Перейти к содержанию
    

Как работают гироскопы МЭМС?

Волна рынка МЭМС-датчиков может простираться от самой ранней автомобильной электроники до потребительской электроники последних лет и наступающей эры Интернета вещей (IoT). Сегодня один датчик уже не может удовлетворить потребности людей в функциях и интеллекте. Объединение данных различных датчиков, таких как инерциальные датчики МЭМС, экологические датчики МЭМС, оптические датчики МЭМС и даже биологические датчики, станет тенденцией применения датчиков в новой эре.

Здесь мы рассмотрим гироскопы МЭМС в качестве примера и кратко представим принцип их работы.

Традиционные механические гироскопы в основном используют закон сохранения углового момента, то есть: для вращающегося объекта его ось вращения не меняется при вращении несущего его кронштейна.

По сравнению с традиционными механическими гироскопами, гироскопы МЭМС в основном используют принцип силы Кориолиса (тангенциальная сила, которую испытывает вращающийся объект при радиальном движении). Все опубликованные микромеханические гироскопы используют концепцию определения угловой скорости с помощью вибрации объектов и используют вибрацию для создания и обнаружения силы Кориолиса.

Ядром гироскопа MEMS является микрообработка механического блока, который предназначен для работы в соответствии с механизмом вилки (Механизм работает благодаря паре пьезоэлектрических кристаллов, установленных на основании вилки, чтобы заставить вилку вибрировать на определенной резонансной частоте. Когда вилка переключателя находится в контакте с измеряемой средой, частота и амплитуда колебаний вилки изменяются. Эти изменения вилки переключателя обнаруживаются интеллектуальной схемой, обрабатываются и преобразуются в сигнал переключения). Приводная часть двигателя использует метод электростатического привода, чтобы заставить механический элемент колебаться вперед и назад для создания резонанса. Угловая скорость преобразуется в перемещение определенной индукционной структуры с помощью силы Кориолиса. Две движущиеся частицы непрерывно перемещаются в противоположных направлениях. Пока снаружи прикладывается угловая скорость, возникает сила в направлении, перпендикулярном движению частицы. Результирующая сила смещает частицу прямо пропорционально приложенному ускорению. Расположенный рядом датчик фиксирует изменение емкости между статором и ротором, обеспечивая тем самым управление. На примере гироскопа с одноосевым смещением (YAW) простейший принцип работы рассмотрен на рисунке ниже.

Две одинаковые массы колеблются горизонтально в противоположных направлениях, как указано горизонтальными стрелками. При внешнем приложении угловой скорости возникает сила Кориолиса, направление которой перпендикулярно направлению движения массы. Результирующая сила Кориолиса смещает чувствительную массу пропорционально приложенной угловой скорости. Поскольку подвижный электрод (ротор) чувствительной части датчика расположен со стороны неподвижного электрода (статора), указанное смещение вызовет изменение емкости между статором и ротором, поэтому угловая скорость, приложенная на входной части гироскопа, преобразуется в электронный параметр, который может быть определен специальной схемой - емкость.

На рисунке ниже показана системная архитектура гироскопа МЭМС. Схема формирования сигнала гироскопа может быть разделена на две части: моторный привод и схема акселерометрического датчика. Среди них приводная часть двигает приводную цепь вперед и назад с помощью метода электростатического привода для обеспечения возбуждения механических компонентов; а чувствительная часть измеряет смещение, создаваемое силой Кориолиса на чувствительной массе путем измерения изменения емкости.

Конечно, гироскопы MEMS также имеют другие функциональные модули, такие как схемы функции самоконтроля, схемы низкого энергопотребления и пробуждения движения и т.д.

Гироскоп МЭМС включает в себя гироскоп МЭМС стабильного управления, гироскоп МЭМС северного обзора, гироскоп МЭМС навигационного класса, которые могут применяться в системах стабилизации антенн и прямой видимости, интегрированных навигационных системах и промышленных системах наведения, системах управления полетом и наведения, системах ориентации внимания (AHRS), стабилизации антенн, камер и платформ, воздушной и морской геокартографии / геодезии.

https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope

https://www.ericcointernational.com/gyroscope/high-precision-stable-control-mems-gyro.html

https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope/er-mg2-100-north-seeking-mems-gyro.html

https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope/er-mg2-300-navigation-mems-gyro.html

https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope/er-mg2-300-navigation-mems-gyro.html

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Как купить? В РФ есть поставщики? (интересуют высокотемпературные акселерометры, гироскопы, электродвигатели)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

We also work in the Russian market. You can contact us via our company website or send us an email with questions about the products you are interested in.

https://www.ericcointernational.com/

mailto:[email protected]

WhatsApp:13992884879

Мы также работаем на российском рынке, вы можете связаться с нами через сайт нашей компании или отправить нам электронное письмо с вопросами об интересующей вас продукции.

https://www.ericcointernational.com/

mailto:[email protected]

WhatsApp:13992884879

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...