2020年03月29日

集成和校準的MEMS慣性傳(chuan)感器的mou)魷鄭 鈾倭似教ㄎ榷  ?禱xie)運動(dong)控制、安(an)全(quan)/監控設備(bei)、機器人、工業車輛導航和機械(xie)調平等領域系統的升級。


傳(chuan)感器技ji)醴 故溝霉?迪低成杓剖迪指(zhi)錈緣慕健2喚瞿芨納菩閱埽 夷芴ti)高可靠性、安(an)全(quan)性並(bing)降低成本。但是許多工業應用處在(zai)惡劣的物理(li)環境下,需(xu)要考慮溫度qu) 穸dong)、空間限制和其(qi)他(ta)因素的影響。


慣性傳(chuan)感器的信(xin)息經過(guo)處理(li)和積分後,可以提(ti)供許多不同類型的運動(dong)、位置(zhi)和方向輸出(chu)。某(mou)種(zhong)形wen)降鬧zhi)向或轉向設備(bei)對工業控制應用就發揮著重要作用。傾斜或角度檢測是應用中xie)暮he)心任務,如果(guo)系統的運動(dong)相對而言為靜態(tai),角度傳(chuan)感器就足(zu)夠(gou)了,但實際(ji)的技ji)蹙jue)策(ce)取(qu)決(jue)于響應時間、沖擊和振動(dong)、尺寸(cun)、整個(ge)壽命期間的性能漂移。這(zhe)就需(xu)要考慮將(jiang)多種(zhong)類型的傳(chuan)感器結(jie)合(he)xian)諞黃稹/span>


慣性傳(chuan)感器︰he) 運俾lv)和角速率(lv)傳(chuan)感器


慣性傳(chuan)感器有多種(zhong)類型。MEMS(微機電系統)傳(chuan)感器是最完善的傳(chuan)感器類型之一,已(yi)經使廣泛的應用受(shou)益。15年前(qian),MEMS線性速率(lv)傳(chuan)感器革新了汽(qi)車安(an)全(quan)氣(qi)囊(nan)系統。自此以後,從筆記本硬盤保護到jie)蝸房?破髦懈 憊鄣撓沒?碩dong)捕捉,各(ge)種(zhong)獨特的功能和應用得以實現。


根據諧振器陀螺儀的原理(li),MEMS結(jie)構也可提(ti)供角速率(lv)檢測。當MEMS陀螺儀旋轉時,可動(dong)指(zhi)的位置(zhi)變化通(tong)過(guo)電容的變化進行檢測,由此得到的信(xin)號被送入一系列增益和解調級,產生(sheng)電速率(lv)信(xin)號輸出(chu)。某(mou)些情(qing)況下,該信(xin)號經轉換後送入一個(ge)專(zhuan)有數字校準電路。


傳(chuan)感器內(na)核(he)周(zhou)圍的集成度和校準由最終性能要求決(jue)定,但在(zai)許多情(qing)況下,可能需(xu)要進行運動(dong)校準,以便(bian)實現最高的性能水平和穩定性。


工業環境︰集成信(xin)號調理(li)和傳(chuan)感器處理(li)


在(zai)工業市場上,諸(zhu)如振動(dong)分析、平台校正、一般運動(dong)控制之類的應用需(xu)要高集成度和高可靠度的解決(jue)方案(an),檢測元件在(zai)許多情(qing)況下lv)侵苯jie)嵌入到現有設備(bei)中。此外,還必須(xu)提(ti)供足(zu)夠(gou)的控制、校準和編(bian)程功能,使器件真正獨立自足(zu)。一些應用範例包括︰

  

工業機械(xie)的狀態(tai)監控︰通(tong)過(guo)將(jiang)傳(chuan)感器更深地嵌入機械(xie)內(na)部,並(bing)且藉由傳(chuan)感器性能和嵌入式處理(li)而更早、更準確地掌握(wo)狀態(tai)變化的跡象,可以獲得men)惺檔男?妗/span>

  

機器自動(dong)化︰通(tong)過(guo)提(ti)高精度,並(bing)且更加嚴格地將(jiang)此信(xin)息與遠程控制或編(bian)程設置(zhi)的運動(dong)相關聯,可以使自治或遠程控制的精密儀器和機械(xie)臂更加精確、高效。

  

移動(dong)通(tong)信(xin)和監控︰無論(lun)是陸地、航空還是海(hai)運交(jiao)通(tong)工具(ju),慣性傳(chuan)感器都(du)有助于其(qi)實現穩定(天線和相機)和定向導航(利用GPS和其(qi)他(ta)傳(chuan)感器進行航位推算(suan))。

  

傳(chuan)感器還可能具(ju)有交(jiao)叉(cha)靈敏(min)度,很多時候必須(xu)對此進行補償,即(ji)使無需(xu)補償,至(zhi)少也需(xu)要加you)粵私狻4送猓  源chuan)感器的性能指(zhi)標存在(zai)許多不同的標準,如果(guo)傳(chuan)感器的線性加速度性能較差,那麼即(ji)使0.003°/s的良好陀螺儀偏(pian)置(zhi)穩定性也可能毫無意義(yi)。加速度計通(tong)常與陀螺儀一起使用,以便(bian)檢測重力影響,並(bing)且提(ti)供必要的信(xin)息來驅動(dong)補償過(guo)程。


為了優化傳(chuan)感器性能並(bing)盡可能縮短開發時間,需(xu)要深入了解傳(chuan)感器靈敏(min)度和應用環境。校準計劃(hua)可以針對影響最大的nan)蛩亟卸ㄖ疲 佣跎儼饈shi)時間和補償算(suan)法開銷。面向具(ju)體應用的解決(jue)方案(an)將(jiang)適當的傳(chuan)感器與必要的信(xin)號處理(li)結(jie)合(he)xian)諞黃穡 餼jue)實施和生(sheng)產障礙。


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善用MEMS慣性傳(chuan)感器,完善工業系統運作

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