التطبيقات

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام ملاحة بالقصور الذاتي (INS) يعتمد على IMUالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم مقاييس التسارع والجيروسكوبات MEMS لقياس التسارع والسرعة الزاوية في الوقت الحقيقي.الوظيفة: يدمج بيانات الموقف والموقف الأولية مع قياسات IMU لحساب الموقف والموقف في الوقت الحقيقي.التطبيقات: مثالية للملاحة الداخلية والفضاء والأنظمة المستقلة والروبوتات.التحديات: يعالج أخطاء المستشعر، والانحراف التراكمي، وتأثيرات البيئة الديناميكية من خلال طرق المعايرة والتصفية.الاستنتاج: يوفر تحديد المواقع بدقة في البيئات الصعبة، مع أداء قوي عند دمجه مع أنظمة تحديد المواقع المساعدة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يعتمد جيروسكوب MEMS على السرعة الزاوية الحساسة لقوة كوريوليس، وينقسم نظام التحكم الخاص به إلى حلقة التحكم في وضع القيادة وحلقة التحكم في وضع الكشف. فقط من خلال ضمان التتبع في الوقت الحقيقي لسعة اهتزاز وضع القيادة وتردد الرنين، يمكن لإزالة تشكيل قناة الكشف الحصول على معلومات دقيقة عن السرعة الزاوية. ستحلل هذه الورقة حلقة التحكم في وضع القيادة لـ MEMS gyro من جوانب عديدة.محرك نموذج حلقة التحكم مشروطيتم تحويل إزاحة الاهتزاز لوضع محرك جيروسكوب MEMS إلى تغيير في السعة من خلال هيكل الكشف عن مكثف المشط، ومن ثم يتم تحويل السعة إلى إشارة الجهد التي تميز إزاحة محرك الجيروسكوب من خلال دائرة الصمام الثنائي الحلقي. بعد ذلك، ستدخل الإشارة إلى فرعين على التوالي، إشارة واحدة من خلال وحدة التحكم التلقائي في الكسب (AGC) لتحقيق التحكم في السعة، وإشارة واحدة من خلال وحدة حلقة الطور المقفلة (PLL) لتحقيق التحكم في الطور. في وحدة AGC، يتم أولاً إزالة تشكيل سعة إشارة إزاحة محرك الأقراص عن طريق الضرب ومرشح الترددات المنخفضة، ثم يتم التحكم في السعة عند القيمة المرجعية المحددة من خلال رابط PI ويتم إخراج إشارة التحكم الخاصة بسعة محرك الأقراص. تكون الإشارة المرجعية المستخدمة لإزالة التشكيل المضاعفة في وحدة PLL متعامدة مع الإشارة المرجعية لإزالة التشكيل المستخدمة في وحدة AGC. بعد مرور الإشارة عبر وحدة PLL، يمكن تتبع تردد الرنين الدافع للجيروسكوب. إخراج الوحدة هو إشارة التحكم في مرحلة القيادة. يتم مضاعفة إشارتي التحكم لتوليد جهد محرك الجيروسكوب، والذي يتم تطبيقه على مشط القيادة وتحويله إلى قوة دافعة إلكتروستاتيكية لقيادة وضع محرك الجيروسكوب، وذلك لتشكيل حلقة تحكم مغلقة لوضع محرك الجيروسكوب. يوضح الشكل 1 حلقة التحكم في وضع القيادة لجيروسكوب MEMS.الشكل 1. رسم تخطيطي لهيكل التحكم في وضع الجيروسكوب MEMSمحرك وظيفة نقل مشروطوفقًا للمعادلة الديناميكية لوضع القيادة لجيروسكوب MEMS المهتز، يمكن الحصول على وظيفة النقل المستمر للمجال عن طريق تحويل لابلاس:حيث mx هي الكتلة المكافئة لوضع محرك الجيروسكوب، وωx=√kx/mx هو تردد الرنين لوضع القيادة، وQx = mxωx/cx هو عامل الجودة لوضع القيادة.رابط تحويل الإزاحة والسعةوفقًا لتحليل سعة الكشف لأسنان المشط، يكون رابط تحويل سعة الإزاحة خطيًا عند تجاهل تأثير الحافة، ويمكن التعبير عن كسب السعة التفاضلية المتغيرة مع الإزاحة على النحو التالي:حيث nx هو عدد الأمشاط النشطة المدفوعة بالوضع الجيروسكوبي، ε0 هو ثابت العزل الكهربائي الفراغي، hx هو سمك أمشاط اكتشاف القيادة، lx هو طول التداخل لأمشاط اكتشاف القيادة النشطة والثابتة في حالة الراحة، وdx هو المسافة بين الأسنان.وصلة تحويل السعة والجهددائرة تحويل الجهد والمكثف المستخدمة في هذه الورقة هي دائرة الصمام الثنائي الحلقي، ويظهر الرسم التخطيطي لها في الشكل 2.الشكل 2: رسم تخطيطي لدائرة الصمام الثنائي الدائريفي الشكل، C1 وC2 عبارة عن مكثفات كشف تفاضلي للجيروسكوب، وC3 وC4 عبارة عن مكثفات إزالة التشكيل، وVca عبارة عن سعات موجة مربعة. مبدأ العمل هو: عندما تكون الموجة المربعة في نصف دورة موجبة، يتم تشغيل الصمام الثنائي D2 وD4، ثم يقوم المكثف C1 بشحن C4 وC2 بشحن C3؛ عندما تكون الموجة المربعة في نصف فترة موجبة، يتم تشغيل الثنائيات D1 و D3، ثم يتم تفريغ المكثف C1 إلى C3 وC2 إلى C4. بهذه الطريقة، بعد عدة دورات موجة مربعة، سوف يستقر الجهد على المكثفات المنزوعة التشكيل C3 وC4. التعبير عن الجهد هو:بالنسبة لجيروسكوب السيليكون الميكروميكانيكي الذي تمت دراسته في هذا البحث، تكون سعته الثابتة في حدود عدة pF، ويكون تباين السعة أقل من 0.5pF، بينما تكون سعة إزالة التشكيل المستخدمة في الدائرة في حدود 100 pF، لذلك هناك CC0》∆C وC2》∆C2، ويتم الحصول على كسب تحويل جهد المكثف عن طريق تبسيط الصيغة:حيث Kpa هو عامل التضخيم للمضخم التفاضلي، وC0 هي سعة إزالة التشكيل، وC هي السعة الثابتة لسعة الكشف، وVca هي سعة الموجة الحاملة، وVD هو انخفاض الجهد في الصمام الثنائي.وصلة تحويل السعة والجهديعد التحكم في الطور جزءًا مهمًا من التحكم في محرك جيروسكوب MEMS. يمكن لتقنية الحلقة المقفلة الطور تتبع تغير تردد إشارة الإدخال في نطاق التردد الذي تم التقاطه وقفل تحول الطور. لذلك، تستخدم هذه الورقة تقنية الحلقة المقفلة الطور للدخول إلى التحكم في الطور للجيروسكوب، ويظهر الرسم التخطيطي لهيكلها الأساسي في الشكل 3.شكل. 3 رسم تخطيطي للهيكل الأساسي لـ PLLPLL هو نظام تنظيم تلقائي لمرحلة التغذية المرتدة السلبية، ويمكن تلخيص مبدأ عمله على النحو التالي: يتم إدخال إشارة الإدخال الخارجية ui(t) وإشارة التغذية المرتدة uo(t) من VCO إلى تمييز الطور في نفس الوقت أكمل مقارنة الطور بين الإشارتين، ويخرج طرف الخرج لتمييز الطور إشارة جهد خطأ ud(t) تعكس فرق الطور θe(t) للإشارتين؛ ستقوم الإشارة من خلال مرشح الحلقة بتصفية المكونات عالية التردد والضوضاء، والحصول على مذبذب التحكم في الجهد uc(t)، وسيقوم مذبذب التحكم في الجهد بضبط تردد إشارة الخرج وفقًا لجهد التحكم هذا، بحيث يقترب تدريجيًا إلى تردد إشارة الدخل وإشارة الخرج النهائية uo(t)، عندما يكون تردد ui(t) مساويًا لـ uo(t) أو قيمة مستقرة، تصل الحلقة إلى حالة القفل.التحكم التلقائي في الكسبالتحكم التلقائي في الكسب (AGC) هو نظام ردود فعل سلبية ذو حلقة مغلقة مع التحكم في السعة، والذي، جنبًا إلى جنب مع حلقة قفل الطور، يوفر اهتزازًا ثابتًا للسعة والطور لوضع محرك الجيروسكوب. يظهر مخطط هيكلها في الشكل 4.الشكل 4. مخطط كتلة هيكل التحكم التلقائي في الكسبيمكن تلخيص مبدأ العمل للتحكم التلقائي في الكسب على النحو التالي: يتم إدخال إشارة ui(t) مع معلومات إزاحة محرك الجيروسكوب إلى رابط اكتشاف السعة، ويتم استخراج إشارة سعة إزاحة المحرك عن طريق إزالة التشكيل المضاعف، ثم التردد العالي يتم تصفية المكون والضوضاء بواسطة مرشح الترددات المنخفضة؛ في هذا الوقت، تكون الإشارة عبارة عن إشارة جهد تيار مستمر نقية نسبيًا تميز إزاحة محرك الأقراص، ثم تتحكم في الإشارة عند القيمة المرجعية المحددة من خلال رابط PI، وتخرج الإشارة الكهربائية ua(t) التي تتحكم في سعة محرك الأقراص لإكمالها التحكم في السعة.خاتمةفي هذا البحث، تم تقديم حلقة التحكم في وضع القيادة لجيروسكوب MEMS، بما في ذلك النموذج، وتحويل سعة القفل، وتحويل السعة والجهد، وحلقة قفل الطور، والتحكم التلقائي في الكسب. باعتبارها شركة مصنعة لمستشعر الجيروسكوب MEMS، أجرت شركة Micro-Magic Inc بحثًا تفصيليًا حول الجيروسكوبات MEMS، وغالبًا ما قامت بنشر ومشاركة المعرفة ذات الصلة بجيروسكوب MEMS. للحصول على فهم أعمق لجيروسكوب MEMS، يمكنك الرجوع إلى معلمات MG-501 وMG1001.إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن منتجات MEMS، فيرجى الاتصال بنا. MG502ميمس جيروسكوب MG502   

النقاط الرئيسيةالمنتج: جيروسكوب MEMS من فئة الملاحةالميزات الرئيسية:المكونات: جيروسكوب MEMS لقياس السرعة الزاوية بدقة.الوظيفة: توفر بيانات ملاحة عالية الدقة مع انحراف منخفض، ومناسبة للملاحة المستقرة وطويلة الأمد.التطبيقات: مثالية للطيران وتوجيه الصواريخ التكتيكية والملاحة البحرية والروبوتات الصناعية.الأداء: يتميز بعدم الاستقرار المنخفض والانجراف العشوائي، مما يوفر أداءً موثوقًا به بمرور الوقت.المقارنة: تلبي الطرازات المختلفة (MG-101، MG-401، MG-501) احتياجات الدقة المختلفة، حيث توفر MG-101 أعلى دقة.جيروسكوب MEMS هو نوع من أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي لقياس السرعة الزاوية أو الإزاحة الزاوية. ولديها آفاق تطبيق واسعة في قطع الأشجار، وتوجيه الأسلحة، والفضاء، والتعدين، والمسح ورسم الخرائط، والروبوتات الصناعية، والإلكترونيات الاستهلاكية. نظرًا لاختلاف متطلبات الدقة في مختلف المجالات، تنقسم جيروسكوبات MEMS إلى ثلاثة مستويات في السوق: مستوى الملاحة، والمستوى التكتيكي، ومستوى المستهلك.ستقدم هذه الورقة جيروسكوب الملاحة MEMS بالتفصيل وستقارن معلماته. سيتم تفصيل ما يلي من خلال المؤشرات الفنية لجيروسكوب MEMS، وتحليل انجراف الجيروسكوب ومقارنة ثلاثة جيروسكوبات MEMS من فئة الملاحة.المواصفات الفنية لجيروسكوب MEMSجيروسكوب MEMS المثالي هو أن إخراج محوره الحساس يتناسب مع المعلمات الزاوية المدخلة (الزاوية، المعدل الزاوي) للمحور المقابل للحامل تحت أي ظرف من الظروف، وغير حساس للمعلمات الزاوية لمحوره المتقاطع، ولا هل هي حساسة لأي معلمات محورية غير زاوية (مثل تسارع الاهتزاز والتسارع الخطي). تظهر المؤشرات الفنية الرئيسية لجيروسكوب MEMS في الجدول 1.المؤشر الفنيوحدةمعنىنطاق القياس(°)/ثحساسة بشكل فعال لنطاق السرعة الزاوية المدخلاتصفر التحيز(°)/ساعةخرج الجيروسكوب عندما يكون معدل الإدخال في الجيروسكوب صفراً. نظرًا لاختلاف المخرجات، عادةً ما يتم استخدام معدل الإدخال المكافئ لتمثيل نفس نوع المنتج، وكلما كان الانحياز الصفري أصغر، كان ذلك أفضل؛ نماذج مختلفة من المنتجات، وليس أصغر التحيز الصفري، كلما كان ذلك أفضل.التكرار التحيز(°)/ح(1σ)تحت نفس الشروط وعلى فترات محددة (متعاقبة، يوميا، كل يومين...) درجة التوافق بين القيم الجزئية للقياسات المتكررة. يتم التعبير عنها بالانحراف المعياري لكل إزاحة مقاسة. الأصغر هو الأفضل لجميع الجيروسكوبات (قم بتقييم مدى سهولة التعويض عن الصفر)الانجراف صفر(°)/ثمعدل التغير الزمني لانحراف مخرج الجيروسكوب عن الخرج المثالي. يحتوي على مكونات عشوائية ومنهجية ويتم التعبير عنه من حيث الإزاحة الزاوية المدخلة المقابلة بالنسبة إلى الفضاء بالقصور الذاتي في وحدة الزمن.عامل الحجمV/(°)/s、mA/(°)/sنسبة التغير في المخرجات إلى التغير في المدخلات المراد قياسها.عرض النطاق التردديHzفي اختبار خصائص التردد للجيروسكوب، تم النص على تقليل نطاق التردد المقابل لسعة السعة المقاسة بمقدار 3 ديسيبل، ويمكن تحسين دقة الجيروسكوب عن طريق التضحية بعرض النطاق الترددي للجيروسكوب.الجدول 1: المؤشرات الفنية الرئيسية لجيروسكوب MEMSتحليل الانجراف الجيروسكوبإذا كان هناك عزم دوران تداخل في الجيروسكوب، فسوف ينحرف عمود الدوار عن السمت المرجعي المستقر الأصلي ويشكل خطأ. تسمى زاوية انحراف محور الدوار بالنسبة إلى سمت الفضاء بالقصور الذاتي (أو السمت المرجعي) في وحدة الزمن بمعدل الانجراف الجيروسكوبي. المؤشر الرئيسي لقياس دقة الجيروسكوب هو معدل الانجراف.ينقسم الانجراف الجيروسكوبي إلى فئتين: أحدهما منهجي، والقانون معروف، ويسبب انجرافًا منتظمًا، ويمكن تعويضه بالكمبيوتر؛ أما النوع الآخر فهو ناجم عن عوامل عشوائية، مما يسبب الانجراف العشوائي. يتم التعبير عن معدل الانجراف المنهجي بواسطة الإزاحة الزاوية لكل وحدة زمنية، ويتم التعبير عن معدل الانجراف العشوائي بواسطة القيمة الجذرية لمتوسط مربع الإزاحة الزاوية لكل وحدة زمنية أو الانحراف المعياري. النطاق التقريبي لمعدلات الانجراف العشوائي لأنواع مختلفة من الجيروسكوبات التي يمكن الوصول إليها في الوقت الحاضر موضح في الجدول 2.نوع الجيروسكوبمعدل الانجراف العشوائي/(°)·ح-1جيروسكوب محمل بالكرة10-1جيروسكوب ذو محمل دوار1-0.1جيروسكوب تعويم سائل0.01-0.001جيروسكوب تعويم الهواء0.01-0.001جيروسكوب تم ضبطه ديناميكيًا0.01-0.001جيروسكوب كهرباء0.01-0.0001جيروسكوب رنين نصف كروي0.1-0.01حلقة جيروسكوب الليزر0.01-0.001جيروسكوب الألياف الضوئية1-0.1الجدول 2: معدلات الانجراف العشوائي لأنواع مختلفة من الجيروسكوبات يظهر في الجدول 3 النطاق التقريبي لمعدل الانجراف العشوائي للجيروسكوب الذي تتطلبه التطبيقات المختلفة. المؤشر النموذجي لدقة تحديد المواقع لنظام الملاحة بالقصور الذاتي هو 1 ن ميل / ساعة (1 ن ميل = 1852 م)، الأمر الذي يتطلب أن يصل معدل الانجراف العشوائي للجيروسكوب إلى 0.01(°)/ساعة، وبالتالي فإن الجيروسكوب بمعدل انجراف عشوائي قدره 0.01(°)/ساعة يُسمى عادةً جيروسكوب الملاحة بالقصور الذاتي.طلبمتطلبات معدل الانجراف العشوائي الجيروسكوب/(°)·h-1معدل الجيروسكوب في نظام التحكم في الطيران150-10جيروسكوب عمودي في نظام التحكم في الطيران30-10جيروسكوب الاتجاه في نظام التحكم في الطيران10-1نظام التوجيه بالقصور الذاتي للصواريخ التكتيكية1-0.1البوصلة الجيروسكوبية البحرية، نظام وضع الاتجاه الجانبي للمدفعية، نظام الملاحة بالقصور الذاتي للمركبة الأرضية0.1-0.01أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي للطائرات والسفن0.01-0.001الصاروخ الاستراتيجي، نظام التوجيه بالقصور الذاتي لصواريخ كروز0.01-0.0005الجدول 3: متطلبات معدل الانجراف العشوائي للجيروسكوب في التطبيقات المختلفة مقارنة بين ثلاثة جيروسكوبات MEMS للملاحةسلسلة MG من شركة Micro-Magic Inc عبارة عن جيروسكوب MEMS من فئة الملاحة يتمتع بمستوى عالٍ من الدقة لتلبية احتياجات المجالات المختلفة. يقارن الجدول التالي النطاق وعدم استقرار التحيز والمشي العشوائي الزاوي واستقرار التحيز وعامل القياس وعرض النطاق الترددي والضوضاء.　إم جي-101إم جي-401إم جي-501النطاق الديناميكي (درجة/ثانية)±100±400±500عدم الاستقرار المتحيز (درجة / ساعة)0.10.52المشي العشوائي الزاوي (°/√h)0.0050.025 ~ 0.050.125-0.1استقرار التحيز (1σ 10 ثانية) (درجة / ساعة)0.10.52~5الجدول 4: جدول مقارنة المعلمات لثلاثة جيروسكوبات MEMS من فئة الملاحةآمل أنه من خلال هذه المقالة، يمكنك فهم المؤشرات الفنية لجيروسكوب MEMS للملاحة والعلاقة المقارنة بينهما. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن جيروسكوب MEMS، فيرجى مناقشة ذلك معنا. MG502ميمس جيروسكوب MG502  

النقاط الرئيسيةالمنتج: مقياس تسارع الكوارتزالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم تقنية انثناء الكوارتز للحصول على حساسية عالية وضجيج منخفض في قياس التسارع.الوظيفة: مناسبة لقياسات التسارع الثابتة والديناميكية، مع الحد الأدنى من التأثير الناتج عن بيئات الضغط المنخفض.التطبيقات: مثالية لمراقبة الاهتزازات الدقيقة في مدارات المركبات الفضائية ويمكن تطبيقها في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي.تحليل الأداء: يُظهر تغيرات طفيفة في معامل القياس (أقل من 0.1%) في ظروف الفراغ، مما يضمن الدقة والموثوقية.الاستنتاج: يوفر أداءً قويًا للتطبيقات المدارية طويلة المدى، مما يجعله مناسبًا لمتطلبات الطيران عالية الدقة.يتميز مقياس تسارع انثناء الكوارتز بخصائص الحساسية العالية والضوضاء المنخفضة، مما يجعله مناسبًا لقياس كل من التسارع الثابت والديناميكي. ويمكن استخدامه كمستشعر حساس للتسارع لمراقبة بيئات الاهتزازات الدقيقة في مدارات المركبات الفضائية. تقدم هذه المقالة تأثير بيئة الضغط المنخفض على مقياس التسارع المرن الكوارتز.يتعرض الغشاء الحساس لمقياس تسارع الكوارتز لتأثيرات تخميد الغشاء عند الحركة في بيئة الهواء، مما قد يتسبب في حدوث تغييرات في أداء المستشعر (عامل القياس والضوضاء) في البيئات منخفضة الضغط. قد يؤثر هذا على دقة ودقة قياس تسارع الاهتزازات الدقيقة في المدار. ولذلك، فمن الضروري تحليل هذا التأثير وتقديم استنتاج تحليل الجدوى للاستخدام طويل المدى لمقاييس التسارع المرنة الكوارتز في البيئات عالية الفراغ.الشكل 1: مقاييس تسارع الكوارتز في مدارات المركبات الفضائية1. تحليل التخميد في بيئات الضغط المنخفضكلما طالت مدة عمل مقياس تسارع انثناء الكوارتز في المدار، زاد تسرب الهواء داخل العبوة، مما أدى إلى انخفاض ضغط الهواء حتى يصل إلى التوازن مع بيئة الفراغ الفضائي. سوف يطول متوسط المسار الحر لجزيئات الهواء بشكل مستمر، ويقترب أو حتى يتجاوز 30 ميكرومتر، وسوف تنتقل حالة تدفق الهواء تدريجيًا من التدفق اللزج إلى التدفق الجزيئي اللزج. عندما ينخفض الضغط إلى أقل من 102Pa، فإنه يدخل في حالة التدفق الجزيئي. يصبح تخميد الهواء أصغر فأصغر، وفي حالة التدفق الجزيئي، يكون تخميد الهواء صفرًا تقريبًا، ولم يتبق سوى التخميد الكهرومغناطيسي لحجاب حاجز مقياس التسارع المرن الكوارتز.بالنسبة لمقاييس تسارع انثناء الكوارتز التي تحتاج إلى العمل لفترة طويلة في بيئات منخفضة الضغط أو مفرغة في الفضاء، إذا كان هناك تسرب كبير للغاز خلال عمر المهمة المطلوب، فإن معامل تخميد الغشاء سينخفض بشكل كبير. سيؤدي هذا إلى تغيير خصائص مقياس التسارع، مما يجعل الاهتزازات الحرة المتفرقة غير فعالة في التوهين. وبالتالي، قد يتغير عامل القياس ومستوى الضوضاء الخاص بالمستشعر، مما قد يؤثر على دقة القياس وإحكامه. لذلك، من الضروري إجراء اختبارات جدوى على أداء مقاييس التسارع المرنة الكوارتز في بيئات الضغط المنخفض، ومقارنة نتائج الاختبار لتقييم مدى تأثير بيئات الضغط المنخفض على دقة قياس مقاييس التسارع المرنة الكوارتز.2. تأثير بيئات الضغط المنخفض على عامل مقياس تسارع انثناء الكوارتزاستنادًا إلى تحليل مبادئ العمل وبيئات التطبيق لمنتجات مقياس التسارع المرن الكوارتز، من المعروف أن المنتج مغلف بضغط جوي واحد، وبيئة التطبيق عبارة عن بيئة فراغية منخفضة المدار الأرضي (درجة الفراغ حوالي 10-5 إلى 10 -6Pa) على مسافة 500 كيلومتر من الأرض. تستخدم مقاييس التسارع المرنة الكوارتز عادةً تقنية الختم باستخدام راتنجات الإيبوكسي، مع معدل تسرب مضمون عمومًا ليكون 1.0×10-4Pa·L/s. في بيئة مفرغة، سوف يتسرب الهواء الداخلي ببطء، مع انخفاض الضغط إلى 0.1 ضغط جوي (التدفق الجزيئي اللزج) بعد 30 يومًا، وينخفض إلى 10-5 باسكال (التدفق الجزيئي) بعد 330 يومًا.يتجلى تأثير تخميد الهواء على مقاييس تسارع انثناء الكوارتز بشكل رئيسي في جانبين: التأثير على عامل القياس والتأثير على الضوضاء. وفقًا لتحليل التصميم، فإن تأثير تخميد الهواء على عامل المقياس يبلغ حوالي 0.0004 (عندما ينخفض الضغط إلى الفراغ، لا يوجد تخميد هوائي). عملية الحساب والتحليل هي كما يلي:يستخدم مقياس تسارع انثناء الكوارتز طريقة إمالة الجاذبية للمعايرة الثابتة. في مجموعة بندول مقياس التسارع، في بيئة بها هواء، تكون القوة العمودية المؤثرة على مجموعة البندول هي: mg0، وقوة الطفو fb هي: ρVg0. القوة الكهرومغناطيسية المؤثرة على البندول تساوي الفرق بين القوة التي يتأثر بها بسبب الجاذبية وقوة الطفو، معبرًا عنها بالمعادلة التالية:و=mg0-ρVg0أين:m هي كتلة البندول، m=8.12×10−4 كجم.ρ هي كثافة الهواء الجاف، ρ=1.293 كجم/م3.V هو حجم الجزء المتحرك من مجموعة البندول، V = 280 مم مكعب.g0 هو تسارع الجاذبية، g0=9.80665 م/ث².النسبة المئوية لقوة الطفو إلى قوة الجاذبية المؤثرة على مجموعة البندول نفسها هي:ρVg0/mg0=ρV/m≈0.044%في بيئة مفرغة، عندما تكون كثافة الهواء صفرًا تقريبًا بسبب تسرب الغاز مما يتسبب في توازن الضغط داخل الجهاز وخارجه، يكون التغير في عامل القياس لمقياس تسارع الكوارتز المرن 0.044%.3.الخلاصة:يمكن أن تؤثر بيئات الضغط المنخفض على عامل القياس والضوضاء الخاصة بمقياس التسارع المرن الكوارتز. ومن خلال الحساب والتحليل تبين أن التأثير الأقصى لبيئة الفراغ على عامل القياس لا يزيد عن 0.044%. يشير التحليل النظري إلى أن تأثير بيئات الضغط المنخفض على عامل قياس المستشعر أقل من 0.1%، مع تأثير ضئيل على دقة القياس، وهو ما يمكن إهماله. يوضح هذا أن البيئات ذات الضغط المنخفض أو الفراغ لها تأثيرات قليلة على عامل القياس والضوضاء لمقياس تسارع انثناء الكوارتز، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات المدارية طويلة المدى.تجدر الإشارة إلى أن مقاييس التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز من سلسلة AC7 مصممة خصيصًا لتطبيقات الفضاء الجوي. من بينها، يتمتع AC7 بأعلى دقة، مع قابلية تكرار متحيزة صفر ≥20μg، وعامل قياس 1.2mA/g، وقابلية تكرار عامل القياس ≥20μg. إنها مناسبة تمامًا لمراقبة بيئات الاهتزازات الدقيقة للمركبات الفضائية في المدار. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطبيقه على أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي وأنظمة قياس الزاوية الثابتة بمتطلبات الدقة العالية. ايه سي-5انخفاض الانحراف خطأ التسارع الكوارتز الاهتزاز الاستشعار عن Imu Ins  

النقاط الرئيسية المنتج: جيروسكوب الألياف البصرية GF70ZKالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم جيروسكوبات الألياف الضوئية لإجراء قياسات بالقصور الذاتي عالية الدقة.الوظيفة: توفر بدء تشغيل سريع وبيانات تنقل موثوقة لمختلف التطبيقات.التطبيقات: مناسبة لأنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، واستقرار المنصة، وأنظمة تحديد المواقع في الفضاء الجوي والمركبات ذاتية القيادة.الأداء: ثبات انحياز صفري بين 0.01 و0.02، مصمم لتلبية احتياجات الدقة ونطاق القياس.الخلاصة: يجمع جهاز GF70ZK بين الحجم الصغير والاستهلاك المنخفض للطاقة، مما يجعله خيارًا متعدد الاستخدامات لمهام التنقل الصعبة عبر العديد من الصناعات.1. ما هو الملاحة بالقصور الذاتيلفهم ما هو التنقل بالقصور الذاتي، نحتاج أولاً إلى تقسيم العبارة إلى جزأين، أي الملاحة + القصور الذاتي.الملاحة، بعبارات بسيطة، تحل مشكلة الانتقال من مكان إلى آخر، مع الإشارة إلى الاتجاه، وعادة ما تكون البوصلة.يشير القصور الذاتي، المشتق في الأصل من ميكانيكا نيوتن، إلى خاصية الجسم الذي يحافظ على حالة حركته. لديها وظيفة تسجيل معلومات حالة الحركة للكائن.يتم استخدام مثال بسيط لتوضيح الملاحة بالقصور الذاتي. طفل وصديق يلعبان لعبة عند مدخل غرفة مغطاة بالبلاط، ويمشيان على البلاط إلى الجانب الآخر وفق قواعد معينة. واحدة للأمام، وثلاثة لليسار، وخمسة للأمام، واثنتان لليمين... كل خطوة من خطواته بطول بلاطة أرضية، ويمكن للأشخاص خارج الغرفة الحصول على مسار حركته الكامل عن طريق رسم الطول والمسار المقابلين على الورقة. لا يحتاج لرؤية الغرفة لمعرفة وضعية الطفل وسرعته وما إلى ذلك.المبدأ الأساسي للملاحة بالقصور الذاتي وبعض أنواع الملاحة الأخرى يشبه إلى حد كبير هذا: تعرف على موقعك الأولي، واتجاهك الأولي (الموقف)، واتجاه واتجاه الحركة في كل لحظة، وادفع للأمام قليلاً. قم بإضافة هذه العناصر معًا (المتوافقة مع عملية التكامل الرياضي)، ويمكنك فقط الحصول على اتجاهك وموقعك ومعلومات أخرى.إذن كيف يمكن الحصول على الاتجاه (الموقف) الحالي ومعلومات الموقع الخاصة بالجسم المتحرك؟ تحتاج إلى استخدام الكثير من أجهزة الاستشعار، في الملاحة بالقصور الذاتي يتم استخدام أدوات القصور الذاتي: مقياس التسارع + الجيروسكوب.يستخدم الملاحة بالقصور الذاتي الجيروسكوب ومقياس التسارع لقياس السرعة الزاوية والتسارع للحامل في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، ويدمج ويحسب الوقت للحصول على السرعة والموضع النسبي، ويحوله إلى نظام إحداثيات الملاحة، بحيث يكون تيار الناقل يمكن الحصول على الموقف من خلال الجمع بين معلومات الموقف الأولي.الملاحة بالقصور الذاتي هي نظام ملاحة داخلي مغلق الحلقة، ولا يوجد إدخال بيانات خارجي لتصحيح الخطأ أثناء حركة الناقل. لذلك، لا يمكن استخدام نظام ملاحة واحد بالقصور الذاتي إلا لفترات ملاحية قصيرة. بالنسبة للنظام الذي يعمل لفترة طويلة، من الضروري تصحيح الخطأ الداخلي المتراكم بشكل دوري عن طريق الملاحة عبر الأقمار الصناعية.2. الجيروسكوبات في الملاحة بالقصور الذاتيتُستخدم تكنولوجيا الملاحة بالقصور الذاتي على نطاق واسع في مجال الطيران والأقمار الصناعية للملاحة والطائرات بدون طيار وغيرها من المجالات بسبب إخفائها العالي وقدرتها المستقلة الكاملة على الحصول على معلومات الحركة. خاصة في مجالات الطائرات بدون طيار الصغيرة والقيادة الذاتية، يمكن أن توفر تقنية الملاحة بالقصور الذاتي معلومات دقيقة عن الاتجاه والسرعة، ويمكن أن تلعب دورًا لا غنى عنه في الظروف المعقدة أو عندما تفشل إشارات الملاحة الخارجية المساعدة الأخرى في لعب مزايا الملاحة المستقلة في البيئة. لتحقيق موقف موثوق وقياس الموقف. باعتباره عنصرًا مهمًا في نظام الملاحة بالقصور الذاتي، يلعب جيروسكوب الألياف الضوئية دورًا حاسمًا في قدرته على الملاحة. في الوقت الحاضر، توجد جيروسكوبات الألياف الضوئية وجيروسكوبات MEMS بشكل أساسي في السوق. على الرغم من أن دقة جيروسكوب الألياف الضوئية عالية، إلا أن نظامه بأكمله يتكون من قارنات،المغير، حلقة الألياف الضوئية وغيرها من المكونات المنفصلة، مما أدى إلى حجم كبير، وارتفاع التكلفة، في الطائرات بدون طيار الصغيرة، بدون طيار وغيرها من المجالات لا يمكن أن تلبي متطلبات التصغير والتكلفة المنخفضة، والتطبيق محدود إلى حد كبير. على الرغم من أن جيروسكوب MEMS يمكنه تحقيق التصغير، إلا أن دقته منخفضة. بالإضافة إلى ذلك، فهي تحتوي على أجزاء متحركة، ومقاومتها ضعيفة للصدمات والاهتزازات، ومن الصعب تطبيقها في البيئات القاسية.3 ملخصتم تصميم جيروسكوب الألياف الضوئية من شركة Micro-Magic Inc GF70ZK خصيصًا وفقًا لمفهوم جيروسكوبات الألياف الضوئية التقليدية، بحجم صغير يبلغ 70*70*32 مم؛ خفيفة الوزن، أقل من أو تساوي 250 جرام؛ انخفاض استهلاك الطاقة، أقل من أو يساوي 4W؛ ابدأ بسرعة، وقت البدء هو 5 ثوانٍ فقط؛ جيروسكوب الألياف الضوئية سهل التشغيل وسهل الاستخدام، ويستخدم على نطاق واسع في INS وIMU ونظام تحديد المواقع ونظام تحديد الشمال واستقرار المنصة وغيرها من المجالات.يتراوح استقرار التحيز الصفري لـ GF80 بين 0.01 و0.02. أكبر فرق بين هذين جيروسكوب الألياف الضوئية هو أن نطاق القياس مختلف، بالطبع، يمكن استخدام جيروسكوب الألياف الضوئية الخاص بنا في الملاحة بالقصور الذاتي، ويمكنك الاختيار التفصيلي وفقًا لقيمة الدقة ونطاق القياس، فنحن نرحب بك استشرنا في أي وقت واحصل على المزيد من البيانات الفنية.GF70ZKأجهزة استشعار جيروسكوب الألياف البصرية نظام الملاحة بالقصور الذاتي للملاحة الشمالية / النظام المرجعي للسمت جي-F80أجهزة استشعار الدوران المصغرة المصنوعة من الألياف الضوئية مقاس 80 مم 

النقاط الرئيسيةالمنتج: مقاييس تسارع لدرجة الحرارة العاليةالميزات الرئيسية:المكونات: مصممة بمواد وتقنيات متقدمة، مثل هياكل الكوارتز غير المتبلورة لتعزيز الاستقرار.الوظيفة: توفير بيانات موثوقة ودقيقة في البيئات القاسية، وهو أمر بالغ الأهمية للسلامة والأداء.التطبيقات: أساسية في النفط والغاز (أنظمة MWD)، والفضاء (المراقبة الهيكلية)، واختبار السيارات (تقييمات الأعطال والأداء)، والقطاعات الصناعية المختلفة.سلامة البيانات: القدرة على العمل تحت درجات حرارة واهتزازات عالية، مما يضمن الأداء المستمر والحد الأدنى من وقت التوقف عن العمل.الاستنتاج: تعتبر مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة المرتفعة أمرًا حيويًا للصناعات التي تعمل في ظروف قاسية، مما يعزز الكفاءة والسلامة من خلال قياسات دقيقة.تعد الموثوقية أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق النجاح في صناعة النفط والغاز المليئة بالتحديات، حيث تتكرر المخاطر ويمكن أن تؤثر بشكل كبير على الفرص. يمكن للبيانات الدقيقة والموثوقة أن تحدد ما إذا كان المشروع سينجح أو يفشل.تعمل شركة إيريكو على توريد منتجات استشعار قوية لقطاع النفط والغاز العالمي، مما يثبت موثوقيتها ودقتها الاستثنائية في بعض البيئات الأكثر تطلبًا في العالم.1. ما هي مقاييس التسارع في درجات الحرارة العالية؟تم تصميم مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة العالية لتحمل الظروف القاسية وتوفير بيانات دقيقة في الصناعات الصعبة مثل الطيران والنفط والغاز. والغرض الأساسي منها هو العمل بفعالية في البيئات الصعبة، بما في ذلك البيئات تحت الأرض ودرجات الحرارة القصوى.يستخدم مصنعو مقاييس التسارع ذات درجات الحرارة العالية تقنيات محددة لضمان موثوقية أجهزة الاستشعار في الظروف القاسية. على سبيل المثال، ثبت أن مقياس تسارع الكوارتز الخاص بشركة Micro-Magic Incs للنفط والغاز يتمتع بأداء عالٍ. يستخدم هذا النموذج بنية غير متبلورة مقاومة للكتلة من الكوارتز والتي تتفاعل مع التسارع من خلال حركة الانثناء، مما يضمن استقرارًا ممتازًا في الانحياز وعامل القياس ومحاذاة المحور.2. كيف يتم استخدام مقاييس التسارع في درجات الحرارة العالية؟تعتبر مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة المرتفعة أمرًا حيويًا في الصناعات التي يجب أن تتحمل فيها المعدات الظروف القاسية. ويمكّنها تصميمها القوي وتقنياتها المتقدمة من العمل بشكل موثوق في البيئات القاسية، مما يوفر بيانات مهمة تعزز السلامة والكفاءة والأداء. وفيما يلي نظرة فاحصة على تطبيقاتها وأهميتها:2.1 صناعة النفط والغازفي صناعة النفط والغاز، تعد مقاييس التسارع ذات درجات الحرارة المرتفعة مكونات أساسية لأنظمة القياس أثناء الحفر (MWD). MWD هي تقنية لتسجيل الآبار تستخدم أجهزة استشعار داخل سلسلة الحفر لتوفير بيانات في الوقت الفعلي، وتوجيه الحفر وتحسين عمليات الحفر. يمكن لمقاييس التسارع هذه أن تتحمل الحرارة الشديدة والصدمات والاهتزازات التي تحدث في أعماق الأرض. ومن خلال تقديم قياسات دقيقة، فإنها تساعد.تحسين عمليات الحفر: توفير بيانات دقيقة حول اتجاه لقمة الحفر وموضعها، مما يساعد في الحفر بكفاءة ودقة.تعزيز السلامة: اكتشاف الاهتزازات والصدمات التي قد تشير إلى مشكلات محتملة، مما يسمح بالتدخل في الوقت المناسب ومنع وقوع الحوادث.تحسين الكفاءة: تقليل وقت التوقف عن العمل من خلال توفير بيانات مستمرة وموثوقة تساعد على منع حالات الفشل التشغيلي والانقطاعات المكلفة.الشكل 1: مقاييس التسارع في درجات الحرارة العالية2.2 الفضاء الجويفي صناعة الطيران، تُستخدم مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة العالية لمراقبة أداء الطائرات وسلامتها الهيكلية. يمكنها تحمل ظروف الطيران القاسية، بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والاهتزازات الشديدة، وهي ضرورية للطيرانمراقبة الصحة الهيكلية: قياس الاهتزازات والضغوط على مكونات الطائرة، والتأكد من بقائها ضمن الحدود الآمنة.أداء المحرك: مراقبة الاهتزازات في محركات الطائرات للكشف عن الحالات الشاذة ومنع فشل المحرك.اختبار الطيران: توفير بيانات دقيقة عن ديناميكيات الطائرات أثناء الرحلات التجريبية، مما يساعد في تطوير وتحسين تصميمات الطائرات.2.3 اختبار السياراتفي اختبارات السيارات، يتم استخدام مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة العالية لقياس ديناميكيات السيارة والسلامة الهيكلية في ظل الظروف القاسية. وهي مفيدة بشكل خاص لـ:اختبار التصادم: مراقبة قوى التسارع والتباطؤ أثناء اختبارات التصادم لتقييم سلامة السيارة وجدارتها للتصادم.اختبار الأداء العالي: قم بقياس الاهتزازات والضغوط في المركبات عالية الأداء لضمان قدرة المكونات على تحمل ظروف القيادة القاسية.اختبار المتانة: تقييم متانة مكونات السيارة على المدى الطويل من خلال تعريضها لدرجات حرارة عالية واهتزازات لفترة طويلة.2.4 التطبيقات الصناعيةإلى جانب صناعات النفط والغاز والفضاء والسيارات، تُستخدم أيضًا مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة المرتفعة في العديد من التطبيقات الصناعية الأخرى حيث تعمل المعدات في الظروف القاسية. وتشمل هذه:توليد الطاقة: مراقبة الاهتزازات في التوربينات وغيرها من المعدات لضمان الأداء الأمثل ومنع الأعطال.التصنيع: قياس الاهتزازات والضغوط في الآلات الثقيلة للحفاظ على الكفاءة التشغيلية والسلامة.الروبوتات: توفير بيانات دقيقة عن الحركات والضغوطات التي تتعرض لها الروبوتات العاملة في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة، مثل تلك المستخدمة في اللحام أو المسابك.3. مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة العالية من شركة Micro-Magic Incلقد تفوقت شركة Micro-Magic Inc في تصميم وتصنيع أجهزة قياس التسارع ذات درجات الحرارة العالية التي تلبي المتطلبات الصعبة لهذه الصناعات. نحن نقدم حلولاً مصممة خصيصًا لاستكشاف الطاقة والتطبيقات الأخرى ذات درجات الحرارة العالية. تتميز مقاييس التسارع هذه بما يلي:الإخراج التناظري: لسهولة التكامل مع الأنظمة الحالية.خيارات التركيب: حواف مربعة أو مستديرة لتناسب احتياجات التثبيت المختلفة.النطاق القابل للتعديل الميداني: السماح بالتخصيص لمتطلبات التطبيق المحددة.أجهزة استشعار درجة الحرارة الداخلية: للتعويض الحراري، مما يضمن إجراء قياسات دقيقة على الرغم من اختلافات درجات الحرارة.علاوة على ذلك، فقد ثبت أن مقياس تسارع الكوارتز الخاص بالنفط والغاز من شركة Micro-Magic Inc يتمتع بأداء عالٍ. يستخدم هذا النموذج بنية غير متبلورة مقاومة للكتلة من الكوارتز والتي تتفاعل مع التسارع من خلال حركة الانثناء، مما يضمن استقرارًا ممتازًا في الانحياز وعامل القياس ومحاذاة المحور.تشتمل بعض مقاييس التسارع ذات درجة الحرارة المرتفعة أيضًا على مكبرات صوت خارجية لحماية المستشعر من التلف الناتج عن الحرارة.ونحن نوصي بـ AC1 للنفط والغاز، الذي تبلغ درجة حرارة تشغيله -55 ~ +85 درجة مئوية، مع نطاق إدخال يبلغ ±50 جم، وقابلية تكرار متحيزة

النقاط الرئيسيةالمنتج: جيروسكوب الألياف البصرية (FOG)الميزات الرئيسية:المكونات: تعتمد على ملفات الألياف الضوئية، باستخدام تأثير سانياك لقياسات الإزاحة الزاوية الدقيقة.الوظيفة: توفر حساسية ودقة عالية، مثالية لتحديد الاتجاه في الأجسام المتحركة.التطبيقات: تستخدم على نطاق واسع في المجال العسكري (مثل توجيه الصواريخ وملاحة الدبابات) وتتوسع في القطاعات المدنية (مثل الملاحة بالسيارات والمسح).دمج البيانات: يجمع بين القياسات بالقصور الذاتي والإلكترونيات الدقيقة المتقدمة لتعزيز الدقة والاستقرار.الاستنتاج: يعد جيروسكوب الألياف الضوئية أمرًا محوريًا للملاحة عالية الدقة، مع إمكانات نمو واعدة عبر التطبيقات المتنوعة.سوق صناعة جيروسكوب الألياف الضوئيةبفضل مزاياه الفريدة، يتمتع جيروسكوب الألياف الضوئية بآفاق تطوير واسعة في مجال قياس الكمية الفيزيائية الدقيقة. لذلك، أصبح استكشاف تأثير الأجهزة البصرية والبيئة المادية على أداء جيروسكوبات الألياف الضوئية وقمع ضوضاء الكثافة النسبية من التقنيات الرئيسية لتحقيق جيروسكوبات الألياف الضوئية عالية الدقة. مع تعميق البحث، سيتم تطوير وتطبيق جيروسكوب الألياف المدمج بدقة عالية وتصغير الحجم بشكل كبير.يعد جيروسكوب الألياف الضوئية أحد الأجهزة السائدة في مجال تكنولوجيا القصور الذاتي في الوقت الحاضر. مع تحسين المستوى الفني، سيستمر نطاق تطبيق جيروسكوب الألياف الضوئية في التوسع. وباعتبارها المكون الأساسي لجيروسكوبات الألياف الضوئية، فإن الطلب في السوق سينمو أيضًا. في الوقت الحاضر، لا تزال هناك حاجة إلى استيراد حلقة الألياف الضوئية المتطورة في الصين، وفي ظل الاتجاه العام للاستبدال المحلي، لا تزال القدرة التنافسية الأساسية لمؤسسات حلقات الألياف الضوئية الصينية وقدرات البحث والتطوير المستقلة بحاجة إلى مزيد من التعزيز.في الوقت الحاضر، تُستخدم حلقة الألياف الضوئية بشكل أساسي في المجال العسكري، ولكن مع التوسع في تطبيق جيروسكوب الألياف الضوئية في المجال المدني، سيتم تحسين نسبة تطبيق حلقة الألياف الضوئية في المجال المدني بشكل أكبر.وفقًا لـ "تقرير مسح سوق صناعة جيروسكوب الألياف البصرية في الصين وتحليل نصائح الاستثمار لعام 2022-2027":يعد جيروسكوب الألياف الضوئية عنصرًا حساسًا يعتمد على ملف الألياف الضوئية، وينتشر الضوء المنبعث من الصمام الثنائي الليزري على طول الألياف الضوئية في اتجاهين. يحدد اختلاف مسار انتشار الضوء الإزاحة الزاوية للعنصر الحساس. جيروسكوب الألياف الضوئية الحديث هو أداة يمكنها تحديد اتجاه الأجسام المتحركة بدقة. إنها أداة ملاحية بالقصور الذاتي تستخدم على نطاق واسع في الطيران الحديث والملاحة والفضاء وصناعات الدفاع الوطني. إن تطويرها له أهمية استراتيجية كبيرة بالنسبة لصناعة البلاد والدفاع الوطني وغيرها من تطورات التكنولوجيا المتقدمة.جيروسكوب الألياف الضوئية هو مستشعر جديد للألياف الضوئية ذو الحالة الصلبة يعتمد على تأثير Sagnac. يمكن تقسيم جيروسكوب الألياف الضوئية إلى جيروسكوبات الألياف الضوئية التداخلية (I-FOG)، وجيروسكوبات الألياف الضوئية الرنانة (R-FOG)، وجيروسكوبات الألياف الضوئية المبعثرة Brillouin المحفزة (B-FOG) وفقًا لوضع عملها. وفقًا لدقتها، يمكن تقسيم جيروسكوب الألياف الضوئية إلى: المستوى التكتيكي المنخفض، والمستوى التكتيكي المتقدم، ومستوى الملاحة، ومستوى الدقة. يمكن تقسيم جيروسكوبات الألياف الضوئية إلى عسكرية ومدنية حسب انفتاحها. في الوقت الحاضر، يتم استخدام معظم جيروسكوبات الألياف الضوئية في الجوانب العسكرية: موقف المقاتلات والصواريخ، وملاحة الدبابات، وقياس اتجاه الغواصة، ومركبات قتال المشاة وغيرها من المجالات. الاستخدام المدني هو بشكل رئيسي الملاحة في السيارات والطائرات ومسح الجسور والتنقيب عن النفط وغيرها من المجالات.اعتمادًا على دقة جيروسكوب الألياف الضوئية، تتراوح تطبيقاته من الأسلحة والمعدات الإستراتيجية إلى المجالات المدنية التجارية. تُستخدم جيروسكوبات الألياف الضوئية المتوسطة والعالية الدقة بشكل أساسي في مجالات الأسلحة والمعدات المتطورة مثل الفضاء الجوي، بينما تُستخدم جيروسكوبات الألياف الضوئية منخفضة التكلفة ومنخفضة الدقة بشكل أساسي في التنقيب عن النفط والتحكم في مواقف الطائرات الزراعية والروبوتات وغيرها الكثير. المجالات المدنية ذات متطلبات الدقة المنخفضة. مع تطور تقنيات الإلكترونيات الدقيقة والإلكترونيات الضوئية المتقدمة، مثل التكامل الكهروضوئي وتطوير الألياف الضوئية الخاصة لجيروسكوبات الألياف الضوئية، تم تسريع تصغير جيروسكوبات الألياف الضوئية وانخفاض تكلفتها.ملخصإن جيروسكوب الألياف الضوئية الخاص بشركة Micro-Magic Inc هو في الأساس جيروسكوبي بصري تكتيكي متوسط الدقة، مقارنة بالمصنعين الآخرين، والتكلفة المنخفضة، وعمر الخدمة الطويل، والسعر مهيمن جدًا، ومجال التطبيق واسع جدًا أيضًا، بما في ذلك اثنين من منتجات GF50 الأكثر مبيعًا ، GF-60، يمكنك النقر فوق صفحة التفاصيل لمزيد من البيانات الفنية.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة 

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام الملاحة المتكامل GNSS/MEMS INSالميزات الرئيسية:المكونات: يجمع بين أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي MEMS وأجهزة استقبال GNSS لتعزيز قدرات الملاحة.الوظيفة: توفر تحديثات عالية التردد ومعلومات دقيقة عن الموقع والسرعة والموقف من خلال دمج البيانات بالقصور الذاتي مع تصحيحات GNSS.التطبيقات: مثالية للطائرات بدون طيار، ومسجلات الطيران، والمركبات الذكية بدون طيار، والمركبات تحت الماء.دمج البيانات: يستخدم تصفية Kalman لدمج بيانات GNSS مع بيانات MEMS INS، وتصحيح الأخطاء المتراكمة وتحسين الدقة الإجمالية.الاستنتاج: يستفيد هذا النظام المتكامل من نقاط القوة في كلتا التقنيتين لتعزيز أداء الملاحة وموثوقيتها، مع تطبيقات واسعة النطاق عبر مختلف الصناعات.مع تطور أجهزة القصور الذاتي MEMS، تحسنت دقة جيروسكوبات MEMS ومقاييس تسارع MEMS تدريجيًا، مما أدى إلى تقدم سريع في تطبيق ممس الإضافية. ومع ذلك، فإن التعزيز في دقة أجهزة MEMS بالقصور الذاتي لم يكن كافيًا لتلبية متطلبات الدقة العالية المتزايدة لـ MEMS INS. وبالتالي، أصبح تحسين دقة MEMS INS من خلال خوارزميات تعويض الأخطاء وغيرها من الأساليب محورًا لأبحاث MEMS INS.لتعزيز أداء MEMS INS، اكتشف الباحثون طرقًا مختلفة لتقليل الأخطاء في هذه الأنظمة. هناك أربعة طرق رئيسية لتقليل أخطاء MEMS INS:معايرة وتعويض معلمات خطأ المستشعر: يتضمن ذلك استخدام النمذجة الرياضية والأدوات التجريبية لتحفيز أخطاء المستشعر، ومعايرة الأخطاء الحتمية بشكل منهجي على مستوى النظام، ومن ثم تعويض هذه الأخطاء من خلال خوارزميات التنقل بالقصور الذاتي لتحسين الأداء العام.تقنية تعديل الدوران: من خلال تطبيق مخططات تعديل الدوران المناسبة، يمكن تغيير أخطاء المستشعر بشكل دوري دون الاعتماد على مصادر معلومات خارجية. يعمل هذا التعويض التلقائي للأخطاء في خوارزمية التنقل على منع تأثير أخطاء المستشعر على MEMS INS.تقنية تكرار الأجهزة بالقصور الذاتي: نظرًا لانخفاض تكلفة أجهزة استشعار القصور الذاتي MEMS، يمكن تنفيذ تصميمات التكرار. يمكن للتكرار في أجهزة الاستشعار أن يقلل بشكل فعال من تأثير الأخطاء العشوائية على MEMS INS، وبالتالي تحسين الأداء.دمج مصادر المعلومات الخارجية: استخدام تصفية كالمان للتنقل المتكامل لمنع تراكم أخطاء MEMS INS.ستقدم هذه المقالة أيضًا الطريقة الرابعة، وهي نموذج الملاحة المتكامل الأكثر عملية والأكثر بحثًا على نطاق واسع - نظام الملاحة المتكامل GNSS/MEMS INS.أسباب استخدام GNSS لمساعدة MEMS INSMEMS INS هو نوع من نظام الحساب الميت الذي يقيس الحالة النسبية من لحظة أخذ العينات السابقة إلى لحظة أخذ العينات الحالية. ولا يعتمد على الإشارات الصوتية أو الضوئية أو الكهربائية للقياس، مما يجعله شديد المقاومة للتدخل الخارجي والخداع. إن استقلاليته وموثوقيته تجعله نظام ملاحة أساسي لمختلف شركات النقل مثل الطائرات والسفن والمركبات. يسرد الشكل 1 أداء INS بدرجات مختلفة.الشكل 1: أداء INS بدرجات مختلفة.يوفر نظام MEMS INS معدل تحديث عاليًا ويمكنه إخراج معلومات الحالة الشاملة، بما في ذلك الموقع والسرعة والموقف والسرعة الزاوية والتسارع، مع دقة تنقل عالية على المدى القصير. ومع ذلك، يتطلب نظام MEMS INS مصادر معلومات إضافية لتهيئة الموقع والسرعة والموقف، ويتراكم خطأ الملاحة بالقصور الذاتي مع مرور الوقت، لا سيما في نظام INS التكتيكي والتجاري.يمكن لمجموعة GNSS/MEMS INS تحقيق المزايا التكميلية لكلا النظامين: توفر GNSS دقة مستقرة طويلة المدى ويمكن أن تقدم قيمًا أولية للموضع والسرعة، وتصحيح الأخطاء المتراكمة في MEMS INS من خلال التصفية. وفي الوقت نفسه، يمكن لـ MEMS INS تحسين معدل تحديث مخرجات الملاحة GNSS، وإثراء أنواع مخرجات معلومات الحالة، والمساعدة في اكتشاف أخطاء مراقبة GNSS والقضاء عليها.النموذج الأساسي للملاحة المتكاملة GNSS/MEMS INSيعكس النموذج الأساسي لتكامل GNSS/MEMS INS العلاقة الوظيفية بين المعلومات المرصودة من أجهزة الاستشعار (IMU وأجهزة الاستقبال) ومعلمات الملاحة الحاملة (الموقع والسرعة والموقف)، بالإضافة إلى الأنواع والنماذج العشوائية لأخطاء قياس أجهزة الاستشعار. . ويجب وصف معلمات الملاحة الخاصة بالناقل في نظام إحداثي مرجعي محدد.الشكل 2 النموذج الأساسي للملاحة المتكاملة Gnssmems Insتتضمن مشاكل الملاحة عادةً نظامين إحداثيين أو أكثر: تقيس أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي حركة الحامل بالنسبة إلى الفضاء بالقصور الذاتي، في حين يتم وصف معلمات الملاحة للحامل (الموقع والسرعة) عادةً في نظام إحداثيات ثابت على الأرض من أجل الفهم البديهي. تشتمل أنظمة الإحداثيات شائعة الاستخدام في الملاحة المتكاملة GNSS/INS على نظام الإحداثيات بالقصور الذاتي المتمركز حول الأرض، ونظام الإحداثيات الثابتة المتمحور حول الأرض، ونظام الإحداثيات الجغرافية المحلية، ونظام إحداثيات الجسم.حاليًا، نضجت خوارزميات تكامل GNSS/MEMS INS في التنقل المطلق، وظهرت العديد من المنتجات عالية الأداء في السوق. على سبيل المثال، تعد نماذج MEMS INS الثلاثة التي تم إطلاقها حديثًا من شركة Micro-Magic Inc، الموضحة في الصورة أدناه، مناسبة للتطبيقات في الطائرات بدون طيار، ومسجلات الطيران، والمركبات الذكية بدون طيار، وتحديد المواقع على الطريق والتوجيه، واكتشاف القنوات، والمركبات السطحية غير المأهولة، والمركبات تحت الماء. المركبات.الشكل 3: أنظمة GNSS/MEMS INS الثلاثة التي تم إطلاقها حديثًا بواسطة شركة Micro-Magic IncI3500نظام ملاحة بالقصور الذاتي ثلاثي المحاور Mems Gyro I3500 عالي الدقة I3700وحدة تعقب GPS الزراعية عالية الدقة استهلاك نظام الملاحة بالقصور الذاتي Mtk Rtk Gnss Rtk هوائي Rtk خوارزمية 

النقاط الرئيسيةالمنتج: مقياس تسارع مرن من الكوارتزالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم مقاييس تسارع مرنة عالية الدقة من الكوارتز للحصول على قياسات دقيقة للتسارع والميل.الوظيفة: يساعد تحليل الاهتزاز على تحديد معاملات خطأ المستشعر، مما يحسن دقة القياس والأداء.التطبيقات: يستخدم على نطاق واسع في مراقبة الصحة الهيكلية، والملاحة الفضائية، واختبار السيارات، وتشخيص الآلات الصناعية.تحليل البيانات: يجمع بين بيانات الاهتزاز وخوارزميات معالجة الإشارات لتحسين نماذج المستشعر وتحسين الأداء.الاستنتاج: يوفر قياسات تسارع دقيقة وموثوقة، مع إمكانات قوية في مختلف الصناعات عالية الدقة.1. المقدمة:في مجال تكنولوجيا الاستشعار، تلعب مقاييس التسارع دورًا محوريًا في مختلف الصناعات، بدءًا من السيارات إلى الفضاء الجوي والرعاية الصحية وحتى الإلكترونيات الاستهلاكية. إن قدرتها على قياس التسارع والميل عبر محاور متعددة تجعلها لا غنى عنها للتطبيقات التي تتراوح من مراقبة الاهتزاز إلى الملاحة بالقصور الذاتي. من بين الأنواع المتنوعة من مقاييس التسارع، تتميز مقاييس التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز بدقتها وتعدد استخداماتها. في هذه المقالة، نتعمق في تعقيدات تحديد مقاييس التسارع المرنة الكوارتز من خلال تحليل الاهتزاز، واستكشاف تصميمها، ومبادئ عملها، وأهمية تحليل الاهتزاز في تحسين أدائها.2. أهمية تحليل الاهتزازات:لكي يتم التعرف على مقياس التسارع، يجب أولاً إجراء اختبارات جدول الاهتزاز متعدد الاتجاهات عليه. الحصول على البيانات الخام الغنية من خلال برامج الحصول على البيانات. بعد ذلك، بناءً على بيانات الاختبار، من ناحية، قم بدمج خوارزمية المربعات الصغرى الشاملة لتحديد معاملات الخطأ عالية الترتيب، وتحسين معادلة نموذج الإشارة، وتعزيز دقة قياس المستشعر، واستكشاف العلاقة بين عالية- معاملات الخطأ في ترتيب مقياس التسارع وحالة تشغيله.ابحث عن طرق لتحديد حالة التشغيل من خلال معاملات الخطأ عالية الترتيب لمقياس التسارع. ومن ناحية أخرى، يمكنك استخراج مجموعة الميزات الفعالة الخاصة بها، وتدريب الشبكات العصبية، وأخيرًا تنظيم خوارزمية تحليل البيانات الفعالة من خلال تقنية الأدوات الافتراضية. تطوير برنامج تطبيقي لتحديد حالة تشغيل مقاييس التسارع المرنة الكوارتز لتحقيق تحديد سريع ودقيق لحالة تشغيل المستشعر. سيساعد ذلك الموظفين على تحسين هياكل الدوائر الداخلية بشكل سريع، وتعزيز دقة قياس مقاييس التسارع، وتحسين إنتاجية المنتجات المصنعة أثناء عملية المعالجة والتصنيع.يعد تحليل الاهتزاز بمثابة حجر الزاوية في توصيف وتحسين مقاييس التسارع المرنة الكوارتز. ومن خلال إخضاع هذه المستشعرات لاهتزازات يمكن التحكم فيها عبر ترددات وسعة مختلفة، يمكن للمهندسين تقييم خصائص استجابتها الديناميكية، بما في ذلك الحساسية والخطية ونطاق التردد. يساعد تحليل الاهتزاز في تحديد المصادر المحتملة للخطأ أو عدم الخطية في مخرجات مقياس التسارع، مما يمكّن الشركات المصنعة من ضبط معلمات المستشعر لتحسين الأداء والدقة.3. عملية تحديد الهوية:يتضمن تحديد مقاييس التسارع المرنة الكوارتز من خلال تحليل الاهتزاز منهجًا منهجيًا يشمل الاختبار التجريبي وتحليل البيانات والتحقق من صحتها. يقوم المهندسون عادة بإجراء اختبارات الاهتزاز باستخدام الهزازات المعايرة أو أنظمة إثارة الاهتزاز، مما يعرض مقاييس التسارع إلى اهتزازات جيبية أو عشوائية أثناء تسجيل إشارات الإخراج الخاصة بها. يتم استخدام تقنيات معالجة الإشارات المتقدمة مثل تحليل فورييه وتقدير الكثافة الطيفية لتحليل استجابة التردد لمقاييس التسارع وتحديد ترددات الرنين ونسب التخميد وغيرها من المعلمات الهامة. ومن خلال الاختبار والتحليل التكراري، يقوم المهندسون بتحسين نموذج مقياس التسارع والتحقق من صحة أدائه وفقًا لمعايير محددة.4.التطبيقات والآفاق المستقبلية:تجد مقاييس التسارع المرنة من الكوارتز تطبيقات عبر مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك مراقبة الصحة الهيكلية، والملاحة الفضائية، واختبار السيارات، وتشخيص الآلات الصناعية. إن دقتها العالية وقوتها وتعدد استخداماتها تجعلها أدوات لا غنى عنها للمهندسين والباحثين الذين يسعون جاهدين لفهم وتخفيف آثار القوى الديناميكية والاهتزازات. وبالنظر إلى المستقبل، فإن التطورات المستمرة في تكنولوجيا الاستشعار وخوارزميات معالجة الإشارات مهيأة لزيادة تعزيز أداء وقدرات مقاييس التسارع المرنة الكوارتز، وفتح آفاق جديدة في تحليل الاهتزاز واستشعار الحركة الديناميكية.في الختام، يمثل تحديد مقاييس التسارع المرنة الكوارتز من خلال تحليل الاهتزاز مسعى بالغ الأهمية في تكنولوجيا الاستشعار، مما يمكّن المهندسين من إطلاق الإمكانات الكاملة لهذه الأدوات الدقيقة. من خلال فهم مبادئ العمل، وإجراء تحليل شامل للاهتزازات، وتحسين أداء أجهزة الاستشعار، يمكن للمصنعين والباحثين تسخير قدرات مقاييس تسارع الكوارتز لعدد لا يحصى من التطبيقات، بدءًا من المراقبة الهيكلية إلى أنظمة الملاحة المتقدمة. مع استمرار تسارع الابتكار التكنولوجي، سيظل دور تحليل الاهتزاز في تحسين أداء المستشعر ذا أهمية قصوى، مما يؤدي إلى التقدم في القياس الدقيق واستشعار الحركة الديناميكية.5.الاستنتاجتوفر شركة Micro-Magic Inc مقاييس تسارع كوارتز مرنة عالية الدقة، مثل AC1، مع خطأ بسيط ودقة عالية، والتي تتميز بثبات متحيز يبلغ 5 ميكروجرام، وقابلية تكرار عامل القياس من 15 إلى 50 جزء في المليون، ووزن 80 جرامًا، ويمكن استخدامها على نطاق واسع تستخدم في مجالات التنقيب عن النفط ونظام قياس الجاذبية الصغرى للحامل والملاحة بالقصور الذاتي. AC1مقياس تسارع مرن من الكوارتز على مستوى فئة الملاحة مع نطاق قياس 50 جيجا، ثبات وتكرار ممتاز على المدى الطويل  

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام الملاحة بالقصور الذاتي MEMS بمساعدة GNSS (INS)الميزات الرئيسية:المكونات: مجهزة بجيروسكوبات MEMS ومقاييس التسارع لإجراء قياسات دقيقة للقصور الذاتي، مع دعم GNSS لتحسين التنقل.الوظيفة: يجمع بين دقة INS قصيرة المدى واستقرار GNSS على المدى الطويل، مما يوفر بيانات ملاحية مستمرة.التطبيقات: مناسبة للعمليات التكتيكية والطائرات بدون طيار والروبوتات والأتمتة الصناعية.دمج البيانات: يدمج بيانات INS مع تصحيحات GNSS لتقليل الانجراف وتحسين دقة تحديد المواقع.الاستنتاج: يوفر دقة وموثوقية عالية، وهو مثالي لمهام الملاحة عبر الصناعات المتنوعة.في عملية تقليل الضوضاء التي تستخدمها IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي)، يعد تقليل الضوضاء باستخدام المويجات طريقة فعالة. المبدأ الأساسي لتقليل الضوضاء المويجات هو استخدام خصائص توطين التردد الزمني متعدد الدقة للمويجات لتحليل مكونات الترددات المختلفة في الإشارة إلى مساحات فرعية مختلفة، ثم معالجة معاملات المويجات في هذه المساحات الفرعية لإزالة الضوضاء.على وجه التحديد، يمكن تقسيم عملية تقليل الضوضاء المويجات إلى الخطوات الثلاث التالية:1. إجراء تحويل المويجات على إشارة IMU الصاخبة وتفكيكها إلى مساحات فرعية مويجات مختلفة.2. عتبة المعاملات في هذه المساحات الفرعية المويجية، أي أن المعاملات التي تقل عن عتبة معينة تعتبر ضوضاء ويتم ضبطها على الصفر، بينما يتم الاحتفاظ بالمعاملات التي تزيد عن العتبة، وعادة ما تحتوي هذه المعاملات على معلومات إشارة مفيدة.3. إجراء تحويل عكسي على معاملات المويجات المعالجة للحصول على الإشارة قليلة الضوضاء.يمكن لهذه الطريقة إزالة الضوضاء في إشارة IMU بشكل فعال وتحسين جودة الإشارة ودقتها. في الوقت نفسه، نظرًا لأن تحويل المويجات له خصائص تردد زمني جيدة، فيمكنه الاحتفاظ بالمعلومات المفيدة في الإشارة بشكل أفضل وتجنب فقدان المعلومات المفرط أثناء عملية تقليل الضوضاء.يرجى ملاحظة أن اختيار العتبة المحددة وطرق المعالجة قد تختلف وفقًا لخصائص الإشارة المحددة وظروف الضوضاء، وبالتالي يلزم تعديلها وتحسينها وفقًا للظروف المحددة في التطبيقات الفعلية.تعد طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU القائمة على تحليل المويجات تقنية فعالة لمعالجة الإشارات تستخدم لإزالة الضوضاء من بيانات IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي). غالبًا ما تحتوي بيانات IMU على ضوضاء عالية التردد وانجراف منخفض التردد، مما قد يؤثر على دقة وأداء IMU. يمكن لطريقة تقليل الضوضاء القائمة على تحليل المويجات أن تفصل وتزيل هذه الضوضاء والانجرافات بشكل فعال، وبالتالي تحسين دقة وموثوقية بيانات IMU.تحليل المويجات هو أسلوب تحليل متعدد المقاييس يمكنه تحليل الإشارات إلى مكونات مويجات ذات ترددات ومقاييس مختلفة. من خلال تحليل المويجات لبيانات IMU، يمكن فصل الضوضاء عالية التردد والانجراف منخفض التردد ومعالجتهما بشكل مختلف.تتضمن طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU المعتمدة على تحلل المويجات عادةً الخطوات التالية:1. إجراء تحليل المويجات على بيانات IMU وتحللها إلى مكونات مويجات ذات ترددات ومقاييس مختلفة.2. وفقًا لخصائص مكونات المويجات، حدد عتبة مناسبة أو طريقة معالجة معامل المويجات لقمع أو إزالة الضوضاء عالية التردد.3. نموذج وتعويض الانجراف منخفض التردد لتقليل تأثيره على بيانات IMU.4. إعادة بناء مكونات المويجات المعالجة للحصول على بيانات IMU قليلة الضوضاء. تتميز طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU المعتمدة على تحلل المويجات بالمزايا التالية:1. قادر على فصل وإزالة الضوضاء عالية التردد والانجراف منخفض التردد بشكل فعال، مما يحسن دقة وموثوقية بيانات IMU.2. يتمتع بقدرات جيدة على تحليل التردد الزمني ويكون قادرًا على معالجة معلومات الوقت والتردد للإشارات في نفس الوقت.3. مناسب لأنواع مختلفة من بيانات IMU وسيناريوهات التطبيقات المختلفة، مع تنوع ومرونة قويين.تلخيصباختصار، تعد طريقة تقليل الضوضاء لبيانات IMU القائمة على تحليل المويجات تقنية فعالة لمعالجة الإشارات يمكنها تحسين دقة وموثوقية بيانات IMU وتوفير بيانات أكثر دقة وموثوقية للملاحة بالقصور الذاتي وتقدير الموقف وتتبع الحركة وغيرها من المجالات. يدعم.تستخدم وحدة IMU التي طورتها شركة Micro-Magic Inc بشكل مستقل بعض أساليب تقليل الضوضاء الصارمة نسبيًا لتوضح للمستهلكين بشكل أفضل وحدات IMUMS عالية الدقة ومنخفضة التكلفة، مثل U5000 وU3500 كوحدات IMUs لسلسلة الملاحة. أجرى الفنيون تجارب مختلفة لتقليل التشويش على بيانات IMU لتلبية القياس الدقيق للمستهلكين لحالة حركة الأشياء بشكل أفضل.إذا كنت تريد معرفة المزيد عن IMU، يرجى الاتصال بموظفينا المعنيين.U3500يمكن إخراج مستشعر IMU MEMS IMU3500 U5000مهما كان ما تحتاجه، CARESTONE بجانبك. 

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)الميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم INS مقاييس التسارع والجيروسكوبات. يعتمد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على إشارات الأقمار الصناعية.الوظيفة: يوفر نظام INS التنقل المستقل بدون إشارات خارجية؛ يوفر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) تحديدًا جغرافيًا دقيقًا مع تغطية عالمية.التطبيقات: INS مثالي تحت الماء وتحت الأرض والفضاء؛ يستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في الملاحة الشخصية والعسكرية والتتبع.التكامل: يعمل الجمع بين INS وGPS على تحسين الدقة والموثوقية في البيئات المعقدة.الخلاصة: يعتمد الاختيار بين INS وGPS على احتياجات محددة، حيث تستفيد العديد من التطبيقات من تكاملهما للحصول على حلول ملاحية مثالية.بالنسبة للمركبات المعقدة مثل الطائرات والمركبات ذاتية القيادة والسفن والمركبات الفضائية والغواصات والطائرات بدون طيار، يعد وجود نظام دقيق للحفاظ على الحركة المثالية والتحكم فيها أمرًا ضروريًا. اثنان من أبرز أنظمة الملاحة المستخدمة اليوم هما نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يتمتع كلاهما بمزايا وتطبيقات فريدة، ولكن اختيار النظام الأفضل الذي يلبي احتياجاتك يعتمد على عدة عوامل. ستستكشف هذه المقالة الاختلافات ونقاط القوة وحالات الاستخدام المثالية لكل نظام لمساعدتك على اتخاذ قرار مستنير.فهم INS ونظام تحديد المواقعنظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS):يستطيع مكتشف الشمال MEMS توفير معلومات الوجهة للجسم المتحرك بطريقة مستقلة تمامًا، ويعمل دون الاعتماد على الأقمار الصناعية، ولا يتأثر بالمناخ، ولا يتطلب عمليات معقدة. فهو لا يوفر واجهة إخراج البيانات للكمبيوتر فحسب، بل يوفر أيضًا واجهة جيدة بين الإنسان والآلة.يتكون جهاز اكتشاف MEMS North بشكل أساسي من وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) والجزء الخطي، ويظهر مخطط كتلة الأجهزة في الشكل 1. وتتكون وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) من جيروسكوب وآلية دوارة. يتكون جزء الدائرة بشكل أساسي من أربع لوحات دوائر، بما في ذلك: لوحة الطاقة ولوحة التحكم ولوحة مضخم الطاقة ولوحة القاعدة. ويبين الجدول 1 مكونات نظام البحث عن الشمال.نظام تحديد المواقع العالمي (GPS):نظام تحديد المواقع العالمي هو نظام ملاحي قائم على الأقمار الصناعية يوفر معلومات عن الموقع الجغرافي والوقت لجهاز استقبال GPS في أي مكان على الأرض أو بالقرب منها حيث يوجد خط رؤية دون عائق لأربعة أو أكثر من أقمار GPS الصناعية. يتميز نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بالدقة العالية ويوفر معلومات مستمرة عن تحديد الموقع، مما يجعله مثاليًا لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من الملاحة الشخصية وحتى العمليات العسكرية. ومع ذلك، يمكن إعاقة إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بسبب المباني أو الأشجار أو الظروف الجوية، مما يؤدي إلى عدم دقة محتملة.تُستخدم تقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بشكل أساسي لبيانات الموقع ورسم الخرائط وتتبع الأجسام المتحركة والملاحة وتقديرات التوقيت والقياسات. ومع ذلك، تعتمد هذه المعلومات على اتصالات الأقمار الصناعية، وإذا لم يتمكن جهاز GPS من الاتصال بأربعة أقمار صناعية على الأقل، فإن البيانات المقدمة لن تكون كافية للوظائف التشغيلية الكاملة. نقاط القوة والضعفقوة INS:الاستقلالية: لا تعتمد على الإشارات الخارجية، مما يجعلها مفيدة في البيئات التي لا يتوفر فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).الاستجابة الفورية: توفر تحديثات فورية حول الموقع والسرعة.المتانة: أقل عرضة للتشويش أو تداخل الإشارة.نقاط الضعف في INS:الانجراف: يمكن أن تؤدي الأخطاء المتراكمة إلى عدم الدقة مع مرور الوقت.التعقيد: بشكل عام أكثر تعقيدًا وتكلفة من أنظمة تحديد المواقع (GPS).الشكل 2 إيجابيات وسلبيات Ins وGnssنقاط قوة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS):الدقة: توفر معلومات دقيقة عن الموقع، غالبًا في نطاق بضعة أمتار.التغطية: تغطية عالمية مع تحديثات مستمرة.سهولة الاستخدام: متاحة على نطاق واسع وغير مكلفة نسبيا.نقاط قوة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS):اعتماد الإشارة: يتطلب وجود خط رؤية واضح للأقمار الصناعية، والذي يمكن إعاقته.الضعف: عرضة للتشويش والانتحال والتدخل.الجمع بين INS ونظام تحديد المواقعفي العديد من التطبيقات، يتم استخدام INS وGPS معًا للاستفادة من نقاط قوتهما التكميلية. من خلال دمج بيانات GPS مع INS، يمكن للنظام تصحيح انحراف INS وتوفير ملاحة أكثر موثوقية ودقة. ويعتبر هذا المزيج ذا قيمة خاصة في مجال الطيران، حيث يعد التنقل المستمر والدقيق أمرًا بالغ الأهمية، وفي المركبات ذاتية القيادة، حيث يعد تحديد المواقع القوي والدقيق أمرًا ضروريًا للتشغيل الآمن.مع التطور السريع للأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، تم تطوير أنظمة ملاحة متكاملة أصغر حجمًا وأكثر قابلية للحمل بمساعدة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، مثل النماذج الثلاثة لشركة Micro-Magic Inc بمستويات دقة مختلفة. من بينها، تم تجهيز نظام المسح والمستوى التكتيكي I6600 فائق الدقة بوحدة IMU قوية، قادرة على إخراج معلومات دقيقة للغاية عن الموقع والسرعة والموقف.خاتمةيعتمد الاختيار بين INS وGPS على احتياجاتك الخاصة والبيئة التي ستعمل فيها. إذا كنت بحاجة إلى نظام مستقل عن الإشارات الخارجية ويمكنه العمل في بيئات صعبة، فقد يكون INS هو الخيار الأفضل. ومع ذلك، إذا كنت بحاجة إلى معلومات دقيقة للغاية ومستمرة لتحديد المواقع مع تغطية عالمية، فمن المحتمل أن يكون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو الخيار الأفضل. بالنسبة للعديد من التطبيقات، يمكن أن يوفر الجمع بين كلا النظامين الحل الأمثل، مما يضمن الموثوقية والدقة في التنقل.من خلال فهم نقاط القوة والقيود لكل نظام، يمكنك اتخاذ قرار مستنير واختيار نظام الملاحة الذي يلبي متطلباتك على أفضل وجه. I6700نظام الملاحة بالقصور الذاتي بمساعدة MEMS GNSS  

النقاط الرئيسيةالمنتج: IMU لفحص خطوط الأنابيبالميزات الرئيسية:المكونات: مجهزة بجيروسكوبات MEMS ومقاييس التسارع لقياس السرعة الزاوية والتسارع.الوظيفة: مراقبة ظروف خطوط الأنابيب من خلال الكشف عن الانحناءات وتغيرات القطر والنظافة من خلال قياسات دقيقة للحركة والاتجاه.التطبيقات: يستخدم في فحص خطوط الأنابيب، بما في ذلك تحديد الضغط وقياس القطر وعمليات التنظيف.معالجة البيانات: يجمع البيانات ويعالجها لإجراء تقييم دقيق لسلامة خطوط الأنابيب وانحناءها وإجهادها.الاستنتاج: يوفر رؤى هامة لصيانة خطوط الأنابيب، وتحسين الكفاءة والموثوقية في عمليات التفتيش والصيانة.1. مبدأ قياس IMUIMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي) هو جهاز يمكنه قياس السرعة الزاوية والتسارع لجسم ما في الفضاء ثلاثي الأبعاد. تشتمل مكوناته الأساسية عادةً على جيروسكوب ثلاثي المحاور ومقياس تسارع ثلاثي المحاور. تُستخدم الجيروسكوبات لقياس السرعة الزاوية لجسم ما حول ثلاثة محاور متعامدة، بينما تُستخدم مقاييس التسارع لقياس تسارع جسم ما على ثلاثة محاور متعامدة. من خلال دمج هذه القياسات، يمكن الحصول على معلومات السرعة والإزاحة والموقف للكائن.2. تحديد سلالة انحناء الأنابيبفي فحص خطوط الأنابيب، يمكن استخدام IMU لتحديد إجهاد الانحناء لخط الأنابيب. عندما يتم تثبيت وحدة IMU على خنزير أو أي جهاز محمول آخر وتتحرك داخل خط أنابيب، يمكنها استشعار التغيرات في التسارع والسرعة الزاوية الناتجة عن ثني خط الأنابيب. ومن خلال تحليل هذه البيانات، يمكن تحديد درجة وموقع انحناءات الأنابيب.3. قياس القطر وعملية تنظيف الأنابيبتعد عملية قياس القطر وتنظيفه جزءًا مهمًا من صيانة خطوط الأنابيب. في هذه العملية، يتم استخدام خنزير الفرجار المجهز بـ IMU للتحرك على طول خط الأنابيب، وقياس القطر الداخلي لخط الأنابيب، وتسجيل شكل وحجم خط الأنابيب. يمكن استخدام هذه البيانات لتقييم صحة خطوط الأنابيب والتنبؤ باحتياجات الصيانة المحتملة.4. عملية تنظيف الفرشاة الفولاذيةيتم استخدام عملية الفرشاة الفولاذية لإزالة الأوساخ والرواسب من الجدران الداخلية لخطوط الأنابيب. في هذه العملية، يتحرك الخنزير بفرشاة فولاذية ووحدة IMU على طول خط الأنابيب، لتنظيف الجدار الداخلي لخط الأنابيب من خلال الفرشاة والتجفيف. يمكن لوحدة IMU تسجيل المعلومات الهندسية ونظافة خط الأنابيب أثناء هذه العملية.5. عملية الكشف عن IMUتعد عملية فحص IMU خطوة أساسية في استخدام IMU لجمع البيانات وقياسها أثناء صيانة خطوط الأنابيب. يتم تثبيت IMU على خنزير أو معدات مماثلة ويتحرك داخل خط الأنابيب أثناء تسجيل التسارع والسرعة الزاوية وغيرها من المعلمات. يمكن استخدام هذه البيانات لتحليل سلامة خط الأنابيب وتحديد المشكلات المحتملة وتوفير أساس للصيانة والإدارة اللاحقة.6. الحصول على البيانات ومعالجتها بعد ذلكبعد الانتهاء من عملية الكشف عن IMU، يجب جمع البيانات المجمعة ومعالجتها لاحقًا. يتضمن الحصول على البيانات نقل البيانات الأولية من جهاز IMU إلى جهاز كمبيوتر أو أي جهاز آخر لمعالجة البيانات. تتضمن مرحلة ما بعد المعالجة تنظيف البيانات ومعايرتها وتحليلها وتصورها. من خلال المعالجة اللاحقة، يمكن استخلاص معلومات مفيدة من البيانات الأصلية، مثل الشكل والحجم ودرجة الانحناء وما إلى ذلك للأنبوب.7. قياس السرعة والموقفيمكن لـ IMU حساب سرعة الجسم واتجاهه عن طريق قياس التسارع والسرعة الزاوية. في فحص خطوط الأنابيب، يعد قياس السرعة والموقف أمرًا بالغ الأهمية لتقييم صحة خط الأنابيب وتحديد المشكلات المحتملة. ومن خلال مراقبة تغيرات سرعة وموقف الخنزير في خط الأنابيب، يمكن استنتاج الشكل ودرجة الانحناء والعوائق المحتملة لخط الأنابيب.8.تقييم انحناء وإجهاد الأنابيبباستخدام البيانات المقاسة بواسطة IMU، يمكن تقييم انحناء وإجهاد خط الأنابيب. من خلال تحليل بيانات التسارع والسرعة الزاوية، يمكن حساب نصف قطر الانحناء وزاوية الانحناء للأنبوب في مواقع مختلفة. في الوقت نفسه، بالإضافة إلى خصائص المواد وظروف تحميل الأنبوب، يمكن أيضًا تقييم مستوى الضغط وتوزيع الضغط للأنبوب عند الانحناء. هذه المعلومات مهمة للتنبؤ بعمر خطوط الأنابيب، وتقييم السلامة، وتطوير خطط الصيانة.تلخيصباختصار، تلعب IMU دورًا مهمًا في فحص خطوط الأنابيب. ومن خلال قياس المعلمات مثل التسارع والسرعة الزاوية، يمكن تحقيق تقييم شامل وصيانة سلامة خطوط الأنابيب. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا وتوسيع مجالات التطبيق، سيصبح تطبيق IMU في فحص خطوط الأنابيب أكثر وأكثر اتساعًا. تتميز وحدة MEMS IMU التي طورتها شركة Micro-Magic Inc بشكل مستقل بدقة عالية نسبيًا، مثل U5000 وU7000، وهي أكثر دقة وهي منتجات من فئة الملاحة. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن IMU، يرجى الاتصال بالفنيين المحترفين لدينا في أقرب وقت ممكن.U7000درجة الحرارة الصناعية المعوضة بالكامل Strapdown 6Dof مع خوارزمية مرشح كالمان U5000Rs232/485 جيروسكوب Imu لمنصة تثبيت هوائي الرادار/الأشعة تحت الحمراء 

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام كشف التشوه المعتمد على جيروسكوب الألياف الضوئيةالميزات الرئيسية:المكونات: تتضمن جيروسكوبات الألياف الضوئية عالية الدقة لقياس السرعة الزاوية وحساب المسار.الوظيفة: يجمع البيانات الجيروسكوبية مع قياسات المسافة لاكتشاف التشوهات الهيكلية بدقة عالية.التطبيقات: مناسبة للهندسة المدنية ومراقبة الصحة الهيكلية وتحليل التشوه في الجسور والمباني والبنى التحتية الأخرى.الأداء: يحقق دقة اكتشاف التشوه أفضل من 10 ميكرومتر بسرعة تشغيل تبلغ 2 م/ث باستخدام جيروسكوبات متوسطة الدقة.المزايا: تصميم مدمج، وخفيف الوزن، واستهلاك منخفض للطاقة، وتشغيل سهل الاستخدام لسهولة النشر.خاتمة:يوفر هذا النظام قياسات تشوه دقيقة وموثوقة، ويقدم حلولاً قيمة لاحتياجات التحليل الهندسي والهيكلي.1 طريقة الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي بالاعتماد على جيروسكوب الألياف الضوئيةمبدأ طريقة الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي استنادًا إلى جيروسكوب الألياف الضوئية هو تثبيت جيروسكوب الألياف الضوئية على جهاز الكشف، وقياس السرعة الزاوية لنظام الكشف عند التشغيل على السطح المُقاس للهيكل الهندسي، وقياس مسافة التشغيل جهاز الكشف، وحساب مسار التشغيل لجهاز الكشف لتحقيق الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي. يشار إلى هذه الطريقة باسم طريقة المسار في هذه الورقة. يمكن وصف هذه الطريقة بأنها "ملاحة مستوية ثنائية الأبعاد"، أي أنه يتم حل موضع الناقل في السطح الراسيا لسطح الهيكل المقاس، ويتم الحصول أخيرًا على مسار الناقل على طول سطح الهيكل المقاس.وفقًا لمبدأ طريقة المسار، تشمل مصادر الخطأ الرئيسية الخطأ المرجعي وخطأ قياس المسافة وخطأ قياس الزاوية. يشير الخطأ المرجعي إلى خطأ قياس زاوية الميل الأولية θ0، ويشير خطأ قياس المسافة إلى خطأ قياس ΔLi، ويشير خطأ قياس الزاوية إلى خطأ قياس Δθi، والذي ينتج بشكل أساسي عن خطأ قياس Δθi السرعة الزاوية لجيروسكوب الألياف الضوئية. لا تأخذ هذه الورقة في الاعتبار تأثير الخطأ المرجعي وخطأ قياس المسافة على خطأ اكتشاف التشوه، ويتم تحليل خطأ اكتشاف التشوه الناتج عن خطأ جيروسكوب الألياف الضوئية فقط.2 تحليل دقة اكتشاف التشوه بناءً على جيروسكوب الألياف الضوئية2.1 نمذجة الخطأ لجيروسكوب الألياف الضوئية في تطبيقات اكتشاف التشوهجيروسكوب الألياف الضوئية هو جهاز استشعار لقياس السرعة الزاوية على أساس تأثير سانياك. بعد مرور الضوء المنبعث من مصدر الضوء عبر الدليل الموجي Y، يتم تشكيل شعاعين من الضوء يدوران في اتجاهين متعاكسين في حلقة الألياف. عندما يدور الحامل بالنسبة إلى الفضاء بالقصور الذاتي، يكون هناك اختلاف في المسار البصري بين شعاعي الضوء، ويمكن اكتشاف إشارة التداخل البصري المتعلقة بالسرعة الزاوية الدورانية في نهاية الكاشف، وذلك لقياس السرعة القطرية.التعبير الرياضي لإشارة خرج جيروسكوب الألياف الضوئية هو: F=Kw+B0+V. حيث F هو مخرج الجيروسكوب، وK هو عامل المقياس، وω هو الجيروسكوبمدخلات السرعة الزاوية على المحور الحساس، B0 هو الانحياز الصفري الجيروسكوبي، υ هو مصطلح الخطأ المتكامل، بما في ذلك الضوضاء البيضاء والمكونات المتغيرة ببطء الناتجة عن الضوضاء المختلفة مع وقت ارتباط طويل، ويمكن أيضًا اعتبار υ خطأ الانحياز الصفري .تتضمن مصادر خطأ القياس لجيروسكوب الألياف الضوئية خطأ عامل القياس وخطأ الانحراف الصفري. في الوقت الحاضر، يبلغ خطأ عامل القياس لجيروسكوب الألياف الضوئية المطبق في الهندسة 10-5~10-6. في تطبيق اكتشاف التشوه، يكون إدخال السرعة الزاوية صغيرًا، ويكون خطأ القياس الناتج عن خطأ عامل القياس أصغر بكثير من الخطأ الناتج عن خطأ الانحراف الصفري، والذي يمكن تجاهله. ويتميز مكون التيار المستمر لخطأ الانحياز الصفري بقابلية تكرار الانحياز الصفري Br، وهو الانحراف المعياري لقيمة الانحياز الصفري في اختبارات متعددة. يتميز مكون التيار المتردد بثبات التحيز الصفري Bs، وهو الانحراف المعياري لقيمة خرج الجيروسكوب عن متوسطه في اختبار واحد، وترتبط قيمته بزمن أخذ عينات الجيروسكوب.2.2 حساب خطأ التشوه بناءً على جيروسكوب الألياف الضوئيةوبأخذ نموذج الشعاع المدعوم البسيط كمثال، يتم حساب خطأ اكتشاف التشوه، ويتم إنشاء النموذج النظري للتشوه الهيكلي. وعلى هذا الأساس يتم تحديد الكشفاستنادًا إلى سرعة التشغيل ووقت أخذ العينات للنظام، يمكن الحصول على السرعة الزاوية النظرية لجيروسكوب الألياف الضوئية. بعد ذلك يمكن محاكاة خطأ قياس السرعة الزاوية لجيروسكوب الألياف الضوئية وفقًا لنموذج خطأ الانحراف الصفري لجيروسكوب الألياف الضوئية الموضح أعلاه.2.3 مثال لحساب المحاكاةيعتمد إعداد المحاكاة لسرعة التشغيل ووقت أخذ العينات وضعًا متغير النطاق، أي أن ΔLi التي تم تمريرها في كل وقت أخذ عينات ثابتة، ويتم تغيير وقت أخذ العينات لنفس مقطع الخط عن طريق تغيير سرعة التشغيل. على سبيل المثال، عندما يكون ΔLi 1 مم، مثل سرعة التشغيل 2 م/ث، يكون وقت أخذ العينات 0.5 مللي ثانية. إذا كانت سرعة التشغيل 0.1 م/ث، فإن وقت أخذ العينات هو 10 مللي ثانية.3 العلاقة بين أداء جيروسكوب الألياف الضوئية وخطأ قياس التشوهأولاً، يتم تحليل تأثير خطأ التكرار الصفري. عندما لا يكون هناك خطأ في استقرار التحيز الصفري، يتم إصلاح خطأ قياس السرعة الزاوية الناجم عن خطأ التحيز الصفري، مثل كلما زادت سرعة الحركة، كلما كان وقت القياس الإجمالي أقصر، وكان تأثير خطأ التحيز الصفري أصغر، وكان التشوه أصغر خطأ في القياس. عندما تكون سرعة التشغيل سريعة، يكون خطأ استقرار التحيز الصفري هو العامل الرئيسي الذي يسبب خطأ قياس النظام. عندما تكون سرعة التشغيل منخفضة، يصبح خطأ التكرار الصفري هو المصدر الرئيسي لخطأ قياس النظام.باستخدام مؤشر جيروسكوبي للألياف الضوئية متوسط الدقة النموذجي، أي أن استقرار التحيز الصفري هو 0.5 درجة/ساعة عندما يكون وقت أخذ العينات 1 ثانية، وقابلية التكرار الصفرية هي 0.05 درجة/ساعة. قارن أخطاء قياس النظام عند سرعة التشغيل 2 م/ث، 1 م/ث، 0.2 م/ث، 0.1 م/ث، 0.02 م/ث، 0.01 م/ث، 0.002 م/ث، 0.001 م/ث. عندما تكون سرعة التشغيل 2 م/ث، يكون خطأ القياس 8.514 ميكرومتر (RMS)، عندما تنخفض سرعة القياس إلى 0.2 م/ث، يكون خطأ القياس 34.089 ميكرومتر (RMS)، عندما تنخفض سرعة القياس إلى 0.002 m /s، خطأ القياس هو 2246.222μm (RMS)، كما يتبين من نتائج المقارنة. كلما زادت سرعة التشغيل، قل خطأ القياس. بالنظر إلى سهولة التشغيل الهندسي، فإن سرعة التشغيل البالغة 2 م/ث يمكن أن تحقق دقة قياس أفضل من 10 ميكرومتر.4 ملخصاستنادًا إلى تحليل المحاكاة لقياس تشوه الهيكل الهندسي استنادًا إلى جيروسكوب الألياف الضوئية، تم إنشاء نموذج الخطأ لجيروسكوب الألياف الضوئية، ويتم الحصول على العلاقة بين خطأ قياس التشوه وأداء جيروسكوب الألياف الضوئية باستخدام الشعاع المدعوم البسيط نموذج كمثال. تظهر نتائج المحاكاة أنه كلما كان تشغيل النظام أسرع، أي كلما كان وقت أخذ العينات لجيروسكوب الألياف الضوئية أقصر، زادت دقة قياس التشوه للنظام عندما لا يتغير رقم أخذ العينات ويتم ضمان دقة الكشف عن المسافة. مع مؤشر جيروسكوبي للألياف الضوئية متوسط الدقة وسرعة تشغيل تبلغ 2 م/ث، يمكن تحقيق دقة قياس التشوه أفضل من 10 ميكرومتر.يبلغ قطر Micro-Magic Inc GF-50 φ50*36.5 مم ودقة تبلغ 0.1 درجة/ساعة. دقة GF-60 0.05 درجة/ساعة، تنتمي إلى المستوى التكتيكي العالي لجيروسكوب الألياف الضوئية، أنتجت شركتنا جيروسكوب بحجم صغير، خفيف الوزن، استهلاك منخفض للطاقة، بداية سريعة، تشغيل بسيط، سهل الاستخدام وخصائص أخرى، على نطاق واسع تستخدم في INS، IMU، نظام تحديد المواقع، نظام تحديد الشمال، استقرار المنصة وغيرها من المجالات. إذا كنت مهتمًا بجيروسكوب الألياف الضوئية الخاص بنا، فلا تتردد في الاتصال بنا.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة