Comparación de las especificaciones técnicas del giroscopio MEMS de grado de navegación
Producto: Giroscopio MEMS de grado de navegación
Características principales:
El giroscopio MEMS es un tipo de sensor inercial para medir la velocidad o el desplazamiento angular. Tiene una amplia gama de aplicaciones en la extracción de petróleo, el guiado de armas, la industria aeroespacial, la minería, la topografía y la cartografía, la robótica industrial y la electrónica de consumo. Debido a los diferentes requisitos de precisión en diversos campos, los giroscopios MEMS se dividen en tres niveles en el mercado: nivel de navegación, nivel táctico y nivel de consumo.
Este artículo presentará en detalle el giroscopio MEMS de navegación y comparará sus parámetros. A continuación, se detallarán sus indicadores técnicos, el análisis de deriva y la comparación de tres giroscopios MEMS de navegación.
El giroscopio MEMS ideal se caracteriza por una salida de su eje sensible proporcional a los parámetros angulares de entrada (ángulo, velocidad angular) del eje correspondiente del portador en cualquier condición, y no es sensible a los parámetros angulares de su eje transversal ni a ningún parámetro axial no angular (como la aceleración por vibración y la aceleración lineal). Los principales indicadores técnicos del giroscopio MEMS se muestran en la Tabla 1.
| Indicador técnico | Unidad | Significado |
| Rango de medición | (°)/s | Efectivamente sensible al rango de velocidad angular de entrada |
| Sesgo cero | (°)/h | La salida de un giroscopio cuando la tasa de entrada es cero. Dado que la salida es diferente, se suele usar la tasa de entrada equivalente para representar el mismo tipo de producto, y cuanto menor sea el sesgo cero, mejor. En modelos de productos diferentes, no cuanto menor sea el sesgo cero, mejor. |
| Repetibilidad del sesgo | (°)/h(1σ) | En las mismas condiciones y a intervalos específicos (sucesivos, diarios, cada dos días, etc.), el grado de concordancia entre los valores parciales de mediciones repetidas se expresa como la desviación estándar de cada desviación medida. Cuanto menor sea, mejor para todos los giroscopios (evalúe la facilidad para compensar el cero). |
| Deriva del cero | (°)/s | Tasa de variación temporal de la desviación de la salida del giroscopio respecto a la salida ideal. Contiene componentes estocásticos y sistemáticos y se expresa en términos del desplazamiento angular de entrada correspondiente con respecto al espacio inercial en la unidad de tiempo. |
| Factor de escala | V/(°)/s, mA/(°)/s | Relación entre el cambio en la salida y el cambio en la entrada que se va a medir. |
| Ancho de banda | Hz | En la prueba de característica de frecuencia del giroscopio, se estipula que el rango de frecuencia correspondiente a la amplitud de la amplitud medida se reduce en 3 dB y la precisión del giroscopio se puede mejorar sacrificando el ancho de banda del giroscopio. |
Tabla 1 Principales índices técnicos del giroscopio MEMS
Si existe un par de interferencia en el giroscopio, el eje del rotor se desviará del acimut de referencia estable original y generará un error. La desviación del ángulo del eje del rotor respecto al acimut del espacio inercial (o acimut de referencia) en la unidad de tiempo se denomina tasa de deriva del giroscopio. El principal indicador para medir la precisión del giroscopio es la tasa de deriva.
La deriva giroscópica se divide en dos categorías: la sistemática, cuya ley se conoce, causa una deriva regular y, por lo tanto, puede compensarse por computadora; y la aleatoria, causada por factores aleatorios. La tasa de deriva sistemática se expresa mediante el desplazamiento angular por unidad de tiempo, mientras que la tasa de deriva aleatoria se expresa mediante la media cuadrática del desplazamiento angular por unidad de tiempo o la desviación estándar. El rango aproximado de tasas de deriva aleatoria de varios tipos de giroscopios se muestra en la Tabla 2.
| Tipo de giroscopio | Tasa de deriva aleatoria/(°)·h-1 |
| Giroscopio con cojinetes de bolas | 10-1 |
| Giroscopio con cojinetes giratorios | 1-0.1 |
| Giroscopio de flotador líquido | 0,01-0,001 |
| Giroscopio de flotador de aire | 0,01-0,001 |
| Giroscopio ajustado dinámicamente | 0,01-0,001 |
| Giroscopio electrostático | 0,01-0,0001 |
| Giroscopio resonante hemisférico | 0,1-0,01 |
| Giroscopio láser de anillo | 0,01-0,001 |
| Giroscopio de fibra óptica | 1-0.1 |
Tabla 2 Tasas de deriva aleatoria de varios tipos de giroscopios
El rango aproximado de la tasa de deriva aleatoria del giroscopio requerido por varias aplicaciones se muestra en la Tabla 3. El índice típico de precisión de posicionamiento del sistema de navegación inercial es 1n milla/h (1n milla=1852m), lo que requiere que la tasa de deriva aleatoria del giroscopio alcance 0,01(°)/h, por lo que el giroscopio con una tasa de deriva aleatoria de 0,01(°)/h generalmente se denomina giroscopio de navegación inercial.
| Solicitud | Requisitos para la tasa de deriva aleatoria del giroscopio/(°)·h-1 |
| Giroscopio de velocidad en el sistema de control de vuelo | 150-10 |
| Giroscopio vertical en el sistema de control de vuelo | 30-10 |
| Giroscopio direccional en el sistema de control de vuelo | 10-1 |
| Sistema de guía inercial de misiles tácticos | 1-0.1 |
| Brújula giroscópica marina, sistema de actitud de rumbo con correa, posición lateral de artillería, sistema de navegación inercial de vehículos terrestres | 0,1-0,01 |
| Sistemas de navegación inercial para aeronaves y barcos | 0,01-0,001 |
| Sistema de guía inercial de misiles estratégicos y de misiles de crucero | 0,01-0,0005 |
Tabla 3 Requisitos para la tasa de deriva aleatoria del giroscopio en diversas aplicaciones
La serie MG de Micro-Magic Inc. es un giroscopio MEMS de navegación con un alto nivel de precisión para satisfacer las necesidades de diversos campos. La siguiente tabla compara el alcance, la inestabilidad de polarización, el desplazamiento aleatorio angular, la estabilidad de polarización, el factor de escala, el ancho de banda y el ruido.
| MG-101 | MG-401 | MG-501 | |
| Rango dinámico (grados/s) | ±100 | ±400 | ±500 |
| Inestabilidad de sesgo (grados/hora) | 0.1 | 0.5 | 2 |
| Paseo aleatorio angular (°/√h) | 0.005 | 0,025~0,05 | 0,125-0,1 |
| Estabilidad de sesgo (1σ 10 s) (grados/h) | 0.1 | 0.5 | 2~5 |
Tabla 4 Tabla de comparación de parámetros de tres giroscopios MEMS de grado de navegación
Espero que este artículo le ayude a comprender los indicadores técnicos de los giroscopios MEMS de navegación y su relación comparativa. Si le interesa saber más sobre los giroscopios MEMS, contáctenos.
Xml política de privacidad blog Mapa del sitio
Derechos de autor
@ Micro-Magic Inc Reservados todos los derechos.
RED SOPORTADA
Español
