Amy

Инерционный измерительный блок (IMU) — это устройство, которое измеряет трехосный угол ориентации (или угловую скорость) и ускорение объекта. Гироскоп и акселерометр являются основными устройствами инерциальной навигационной системы. С помощью встроенного датчика ускорения и гироскопа IMU может измерять линейное ускорение и угловую скорость вращения в трех направлениях, а также посредством вычислений получать такую информацию, как положение, скорость и смещение носителя.

IMU может получать информацию о положении, скорости и смещении носителя. Он широко используется в области автомобилей и роботов, а также в случаях, когда требуются точные расчеты смещения с ориентацией, например, на подводных лодках, самолетах и другом инерциальном навигационном оборудовании. IMU на основе технологии MEMS, а также инерционные датчики MEMS будут в центре внимания будущих разработок.

IMU может значительно улучшить рекордную точность беговой дорожки подметального робота, восполнить недостаток датчика одометра и помочь построить высокоточную и глобально спланированную траекторию подметания. Благодаря IMU подметальный робот может не только преодолевать сложные маршруты, такие как форма дуги, форма спины и спиральная форма, но также, используя инфракрасные сигналы, возвращаться к зарядной розетке, что значительно повышает эффективность уборки на участке. с одной стороны, и делает использование более удобным, с другой стороны.

Помимо роботов-подметателей, IMU используются для самых разных целей, будь то удаленный спутник или TWS-гарнитура перед нами. Благодаря базовой универсальности IMU его прикладные функции постоянно расширяются.

Наушное носимое устройство для взаимодействия человека с компьютером

IMU, популярное в последние годы применение гарнитуры TWS, позволяет носить ушные устройства для достижения инновационного взаимодействия человека и машины, такого как обнаружение ношения, управление головой, обнаружение постукивания (акселерометр) и т. д. Что еще более важно, он может достигать эффекта 3D-звука. .

IMU в гарнитуре может точно определять положение и поворот головы. С помощью датчика в мобильном телефоне можно получить относительное положение уха/головы, чтобы настроить звуковой эффект, чтобы пользователи могли получить более реальное ощущение слуха.

Плавный полет БПЛА

Дроны стали популярны среди потребителей, но знаете ли вы, что поначалу они не могут летать плавно и плавно, не говоря уже о том, чтобы делать четкие снимки? «Основная мощь», которую дает дрону IMU, — это секрет его плавного и плавного полета даже при сильном ветре и порывах ветра.

Высокоточные и надежные IMU могут значительно улучшить летные возможности БПЛА. Объединив совместную работу системного оборудования, программного обеспечения и алгоритмов, можно реализовать сложные операции, такие как идеальное зависание или резкие повороты, а технологию спутникового позиционирования можно объединить для создания высокоточных навигационных возможностей. Imus обычно содержит 3-осевой акселерометр и 3-осевой гироскоп. Акселерометр отвечает за обнаружение сигналов ускорения независимых трех осей системы координат БПЛА, а гироскоп обнаруживает сигналы угловой скорости БПЛА относительно навигационной системы координат. Путем дальнейшей обработки этих данных сигнала можно рассчитать положение БПЛА, чтобы реализовать функции стабильного взлета и распознавания положения в воздухе.

Профессиональное спортивное отслеживание

Профессиональные устройства слежения за спортом пользуются спросом у любителей спорта и профессионалов, особенно в области профессионального спорта и реабилитационного лечения, постепенно растущий спрос, в основном за счет захвата движения, маркировки и отслеживания движений тела, и преобразования этой информации в исследования спортивной и медицинской промышленности. и данные приложений для достижения рыночной стоимости. Поэтому более точные и экономичные решения IMU становятся лучшим выбором. Например, носимые тайтсы со встроенными IMU становятся все более популярными благодаря своей портативности и отличным возможностям захвата движения, которые могут использоваться спортсменами, проводящими исследования или ежедневными тренировками.
Your text to link here...
IMU используются для сбора данных о движении для измерения и расчета скорости, наклона, вращения и даже угла движения. Благодаря своему небольшому размеру, интеграции со спортивным тренировочным оборудованием и низкому энергопотреблению, IMU могут непрерывно собирать данные и обеспечивать обратную связь в режиме реального времени без особого энергопотребления. Более 100 компаний по всему миру в настоящее время предлагают решения для систем измерения датчиков движения IMU, которые обещают открыть новую волну детального анализа движений спортсменов на основе IMU.

Блок инерциальных измерений, называемый IMU, представляет собой устройство для измерения угла ориентации (или угловой скорости) и ускорения трех осей объекта. Гироскоп и акселерометр являются основными устройствами инерциальной навигационной системы (ИНС). Благодаря встроенному датчику акселерометра и гироскопу IMU может измерять линейное ускорение и угловую скорость вращения в трех направлениях и получать информацию об ориентации, скорости и смещении носителя посредством разрешения.

ER-MIMU-02 использует акселерометр и гироскоп MEMS с высоким качеством и надежностью, RS422 и внешнюю связь, скорость передачи данных можно гибко устанавливать в диапазоне 9600–921600 с помощью протокола связи, чтобы установить требуемую скорость передачи данных пользователя. Благодаря трехосному прецизионному гироскопу X, Y, Z, трехосному акселерометру X, Y, Z с высоким разрешением может выводиться через RS422 трехосный гироскоп X, Y, Z, а также оригинальные шестнадцатеричные данные акселерометра (включая шестнадцатеричное дополнение гироскопа). числовая температура, угол, шестнадцатеричная температура акселерометра, шестнадцатеричное дополнение ускорения); Он также может выводить плавающие безразмерные значения гироскопа и акселерометра, обработанные базовым расчетом.

Приложения

Антенны и системы стабилизации прямой видимости
https://www.ericcointernational.com/inertial-measurement-units/mems-inertial-measurement-unit/er-3100-mems-inertial-measurement-unit.html](https://www.ericcointernational.com/inertial-measurement-units/mems-inertial-measurement-unit/er-3100-mems-inertial-measurement-unit.html)
Интегрированные навигационные системы и инерциальная система наведения

Система управления полетом и наведения

Системы ориентации курса (AHRS)

Стабилизация антенн, камер и платформ

Воздушное и морское геокартографирование / геодезия

Система определения ориентации и курса (AHRS) состоит из датчиков по трем осям, которые предоставляют информацию о положении самолета, включая крен, тангаж и рыскание. Их иногда называют датчиками MARG (магнитной, угловой скорости и гравитации) и состоят из твердотельных или микроэлектромеханических систем (МЭМС) гироскопов, акселерометров и магнитометров. Они предназначены для замены традиционных механических гироскопических летательных приборов.
https://www.ericcointernational.com/attitude-heading-reference-system/](https://www.ericcointernational.com/attitude-heading-reference-system/)
Опорное значение AHRS исходит от гравитационного поля Земли и магнитного поля Земли, его статическая точность зависит от точности измерения магнитного поля и точности измерения силы тяжести, а гироскоп определяет его динамические характеристики. AHRS не работает должным образом вдали от гравитационного и магнитного поля Земли. Обратите внимание, что чем ортогональнее магнитное и гравитационное поля, тем лучше измерение ориентации. Это дефект системы ориентации, ошибка угла курса будет становиться все больше и больше на высоких широтах.

Блок инерциальных измерений (IMU) — это устройство, которое использует датчик ускорения и гироскоп для измерения ускорения и угловой скорости вращения целевой системы, чтобы получить движение и состояние цели в инерциальной системе отсчета. IMU состоит из трех одноосных акселерометров и трех одноосных гироскопов. Акселерометр обнаруживает сигнал ускорения объекта в несущей системе координат независимо от трех осей, а гироскоп обнаруживает сигнал угловой скорости носителя относительно навигационной системы координат, измеряет угловую скорость и ускорение объекта в трехмерной системе координат. пространстве и на его основе рассчитывает положение объекта.
https://www.ericcointernational.com/info/the-theory-of-ahrs-difference-between-ahrs-a-24708514.html](https://www.ericcointernational.com/attitude-heading-reference-system/)

Волоконно-оптический гироскоп — это прибор, позволяющий точно определять ориентацию движущихся объектов. Это инерциальный навигационный прибор, широко используемый в современной авиационной, навигационной, аэрокосмической и оборонной промышленности. Волоконно-оптический гироскоп представляет собой чувствительный элемент на основе волоконно-оптической катушки. Свет, излучаемый лазерным диодом, распространяется по оптическому волокну в двух направлениях. Различные пути распространения света определяют угловое смещение чувствительного элемента.
https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope](https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope)
По сравнению с традиционным механическим гироскопом волоконно-оптический гироскоп обладает преимуществами: полностью твердотельный, отсутствие вращающихся и трущихся частей, длительный срок службы, большой динамический диапазон, мгновенный запуск, простая конструкция, небольшой размер и легкий вес. По сравнению с лазерным гироскопом, оптоволоконный гироскоп не имеет проблем с блокировкой и не требует точной обработки оптического пути в кварцевом блоке, поэтому стоимость относительно низкая.
https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope](https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope)
Реализация оптоволоконного гироскопа в основном основана на теории Зегника: когда световой луч движется по круговому каналу, если сам круговой канал имеет скорость вращения, время, необходимое свету для прохождения в направлении вращения канала, превышает что в противоположном направлении вращения канала. Другими словами, когда оптическая петля вращается, оптический путь оптической петли будет меняться относительно оптического пути покоящейся петли в разных направлениях движения. Используя это изменение оптического пути, можно обнаружить разность фаз двух оптических путей или изменение интерференционных полос, а также измерить угловую скорость вращения оптического пути, что является характеристикой оптоволоконного гироскопа.

Волоконно-оптические гироскопы широко используются:
https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope/er-910-fiber-optic-gyro.html](https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope/er-910-fiber-optic-gyro.html)
1. Применение в навигации

Компас является важным навигационным оборудованием для судов, в основном включая магнитный компас и электрический компас. С развитием технологии волоконно-оптических гироскопов и повышением уровня коммерциализации волоконно-оптический гироскоп стал новым элементом морского проводящего оборудования и применяется на коммерческих и военных кораблях и морском оборудовании. Гирокомпас волоконно-оптического гироскопа на основе бесплатформенной инерциальной навигационной системы имеет ось вращения, соответствующую трем осям системы координат корабля. Его можно не только использовать в качестве источника информации о высокоточном курсе для автоматического определения и указания севера, но также получать надежные данные, такие как скорость вращения курса, углы крена и тангажа, а также скорость вращения курса, что еще больше способствует разработке автоматизация судна, обеспечивает маневренность судна и безопасность мореплавания.
https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope/er-910-fiber-optic-gyro.html](https://www.ericcointernational.com/gyroscope/fiber-optic-gyroscope/er-910-fiber-optic-gyro.html)
2. Аэрокосмическая промышленность и космическое применение

Высокоточные интерферометрические волоконно-оптические гироскопы обычно используются в аэрокосмической и космической технике. Бесплатовая инерциальная навигационная система с IFOG в качестве основного инерциального элемента может обеспечить самолету трехмерную угловую скорость, положение, угол атаки и угол скольжения, а также реализовать отслеживание и измерение запуска ракеты.

Его также можно использовать для стабилизации космического корабля, фотографирования / картографирования, контроля измерения ориентации, компенсации движения, стабильности eo/flir, навигации и управления полетом. Среди них высокоточное и надежное комбинированное определение ориентации с помощью оптоволоконного гироскопа и GPS стало типичной конфигурацией систем определения ориентации космических аппаратов в стране и за рубежом.

Метод быстрой ориентации с помощью гироскопа

Все проекты по съемке и картированию называются съемкой и картографированием района добычи полезных ископаемых на раннем этапе добычи и до ее завершения. Ключевым моментом съемки и картографирования района добычи полезных ископаемых является контактная съемка и картирование района добычи полезных ископаемых. Из-за короткой горной дороги, небольшого диапазона выдержки и плохих условий труда точность измерения общей площади добычи не высока. Традиционный метод - это в основном провод компаса, но предыдущая проблема заключается в том, что магнитное влияние отсутствует, компас нельзя использовать на проезжей части с магнитным влиянием, и по-прежнему используется геометрическая ориентация патио, что требует много времени и труда. , и точность трудно гарантировать. Очень эффективен метод быстрой ориентации с помощью гироскопа и метод наблюдения с двумя обратными точками.

Применение гироскопа при определении ориентации вала
https://www.ericcointernational.com/gyroscope](https://www.ericcointernational.com/gyroscope)
В течение всей операции. С развитием всего строительного процесса земляные работы постепенно переходят на более глубокое дно, сложность всего проекта будет постепенно увеличиваться, а использование в это время гироскопических инструментов позволит достичь эффекта экономии времени и труда, а также риски безопасности также будут снижены. Сначала находят и определяют константы трех приборов на поверхности, а затем определяют положения и направления двух гироскопов по обе стороны от фиксированных направлений в скважине. Вернитесь в скважину для измерения трех определенных констант и проконтролируйте весь процесс работы в течение трех дней. Разница между углами азимута гироскопа не должна превышать указанный диапазон.

Полное название IMU — Инерциальная измерительная единица. Это модуль, состоящий из нескольких датчиков, таких как трехосный акселерометр и трехосный гироскоп.
IMU в основном используется для определения севера или навигации и широко используется в беспилотных транспортных средствах и дронах.
Давайте поговорим о принципах работы трехосного акселерометра и трехосного гироскопа в IMU от Ericco.

1. Трехосный акселерометр.

Трехосевой акселерометр основан на основном принципе ускорения для достижения работы.Трехосный акселерометр — это инерционный датчик, который может измерять удельную силу объекта, то есть общее ускорение или негравитационную силу, действующую на единицу массы без гравитации.
Когда акселерометр остается неподвижным, он может определять ускорение силы тяжести, в то время как общее ускорение равно нулю. При движении в свободном падении общее ускорение равно ускорению свободного падения, но внутри акселерометр находится в состоянии невесомости, и в то же время выходной сигнал акселерометра равен нулю.
https://www.ericcointernational.com/accelerometer/quartz-accelerometer/quartz-three-axis-accelerometer.html](https://www.ericcointernational.com/accelerometer/quartz-accelerometer/quartz-three-axis-accelerometer.html)

Север ищет инструменты для регистрации/гироскопические инструменты,

Наведение, управление и наведение в современном горнодобывающем/буровом оборудовании

Первоначальная настройка систем запуска оружия/БПЛА

Наведение и отслеживание направления в спутниковой антенне, система слежения за целью

Наведение и навигация в системе вооружения MEMS навигационного класса

Ориентация и позиционирование в системе железнодорожных поездов

Прецизионное измерение и контроль положения платформы

Прецизионное положение, измерение положения в навигационном классе MEMS IMU/ INS

Поиск и позиционирование севера в геодезической/наземной мобильной картографической системе

Разведка нефти;

Мост, высотное здание, башня, мониторинг плотины

Мониторинг камней и почвы

Добыча

Принцип работы микромеханического гироскопа
Основной принцип гироскопов MEMS заключается в использовании нанокристаллических гироскопов (сердцевина MEMS слева) в системах MEMS для обнаружения, измерения и интерпретации изменений углового ускорения и угловой скорости. Характеристики кристаллического гироскопа МЭМС будут колебаться при изменении внешней угловой скорости. Ротор нанокристаллического гироскопа в МЭМС-гироскопе будет производить механическую вибрацию с изменением внешнего углового ускорения и угловой скорости. МЭМС-гироскоп — это микромеханический датчик угловой скорости, основанный на технологии микроэлектромеханических систем (МЭМС). Это быстрый, точный и компактный датчик, который можно использовать для измерения и определения изменений углового ускорения и угловой скорости.https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope](https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope)

Обычные механические гироскопы в основном используют принцип сохранения момента количества движения, то есть для вращающегося объекта его ось вращения не меняется при вращении несущего его кронштейна. МЭМС-гироскоп в основном использует принцип силы Кориолиса (тангенциальная сила вращающегося объекта, когда он совершает радиальное движение). Раскрытый микромеханический гироскоп использует концепцию угловой скорости вибрирующего объекта и использует вибрацию для возбуждения и обнаружения. Сила Кориолиса.
https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope](https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope)
В основе МЭМС-гироскопа лежит микромеханический механический блок, который предназначен для резонирования в соответствии с камертонным механизмом для преобразования угловой скорости в смещение определенной чувствительной структуры с использованием принципа силы Кориолиса. На примере одноосного гироскопа со смещением (рыскание, YAW) с помощью Tuli исследуется простейший принцип работы.

Две одинаковые массы колеблются горизонтально в противоположных направлениях, как указано горизонтальной стрелкой. Когда угловая скорость прикладывается извне, возникает сила Кориолиса, направление силы перпендикулярно направлению движения массы, как указано вертикальной стрелкой. Результирующая сила Кориолиса смещает чувствительную массу, что пропорционально величине приложенной угловой скорости. Поскольку подвижный электрод (ротор) чувствительной части датчика расположен со стороны неподвижного электрода (статора), вышеуказанное смещение приведет к изменению емкости между статором и ротором и, следовательно, приложенной угловой скорости. на входной части гироскопа преобразуется в специальную схему для определения электронного параметра — емкости.

Параметр производительности

Важные параметры МЭМС-гироскопа включают в себя: разрешение, выходную нулевую угловую скорость (нулевой выходной сигнал), чувствительность и диапазон измерения. Эти параметры являются важными показателями для оценки производительности MEMS-гироскопов, а также определяют среду применения гироскопов.
Разрешение — это минимальная угловая скорость, которую может обнаружить гироскоп, и этот параметр, а также выходной сигнал нулевой угловой скорости фактически определяются белым шумом гироскопа. Эти три параметра в основном объясняют внутренние характеристики и помехоустойчивость гироскопа. Для пользователя чувствительность имеет более практическое значение при выборе. Диапазон измерения относится к максимальной угловой скорости, которую может измерить гироскоп. Различные приложения предъявляют разные требования к различным показателям производительности гироскопов. В качестве высокопроизводительного гироскопического датчика MEMS выделяется ER-MG2-50/100 с нестабильностью смещения 0,01-0,02°/час и угловым случайным блужданием 0,0025-0,005°/√час. от конкурентов на рынке гироскопов с высокой точностью выходной угловой скорости и чувствительности и специально разработан для поиска севера, наведения, первоначального выравнивания в каротажных инструментах/гироскопических инструментах, горнодобывающем/буровом оборудовании, системах запуска оружия/БПЛА, спутниковой антенне, цели система отслеживания и так далее.

Если вы хотите получить более подробную информацию о MEMS-гироскопе, посетите https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope](https://www.ericcointernational.com/gyroscope/mems-gyroscope)

Метод нахождения севера

По сей день люди изучают Север в поисках технологий. Найти север — значит определить направление истинного севера. Обычно существует два метода определения севера без гироскопа и определения севера с помощью гироскопа. Негироскопическое определение севера в основном включает в себя определение магнитного севера, базовую ориентацию, позиционирование спутника и так далее. На негироскопический поиск севера влияют помехи магнитного поля, ограничения климата и окружающей среды, погодные условия, зависимость от спутника и другие факторы, что приводит к низкой точности поиска севера и неавтономному позиционированию.

Текущая ситуация с гироскопом поиска севера

В настоящее время большинство гироскопов, используемых в подземных системах определения севера в стране и за рубежом, представляют собой рамочные гироскопы, оптоволоконные гироскопы, механические гироскопы, гироскопы с динамической модуляцией, гироскопы с плавной интеграцией скоростей и т. д., но эти гироскопы имеют те или иные недостатки. Рамка гироскопа большая, низкая точность, ее трудно компенсировать, она не может работать в течение длительного времени, редко используется в области позиционирования и навигации; Волоконно-оптический гироскоп дорог, на него легко влияет внешний мир, и его трудно удовлетворить потребностям в измерениях в сложных подземных условиях. Гироскоп интегрирования скорости плавающей жидкости должен быть подготовлен в течение длительного времени перед запуском и не подходит для работы в скважине, где температура меняется. Динамически настроенный гироскоп имеет плохую устойчивость к ударной вибрации и не пригоден для измерений во время бурения. Механический гироскоп имеет низкую надежность, ограниченный динамический диапазон и плохую адаптируемость к окружающей среде.
https://www.ericcointernational.com/north-finders/mems-north-finder/three-axis-mems-north-seeker.html](https://www.ericcointernational.com/north-finders/mems-north-finder/three-axis-mems-north-seeker.html)
С развитием технологии инерционных измерений родился MEMS-гироскоп, который имеет преимущества низкой стоимости, небольшого размера и низкого энергопотребления. Поначалу МЭМС-гироскопы были менее точными и не соответствовали точности измерений скважинных систем MWD. С развитием технологии интегральных схем инерционный датчик MEMS быстро развивался в области инерции, и точность инерционного датчика MEMS значительно улучшилась. Он не только отвечает требованиям подземных исследований, навигации и аэрокосмической промышленности, прецизионных измерений и других областей, но также имеет ряд преимуществ, которых нет у других датчиков определения севера, таких как высокая надежность и простота массового производства. Постепенно он стал предпочтительным инерционным устройством в военной и гражданской сфере, особенно в области бурения, из-за особых условий бурения, необходимости небольшого размера и ударопрочности МЭМС-гироскопа. ER-MG2-50/100 - это MEMS-гироскоп с поиском на север, предназначенный для каротажных инструментов/гироинструментов, горнодобывающего/бурового оборудования, размером 11x11x2 мм, например, размером с ноготь, его нестабильность смещения может достигать 0,01-0,02 ° / час. Угол случайного блуждания 0,0025-0,005°/√ч, может работать при питании 5 В и широком диапазоне температур (от -45°C до +85°C).

1.Прикладные продукты

ER-MNS-05 Трехосный MEMS North Seeker

ER-MNS-06 Трехосный МЭМС наименьшего размера North Seeker

2.Интерфейс данных

Частота обновления данных составляет 100 Гц, а скорость передачи данных — 230 400 бит/с. Каждый кадр содержит 61 байт, включая 1 стартовый бит (0), 8 бит данных и 1 стоповый бит (1). Конкретный формат данных показан в следующей таблице:

Таблица 1 Формат получаемых кадров данных

Данные собираются с гироскопа и акселерометра северного искателя MEMS ER-MNS-05, который используется для расчета параметров системы.
Эрикко всегда верит, что продукция выигрывает благодаря производительности. Чтобы обеспечить отличную производительность продукции, наша техническая команда проведет множество повторных испытаний в процессе исследований и разработок.
Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста, свяжитесь с нами:https://www.ericcointernational.com/](https://www.ericcointernational.com/)
https://www.ericcointernational.com/](https://www.ericcointernational.com/)
искатель севера

искатель севера

Мемс искатель севера

система поиска севера