambio de tamaño) es mayor que la de la aleación de aluminio. proceso de mantenimiento de temperatura constante (solo la precipitación del envejecimiento influye en el cambio de tamaño) (~ -0,8×10-4). Cuando la matriz se convierte en aleación de Al, el efecto de la tensión interna del compuesto sobre el cambio dimensional se amplificará aún más, como se muestra en la Figura 4. Además, en diferentes entornos de servicio, la tendencia del cambio de tensión interna del mismo material es diferente. , e incluso se mostrará la tendencia de cambio de tamaño opuesta. Por ejemplo, los compuestos de SiC/2024Al producen liberación de tensión de compresión a una temperatura constante de 190 °C y el tamaño aumenta, mientras que la liberación de tensión de tracción se produce con 500 choques fríos y calientes a -196 ~ 190 °C y el tamaño disminuye.Por lo tanto, al diseñar y utilizar compuestos de matriz de aluminio, es necesario verificar completamente su carga de temperatura de servicio, estado de tensión inicial y el tipo de material de matriz. En la actualidad, la idea de diseño del proceso basada en la estabilización de tensiones es llevar a cabo choques térmicos y fríos que cubran su rango de temperatura de servicio, liberar tensiones internas, formar una gran cantidad de estructuras de dislocación estables dentro del material compuesto y promover una gran cantidad de precipitación secundaria. .Figura 4 Cambios dimensionales en aleaciones y compuestos de aluminio durante el envejecimiento a temperatura constanteMedidas para mejorar la estabilidad dimensional de los componentes.1. Regulación y optimización de microdefectosLa selección de un nuevo sistema de materiales es una forma eficaz de controlar los microdefectos. Por ejemplo, el uso de compuestos de SiC/Al de grado instrumental, partículas cerámicas de SiC para fijar la dislocación en la matriz de aluminio, reducir la densidad de la dislocación móvil o cambiar el tipo de defecto en el metal. Tomando como ejemplo los compuestos de SiC/Al, la investigación muestra que cuando la distancia promedio entre las partículas cerámicas en los compuestos se reduce a 250 nm, se puede preparar el compuesto con falla de capa y el límite elástico del compuesto con falla de capa es 50 % mayor que el del compuesto sin falla de capa, como se muestra en la Figura 5.Figura 5 Dos tipos de morfología de materiales compuestos.Cabe señalar que al desarrollar la ruta del proceso de control organizacional, también es necesario seleccionar el sistema de materiales apropiado y los parámetros del proceso de frío y choque térmico en combinación con las condiciones de estrés y el rango de temperatura de trabajo del entorno de servicio del instrumento inercial. En el pasado, la selección del sistema de materiales y los parámetros del proceso se basaba en la experiencia y una gran cantidad de datos de rendimiento, lo que resultaba en una base teórica insuficiente para el diseño del proceso debido a la falta de soporte de microestructura. En los últimos años, con el desarrollo continuo de la tecnología de pruebas analíticas, se puede lograr una evaluación cuantitativa o semicuantitativa de la densidad y morfología de los defectos microscópicos mediante un difractómetro de rayos X, un microscopio electrónico de barrido y un microscopio electrónico de transmisión, que proporciona soporte técnico para el material. optimización del sistema y cribado de procesos. 2. Regulación de veta y textura El efecto de la textura sobre la estabilidad dimensional es la anisotropía que provoca el cambio dimensional. Como se mencionó anteriormente, el marco del giroscopio MEMS tiene requisitos verticales extremadamente estrictos en la dirección axial y radial, y el error de procesamiento debe controlarse en el orden de micrones para evitar causar la desviación centroide del giroscopio MEMS. Por este motivo, la barra extruida de 2024Al fue sometida a un tratamiento térmico de deformación. La Figura 6 muestra las fotografías metalográficas de la deformación por compresión axial del 40% de la aleación de aluminio 2024 extruida y las fotografías de la microestructura antes y después de la deformación térmica. Antes del tratamiento térmico de deformación, es difícil calcular el tamaño del grano axial, pero después del tratamiento térmico de deformación, el grado equiaxial del grano en el borde de la barra es 0,98 y el grado equiaxial del grano aumenta significativamente. . Además, en la figura se puede ver que la pequeña diferencia de resistencia a la deformación entre el eje axial y el radial de la muestra original es de 111,63 MPa, lo que muestra una fuerte anisotropía. Después del tratamiento térmico de deformación, los valores de resistencia a la deformación pequeña axial y radial fueron 163 MPa y 149 MPa, respectivamente. En comparación con la muestra original, la relación de resistencia a pequeñas deformaciones axiales y radiales cambió de 2,3 antes del tratamiento térmico de deformación a 1,1, lo que indica que la anisotropía del material se eliminó mejor después del tratamiento térmico de deformación.Figura 6 Diagrama esquemático del tratamiento isotrópico, cambios de microestructura y pruebas de rendimiento de una varilla de aleación de aluminio.Por lo tanto, cuando se deben utilizar barras o placas de aleación de aluminio para procesar componentes de instrumentos inerciales, se recomienda aumentar el vínculo del tratamiento térmico de deformación, eliminar la textura, obtener una organización isotrópica y evitar la anisotropía de la deformación. La información estadística de la textura se puede obtener mediante EBSD en SEM, TKD en TEM o XRD tridimensional, y los cambios de textura se pueden analizar cuantitativamente.ConclusiónBasado en la necesidad urgente de una estabilidad de precisión a largo plazo de los instrumentos inerciales, este artículo revisa sistemáticamente la influencia de la estabilidad dimensional desde la perspectiva de la ciencia de materiales y propone cómo mejorar la estabilidad de precisión a largo plazo de los instrumentos inerciales desde las características intrínsecas. de materiales. El NF-1000, en un paquete cerámico LCC, es un giroscopio MEMS de búsqueda del norte mejorado basado en el MG-502, y su alcance se ha incrementado de 50-100°/s a 500°/s, logrando un hito. Los materiales son fundamentales para la estabilidad a largo plazo y son la base para su mejor rendimiento. Espero que a través de este artículo puedas comprender el conocimiento del giroscopio MEMS. Si quieres obtener más información, puedes leer productos y artículos relacionados. MG502Giroscopios de eje único Mems de alta precisión Mg-502  

Puntos claveProducto: MEMS IMU UF300A (grado de navegación) de Micro-Magic Inc frente a UF100A (grado táctico).Características del UF300A de grado de navegación:Tamaño: Compacto para diversas aplicacionesGiroscopio: repetibilidad de polarización

Puntos claveProducto: Acelerómetro MEMS de alta precisión ACM 1200Características:Estabilidad de sesgo: 100 mg para una compensación confiable de gravedad ceroResolución: 0,3 mg para mediciones precisasRango de temperatura: Calibrado de fábrica de -40°C a +80°CAplicaciones: Diseñado para el monitoreo de inclinación en estructuras hidráulicas, ingeniería civil e infraestructura.Ventajas: Alta precisión (precisión de inclinación de 0,1°), eficaz en entornos dinámicos, aborda criterios clave como bajo ruido, repetibilidad y sensibilidad entre ejes, mejorando la confiabilidad y el rendimiento a largo plazo en los sistemas de detección de inclinación.En el campo de los sistemas MEMS, los acelerómetros capacitivos se han convertido en una tecnología fundamental para la detección de inclinación o inclinación. Estos dispositivos, esenciales para diversas aplicaciones industriales y de consumo, enfrentan desafíos importantes, especialmente en entornos dinámicos donde prevalecen las vibraciones y los golpes. Lograr una alta precisión, como una precisión de inclinación de 0,1°, requiere abordar una variedad de especificaciones técnicas y factores de error. Este artículo profundiza en los criterios y soluciones clave para una detección de inclinación efectiva utilizando acelerómetros MEMS.1.Criterios clave para una detección precisa de la inclinaciónEstabilidad de polarización: La estabilidad de polarización se refiere a la capacidad del acelerómetro para mantener una compensación de gravedad cero constante a lo largo del tiempo. La alta estabilidad de polarización garantiza que las lecturas del sensor sigan siendo confiables y no se desvíen, lo cual es crucial para mantener la precisión en las mediciones de inclinación. Compensación de sobretemperatura: Las variaciones de temperatura pueden provocar cambios en la compensación de gravedad cero del acelerómetro. Minimizar estos cambios, conocidos como compensación tempco, es esencial para mantener la precisión en diferentes condiciones operativas.Bajo nivel de ruido: el ruido en las lecturas del sensor puede afectar significativamente la precisión de las mediciones de inclinación. Los acelerómetros de bajo ruido son vitales para lograr lecturas de inclinación precisas y estables, particularmente en entornos estáticos.Repetibilidad: La repetibilidad se refiere a la capacidad del sensor para producir la misma salida en condiciones idénticas durante múltiples pruebas. La alta repetibilidad garantiza un rendimiento constante, lo cual es fundamental para una detección de inclinación confiable.Rectificación de vibraciones: en entornos dinámicos, la vibración puede distorsionar los datos de inclinación. La rectificación eficaz de las vibraciones minimiza el impacto de estas perturbaciones, lo que permite mediciones precisas de la inclinación incluso cuando el sensor está sujeto a vibraciones externas.Sensibilidad del eje transversal: este parámetro mide cuánto se ve afectada la salida del sensor por las aceleraciones perpendiculares al eje de medición. La baja sensibilidad del eje transversal es esencial para garantizar que el acelerómetro responda con precisión a la inclinación únicamente a lo largo del eje previsto.2.Desafíos en entornos dinámicosLos entornos dinámicos plantean desafíos importantes para los acelerómetros MEMS en aplicaciones de detección de inclinación. La vibración y los golpes pueden introducir errores que corrompen los datos de inclinación, lo que genera importantes imprecisiones en las mediciones. Por ejemplo, lograr 1° es más factible. Comprender el rendimiento del sensor y las condiciones ambientales de la aplicación es fundamental para optimizar la precisión de la medición de la inclinación.3.Fuentes de error y estrategias de mitigaciónVarias fuentes de error pueden afectar la precisión de los acelerómetros MEMS en la detección de inclinación: Precisión y cambio de polarización de gravedad cero: Los errores de polarización de gravedad cero pueden surgir debido a la soldadura, la alineación de la carcasa de PCB y los cambios de temperatura. La calibración posterior al ensamblaje puede reducir estos errores.Precisión de sensibilidad y Tempco: Se deben minimizar las variaciones en la sensibilidad debido a los cambios de temperatura para garantizar lecturas precisas.No linealidad: las respuestas no lineales pueden distorsionar las mediciones y deben corregirse mediante calibración.Histéresis y estabilidad a largo plazo: la histéresis y la estabilidad durante la vida útil del sensor pueden afectar la precisión. Estos problemas a menudo se abordan mediante prácticas de diseño y fabricación de alta calidad.Humedad y curvatura de PCB: Los factores ambientales como la humedad y las tensiones mecánicas derivadas de la curvatura de PCB pueden introducir errores adicionales. El servicio in situ y los controles ambientales son necesarios para mitigar estos efectos.Por ejemplo, el acelerómetro MEMS de alta precisión ACM 1200 está diseñado específicamente para aplicaciones de inclinación. Cuenta con una estabilidad de polarización de 100 mg y una resolución de 0,3 mg. La calibración de fábrica caracteriza toda la cadena de señal del sensor en cuanto a sensibilidad y polarización en un rango de temperatura específico (normalmente de −40 °C a +80 °C), lo que garantiza una alta precisión y confiabilidad en instalación. Es adecuado para instalaciones a largo plazo en estructuras hidráulicas como presas de hormigón, presas de paneles y presas de tierra y roca, así como en edificios civiles e industriales, carreteras, puentes, túneles, firmes de carreteras y cimientos de ingeniería civil. Facilita la medición de cambios de inclinación y permite la recopilación automatizada de datos de medición.4. ConclusiónLos acelerómetros capacitivos MEMS son fundamentales para lograr una detección precisa de la inclinación, pero deben superar varios desafíos, especialmente en entornos dinámicos. Criterios clave como la estabilidad de polarización, la compensación de sobretemperatura, el bajo ruido, la repetibilidad, la rectificación de vibraciones y la sensibilidad entre ejes desempeñan un papel fundamental para garantizar mediciones precisas. Abordar las fuentes de error mediante la calibración y el empleo de soluciones integradas como iSensors puede mejorar significativamente el rendimiento y la confiabilidad de los sistemas de detección de inclinación. A medida que avance la tecnología, estos sensores seguirán evolucionando y ofrecerán una precisión y robustez aún mayores para una amplia gama de aplicaciones. ACM1200Fábrica de sensores de acelerómetro Mems de tipo actual de la industria de alto rendimiento  

Puntos claveProducto: Soluciones de navegación integrada GNSS/INSCaracterísticas clave:Componentes: El sistema integrado incluye un receptor GNSS, una unidad de medición inercial (IMU) y sensores opcionales como LiDAR u odómetros.Función: Mantiene la precisión y la estabilidad durante la pérdida de señal GNSS utilizando sensores adicionales o restricciones de estado de movimiento como ZUPT.Aplicaciones: Ideal para navegación urbana, minería, extracción de petróleo y otros entornos con posibles obstrucciones de señales.Navegación inercial: utiliza giroscopios y acelerómetros para medir la posición, la velocidad y la aceleración.Conclusión: El diseño del sistema integrado está evolucionando, con soluciones que mejoran la solidez en entornos desafiantes y al mismo tiempo equilibran el costo y la complejidad.En un sistema de navegación integrado GNSS/INS, las mediciones GNSS desempeñan un papel fundamental en la corrección del INS. Por tanto, el buen funcionamiento del sistema integrado depende de la continuidad y estabilidad de las señales de los satélites. Sin embargo, cuando el sistema funciona bajo pasos elevados, copas de árboles o dentro de edificios urbanos, las señales de los satélites pueden verse obstruidas o interferidas fácilmente, lo que podría provocar una pérdida de bloqueo en el receptor GNSS. Este artículo analiza soluciones para mantener la precisión y la estabilidad. de los sistemas de navegación integrados GNSS/INS cuando se pierden las señales de los satélites.Cuando la señal del satélite no está disponible durante un período prolongado, la falta de correcciones GNSS hace que los errores del INS se acumulen rápidamente, especialmente en sistemas con unidades de medida inerciales de menor precisión. Este problema conduce a una disminución en la precisión, estabilidad y continuidad del funcionamiento del sistema integrado. En consecuencia, es esencial abordar este problema para mejorar la robustez del sistema integrado en entornos tan complejos.1.Dos soluciones principales para abordar la pérdida de señal de GNSS/INSActualmente, existen dos soluciones principales para abordar el escenario de pérdida de señal satelital.Solución 1: integrar sensores adicionalesPor un lado, se pueden integrar sensores adicionales en el sistema GNSS/INS existente, como odómetros, LiDAR, sensores astronómicos y sensores visuales. Por lo tanto, cuando la pérdida de señal satelital hace que el GNSS no esté disponible, los sensores recién agregados pueden proporcionar información de medición y formar un nuevo sistema integrado con el INS para suprimir la acumulación de errores del INS. Los problemas con este enfoque incluyen mayores costos del sistema debido a los sensores adicionales y la posible complejidad del diseño si los nuevos sensores requieren modelos de filtrado complejos.Fig.1 Descripción general del sistema de navegación integrado GNSS IMU ODO LiDAR SLAM.Solución 2: Tecnología ZUPTPor otro lado, se puede establecer un modelo de posicionamiento con restricciones de estado de movimiento en función de las características de movimiento del vehículo. Este método no requiere agregar nuevos sensores al sistema integrado existente, evitando así costos adicionales. Cuando el GNSS no está disponible, la nueva información de medición la proporcionan las restricciones del estado de movimiento para suprimir la divergencia del INS. Por ejemplo, cuando el vehículo está parado, se puede aplicar la tecnología de actualización de velocidad cero (ZUPT) para suprimir la acumulación de errores del INS.ZUPT es un método de bajo costo y comúnmente utilizado para mitigar la divergencia del INS. Cuando el vehículo está parado, la velocidad del vehículo debería ser teóricamente cero. Sin embargo, debido a la acumulación de errores INS a lo largo del tiempo, la velocidad de salida no es cero, por lo que la velocidad de salida INS se puede utilizar como medida del error de velocidad. Por lo tanto, basándose en la restricción de que la velocidad del vehículo es cero, se puede establecer una ecuación de medición correspondiente, que proporciona información de medición para el sistema integrado y suprime la acumulación de errores del INS.Fig.2 Diagrama de flujo del algoritmo estrechamente acoplado GNSSIMU basado en ZUPT con CERAV.Sin embargo, la aplicación de ZUPT requiere que el vehículo esté estacionario, lo que la convierte en una tecnología de actualización estática de velocidad cero que no puede proporcionar información de medición durante las maniobras normales del vehículo. En aplicaciones prácticas, esto requiere que el vehículo se detenga con frecuencia cuando está en movimiento, lo que reduce su maniobrabilidad. Además, ZUPT requiere una detección precisa de los momentos estacionarios del vehículo. Si la detección falla, se puede proporcionar información de medición incorrecta, lo que podría provocar el fallo de este método e incluso provocar que la precisión del sistema integrado disminuya o diverja.ConclusiónLa pérdida de señales de satélite puede provocar una rápida acumulación de errores en el INS, especialmente en entornos complejos como las zonas urbanas. Se presentan dos soluciones principales: agregar sensores adicionales, como LiDAR o sensores visuales, para proporcionar mediciones alternativas, o usar restricciones de estado de movimiento como la tecnología Zero-Velocity Update (ZUPT) para corregir errores de INS. Cada enfoque tiene sus propias ventajas y desafíos, ya que la integración de sensores aumenta los costos y la complejidad, mientras que ZUPT requiere que el vehículo esté estacionario y se detecte con precisión para que sea efectivo.Micro-Magic Inc está a la vanguardia de la tecnología de navegación inercial y recientemente ha introducido tres productos MEMS INS asistidos por GNSS con distintos niveles de precisión (nivel industrial, nivel táctico y nivel de navegación). En particular, el MEMS GNSS/INS I3500 de nivel industrial presenta una inestabilidad de polarización de 2,5°/hr y un recorrido aleatorio angular de 0,028°/√hr, junto con un acelerómetro MEMS de alta precisión con un amplio rango (±6g, inestabilidad de polarización cero).

Puntos claveProducto: Acelerómetro de cuarzo Q-FlexCaracterísticas clave:Componentes: Diseño de péndulo de cuarzo de alta pureza con un sistema de retroalimentación de circuito cerrado para mediciones precisas de la aceleración.Función: Proporciona datos de aceleración precisos y estables, con poco ruido y buena estabilidad a largo plazo, especialmente eficaz en funcionamiento en circuito cerrado.Aplicaciones: Ideal para navegación de aeronaves y control de actitud, exploración geológica y entornos industriales que requieren mediciones inerciales precisas.Método de medición: Medición de respuesta de frecuencia de circuito cerrado, lo que garantiza una estimación confiable de los parámetros de amortiguación y un rendimiento preciso.Conclusión: El acelerómetro Q-Flex ofrece alta precisión y estabilidad, lo que lo hace valioso para aplicaciones de navegación, control y medición industrial.El acelerómetro Q-Flex es un tipo de dispositivo de medición inercial que utiliza el péndulo de cuarzo para medir la aceleración del objeto mediante la característica de desviarse de la posición de equilibrio por la fuerza de inercia. Gracias al bajo coeficiente de temperatura del material de cuarzo de alta pureza y a las características estructurales estables, el acelerómetro Q-Flex tiene alta precisión de medición, bajo ruido de medición, buena estabilidad a largo plazo y se usa ampliamente en control de actitud, navegación y guía de aeronaves. así como exploración geológica y otros entornos industriales.1.Método de detección del acelerómetro Q-FlexCuando el sistema es de bucle abierto, debido a que el sistema no puede producir un momento de retroalimentación, el conjunto del péndulo está sujeto a un momento de inercia débil o al momento activo del convertidor de torque, el péndulo de cuarzo toca fácilmente el hierro del yugo y se satura, lo que lo hace Es muy difícil probar los parámetros de amortiguación en el estado de circuito abierto, por lo tanto, se considera que los parámetros de amortiguación se miden en el estado de circuito cerrado del sistema.Las características de frecuencia de bucle cerrado del sistema de control reflejan la variación de la amplitud y fase de la señal de salida con la frecuencia de la señal de entrada. La respuesta de frecuencia del sistema estabilizado está a la misma frecuencia que la señal de entrada, y su amplitud y fase son funciones de la frecuencia, por lo que la curva característica amplitud-fase de la respuesta de frecuencia se puede aplicar para determinar el modelo matemático del sistema. . Para obtener los parámetros de amortiguación reales del acelerómetro, se utiliza el método de medición de la respuesta de frecuencia de bucle cerrado.En el método de medición de respuesta de frecuencia de circuito cerrado, el acelerómetro se fija en la mesa de vibración horizontal en el estado de "péndulo", de modo que la dirección de entrada de aceleración de la mesa de vibración está alineada con el eje sensible del acelerómetro y el acelerómetro se coloca horizontalmente en el estado de "péndulo", lo que puede eliminar la asimetría de la fuerza gravitacional en la aceleración de entrada. La colocación horizontal del acelerómetro en el "estado de péndulo" elimina el efecto de la gravedad sobre la asimetría de la aceleración de entrada.Fig.1 Curva característica de frecuencia de amplitud de bucle cerrado de qfasAl controlar el agitador horizontal, se aplica al acelerómetro Q-Flex una señal de aceleración sinusoidal de 6 g (g es la aceleración de la gravedad, 1 g ≈ 9,8 m/s2), con una frecuencia que aumenta gradualmente de 0 a 600 Hz. que puede reflejar la atenuación de amplitud y el retraso de fase de la salida del acelerómetro dentro del rango de diseño y el ancho de banda del acelerómetro. El acelerómetro producirá la salida correspondiente bajo la acción de la mesa vibratoria, el registrador de alta frecuencia de muestreo conectado a ambos lados de la resistencia de muestreo, registrará la salida del acelerómetro y trazará la curva característica de amplitud-frecuencia que se muestra en la Figura 1.En la banda de paso de la curva característica de amplitud-frecuencia del acelerómetro, el acelerómetro de flexión de cuarzo mantiene una buena capacidad de aceleración, con el aumento de la frecuencia de aceleración de entrada, el pico de resonancia del sistema a 565 Hz, el pico de resonancia es Mr=32 dB, la frecuencia de corte del sistema es 582Hz, la amplitud del sistema en la frecuencia comenzó a producir más de 3dB de atenuación. Dado que se conocen la inercia rotacional, la rigidez y el resto de parámetros del bucle de servocontrol del acelerómetro Q-Flex, se utilizan las características de amplitud-frecuencia del sistema para resolver el parámetro desconocido δ. La función de transferencia de circuito cerrado del sistema está dada comoEcuación 1El método de mínimos cuadrados estima los parámetros del modelo en función de los datos observados reales, y se obtiene un conjunto de datos de amplitud de frecuencia generando una entrada de aceleración externa a través de un agitador horizontal, que se mide mediante un registro de pluma, como se muestra en la Tabla 1.Tab.1 Datos de muestreo de amplitudes de frecuencia de qfasLa función de respuesta amplitud-frecuencia del sistema de acelerómetro de flexión de cuarzo con parámetros conocidos es la función objetivo, y la suma residual de cuadrados con parámetros desconocidos se establece comoEcuación 2Donde, n es el número de puntos característicos seleccionados. Usando la ecuación anterior, se selecciona un valor adecuado de δ para que D(δ) tenga el valor mínimo. El coeficiente de amortiguación deseado se obtiene como δ=7,54×10-4N·m·s/rad utilizando un ajuste de mínimos cuadrados.Se establece el modelo de simulación de circuito cerrado del sistema, se sustituye el coeficiente de amortiguación en el modelo de cabezal del acelerómetro de flexión de cuarzo, se simula el sistema y se traza la curva característica de amplitud-frecuencia del sistema como se muestra en la Fig. 2. que está más cerca de la curva medida.Fig.2 Amplitud de realidad Característica de frecuencia y salida de simulación de parámetrosAlgunos estudios han resuelto la distribución de amortiguación de la película piezoeléctrica en la superficie del péndulo mediante el método de diferencia en el dominio del tiempo finito, y el coeficiente de amortiguación de la película piezoeléctrica del péndulo es 1,69×10-4N·m·s/rad, que indica que el coeficiente de amortiguación obtenido por la identificación de la respuesta amplitud-frecuencia del sistema tiene el mismo orden de magnitud que el valor teórico calculado, y el error se origina en la amortiguación del material de la estructura mecánica, el error de montaje durante la instalación y las pruebas, el error de entrada del agitador y otros factores ambientales. factores ambientales.2.ConclusiónMicro-Magic Inc proporciona acelerómetros de cuarzo de alta precisión, como el AC-5, con pequeño error y alta precisión, que tienen una estabilidad de polarización de 5 μg, una repetibilidad del factor de escala de 50 ~ 100 ppm y un peso de 55 gy pueden ser ampliamente utilizados. utilizado en los campos de la perforación petrolera, el sistema de medición de microgravedad del portador y la navegación inercial. AC5Acelerómetro de péndulo de cuarzo de gran rango de medición de 50 g Acelerómetro flexible de cuarzo 

Puntos claveProducto: Método de posicionamiento en tierra con IMU y cámara fijaCaracterísticas clave:Componentes: Unidad de medición inercial (IMU) y cámara fija, montadas de forma segura para un posicionamiento estable.Función: Combina la medición de actitud de alta precisión de IMU con el posicionamiento visual de la cámara para un posicionamiento preciso en el suelo.Aplicaciones: Adecuado para drones, robótica y vehículos autónomos.Fusión de datos: integra datos de IMU con imágenes de cámaras para determinar coordenadas geográficas precisas.Conclusión: Este método mejora la precisión y eficiencia del posicionamiento al tiempo que simplifica la calibración, con potencial para amplias aplicaciones en diversos campos tecnológicos.IntroducirUn método de posicionamiento en el suelo en el que se instalan de forma fija una unidad de medición inercial (IMU) y una cámara. Combina la medición de actitud de alta precisión de la IMU y las capacidades de posicionamiento visual de la cámara para lograr un posicionamiento en el suelo eficiente y preciso. Aquí están los pasos detallados del método:Primero, instale la IMU y la cámara firmemente para asegurarse de que la posición relativa entre ellas permanezca sin cambios. Este método de instalación elimina los tediosos pasos de calibrar la relación de instalación entre la cámara y la IMU en el método tradicional y simplifica el proceso de operación.A continuación, la IMU se utiliza para medir la aceleración y la velocidad angular del portador en el sistema de referencia inercial. La IMU contiene un sensor de aceleración y un giroscopio, que pueden detectar el estado de movimiento del transportista en tiempo real. El sensor de aceleración es responsable de detectar la tasa de aceleración actual, mientras que el giroscopio detecta cambios en la dirección, el ángulo de balanceo y la actitud de inclinación del vehículo. Estos datos proporcionan información clave para el posterior cálculo de actitud y posicionamiento.Luego, con base en los datos medidos por la IMU, la información de actitud del transportista en el sistema de coordenadas de navegación se calcula mediante un algoritmo integral de solución de actitud y operación. Esto incluye el ángulo de guiñada, el ángulo de cabeceo, el ángulo de balanceo, etc. del portaaviones. Debido a la alta frecuencia de actualización de la IMU, la frecuencia operativa puede alcanzar más de 100 Hz, por lo que puede proporcionar datos de actitud de alta precisión en tiempo real.Al mismo tiempo, la cámara captura puntos característicos del terreno o información de puntos de referencia y genera datos de imágenes. Estos datos de imágenes contienen información espacial rica y pueden usarse para el procesamiento de fusión con datos de IMU.A continuación, la información de actitud proporcionada por la IMU se fusiona con los datos de imagen de la cámara. Al hacer coincidir los puntos característicos de la imagen con puntos conocidos en el sistema de coordenadas geográficas, combinados con los datos de actitud de la IMU, se puede calcular la posición precisa de la cámara en el sistema de coordenadas geográficas.Finalmente, la matriz de proyección se utiliza para cruzar la intersección de la línea normal para obtener la posición espacial del objetivo. Este método combina los datos de actitud de la IMU y los datos de imagen de la cámara para lograr una estimación precisa de la posición espacial del objetivo mediante el cálculo de la matriz de proyección y el punto de intersección.Mediante este método, se puede lograr un posicionamiento en el suelo de alta precisión y alta eficiencia. La instalación fija de la IMU y la cámara simplifica el proceso de operación y reduce los errores de calibración. Al mismo tiempo, la combinación de la alta frecuencia de actualización de la IMU y la capacidad de posicionamiento visual de la cámara mejora la precisión del posicionamiento y el rendimiento en tiempo real. Este método tiene amplias perspectivas de aplicación en campos como los drones, los robots y la conducción autónoma.Cabe señalar que, aunque este método tiene muchas ventajas, aún puede verse afectado por algunos factores en aplicaciones prácticas, como ruido ambiental, interferencia dinámica, etc. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, el ajuste y la optimización de parámetros deben realizarse de acuerdo con a condiciones específicas para mejorar la estabilidad y confiabilidad del posicionamiento.ResumirEl artículo anterior describe el método de posicionamiento en el suelo cuando la IMU y la cámara están instaladas de forma fija. Describe brevemente la medición de actitud de alta precisión de la IMU y las capacidades de posicionamiento visual de la cámara, y puede lograr un posicionamiento en el suelo eficiente y preciso. El MEMS IMU desarrollado independientemente por Micro-Magic Inc tiene una precisión relativamente alta, como el U3000 y el U7000, que son más precisos y son productos de calidad para navegación. Puede localizar y orientar con precisión. Si desea saber más sobre IMU, comuníquese con nuestros técnicos profesionales lo antes posible.U7000Giroscopio Imu Rs232/485 para - Plataforma de estabilización de antena de radar/infrarrojos U3000Sensor IMU MEMS IMU3000 Precisión 1 Salida digital RS232 RS485 TTL Modbus opcional 

Puntos claveProducto: Buscador de norte inercialCaracterísticas clave:Componentes: Utiliza un giroscopio MEMS para medir la velocidad angular y calcular la dirección del azimut, asistido por compensación de error de actitud.Función: Proporciona mediciones de azimut en tiempo real utilizando los datos de rotación de la Tierra, con correcciones para errores de cabeceo y balanceo.Aplicaciones: Ideal para navegación en aviones, drones y vehículos, especialmente en áreas sin cobertura GNSS confiable.Compensación de errores: los errores de actitud (cabeceo y balanceo) y los errores de instalación del giroscopio se compensan para mejorar la precisión.Conclusión: El buscador de norte ofrece mediciones precisas de azimut con un error mínimo, adecuado para navegación y radiogoniometría en diversas aplicaciones.1.Principio de funcionamiento del buscador de norte inercialEl principio de funcionamiento del buscador inercial de norte es medir la velocidad angular de la rotación de la Tierra utilizando un giroscopio y luego calcular el ángulo entre el norte y la dirección medida. Supongamos que la latitud de S en la ubicación de una portadora en el hemisferio norte es φ, y el vector de velocidad angular Ω de la rotación de la Tierra en ese punto tiene una componente horizontal hacia el norte de Ωx0 y una componente vertical hacia arriba de Ωz0, entonces haySuponiendo que el transportador es completamente horizontal y el ángulo entre él y el norte verdadero es H, el componente de en el eje sensible del giroscopio buscador de norte, es decir, el valor de medición del giroscopio, es:Y como y son conocidos, el ángulo de acimut se puede calcular de esta manera, es decir, el valor de salida del buscador de norte en la condición ideal de portador horizontal absoluto y sin error de instalación. En la práctica, el error del ángulo de actitud del portador y el error de instalación del giroscopio afectarán el valor de medición del giroscopio y darán como resultado una menor precisión de medición del buscador de norte.2.Análisis de error del ángulo de actitud del portador.Defina el sistema de coordenadas geoespaciales O-XYZ: el centro de masa del transportista es O, el eje X va hacia el norte a lo largo del meridiano local, el eje Y va hacia el oeste a lo largo de la latitud local y el eje Z es perpendicular al plano horizontal local hacia arriba; los planos XOY, YOZ y XOZ son perpendiculares entre sí. , dividiendo el espacio en ocho hexagramas.Para facilitar el análisis, se supone que el centro giroscópico del buscador del norte coincide con el centro de masa del portador. Cuando no se tiene en cuenta el error de instalación, el eje de medición del giroscopio del buscador de norte coincide con las líneas de cabeza y cola del portador. El vector unitario OM está ubicado EN el eje sensible del giroscopio, que está hacia adelante a lo largo de las líneas de cabeza y cola del portaaviones, y el otro vector unitario ON es perpendicular a OM hacia la izquierda. El ángulo de error de actitud del portaaviones se define como sigue: el ángulo de error de cabeceo es el ángulo entre OM y OXb (proyección de OM en el plano horizontal), y la parte delantera del portaaviones se eleva positivamente; El ángulo de error de balanceo es el ángulo entre ON y OYb (la línea de intersección entre el perfil del transportador y el plano horizontal sobre ON), y el lado izquierdo del transportador es positivo cuando se levanta. El Ángulo entre OX y OXb es el Ángulo de acimut H. Se obtiene fácilmente la siguiente relación vertical: OYb⊥OXb ⊥OZ, OYb⊥OZ, OXb⊥ oz, es decir, los planos XbOYb, XbOZ e YbOZ son perpendiculares entre sí. Estos tres planos pueden formar el sistema de coordenadas del espacio portador O-XbYbZ, como se muestra en la Figura 1, que puede entenderse que está formado por el sistema de coordenadas del espacio geográfico O-XYZ girando el ángulo de azimut H en el sentido de las agujas del reloj.La componente horizontal y la componente vertical de la velocidad angular de rotación de la Tierra en el punto donde se encuentra el portador son los vectores OA y OB respectivamente, entonces las coordenadas del punto A y el punto B están en el sistema de coordenadas O-XbYbZ. Las coordenadas M y N se obtienen mediante geometría analítica espacial. Dado que los tres puntos M, O y N están todos en el plano portador, la ecuación del plano MON se puede obtener de acuerdo con la expresión del método de puntos del plano:El valor giroscópico medido del buscador de norte es la suma de los valores proyectados de OA y OB en el eje sensible OM, como se muestra en la Fórmula:Esta fórmula se convierte en una expresión ideal del valor medido cuando θ =0°. error de medición del giroscopio:Se puede ver que el error del valor de medición del giroscopio en este momento está relacionado con el ángulo de error de cabeceo, el ángulo de acimut H y la latitud, y el ángulo de error de balanceo se genera por la rotación del plano portador alrededor de las líneas de cabeza y cola. es decir, el eje sensible OM, por lo que el ángulo de error no influye en el valor medido MOM en OM.3.ResumenHabrá muchas fuentes de error en el proceso de búsqueda del norte; en términos de compensación de errores, Micro-Magic Inc ha estado buscando tecnología más madura y dispositivos inerciales más rentables. En el nuevo buscador de norte MEMS para perforación minera NF1000, se agrega la función de compensación de actitud, así como el buscador de norte rentable NF2000 y el buscador de norte de tres ejes MEMS NF3000 más pequeño del mundo, esperando que usted lo comprenda. NF1000Sistema de navegación inercial MEMS dinámico de alto rendimiento Buscador de norte -