المنتج: جيروسكوب MEMS من فئة الملاحة
الميزات الرئيسية:
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.
جيروسكوب 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 الفني | وحدة | معنى |
| نطاق القياس | (°)/ث | حساسة بشكل فعال لنطاق السرعة الزاوية المدخلات |
| صفر التحيز | (°)/ساعة | خرج 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 | (°)/ث | معدل 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 الحجم | V/(°)/s、mA/(°)/s | نسبة التغير في المخرجات إلى التغير في المدخلات المراد قياسها. |
| عرض النطاق الترددي | Hz | في 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 MEMS
إذا 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 الجيروسكوب | معدل الانجراف العشوائي/(°)·ح-1 |
| جيروسكوب محمل بالكرة | 10-1 |
| جيروسكوب ذو محمل دوار | 1-0.1 |
| جيروسكوب تعويم سائل | 0.01-0.001 |
| جيروسكوب تعويم الهواء | 0.01-0.001 |
| جيروسكوب تم ضبطه ديناميكيًا | 0.01-0.001 |
| جيروسكوب كهرباء | 0.01-0.0001 |
| جيروسكوب رنين نصف كروي | 0.1-0.01 |
| حلقة جيروسكوب الليزر | 0.01-0.001 |
| جيروسكوب الألياف الضوئية | 1-0.1 |
الجدول 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.
| طلب | متطلبات معدل الانجراف العشوائي الجيروسكوب/(°)·h-1 |
| معدل الجيروسكوب في نظام التحكم في الطيران | 150-10 |
| جيروسكوب عمودي في نظام التحكم في الطيران | 30-10 |
| جيروسكوب الاتجاه في نظام التحكم في الطيران | 10-1 |
| نظام التوجيه بالقصور الذاتي للصواريخ التكتيكية | 1-0.1 |
| البوصلة الجيروسكوبية البحرية، نظام وضع الاتجاه الجانبي للمدفعية، نظام الملاحة بالقصور الذاتي للمركبة الأرضية | 0.1-0.01 |
| أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي للطائرات والسفن | 0.01-0.001 |
| الصاروخ الاستراتيجي، نظام التوجيه بالقصور الذاتي لصواريخ كروز | 0.01-0.0005 |
الجدول 3: متطلبات معدل الانجراف العشوائي للجيروسكوب في التطبيقات المختلفة
سلسلة 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-101 | إم جي-401 | إم جي-501 | |
| النطاق الديناميكي (درجة/ثانية) | ±100 | ±400 | ±500 |
| عدم الاستقرار المتحيز (درجة / ساعة) | 0.1 | 0.5 | 2 |
| المشي العشوائي الزاوي (°/√h) | 0.005 | 0.025 ~ 0.05 | 0.125-0.1 |
| استقرار التحيز (1σ 10 ثانية) (درجة / ساعة) | 0.1 | 0.5 | 2~5 |
الجدول 4: جدول مقارنة المعلمات لثلاثة جيروسكوبات MEMS من فئة الملاحة
آمل 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.
Xml سياسة الخصوصية المدونة خريطة الموقع
حقوق النشر
@ شركة مايكرو ماجيك كل الحقوق محفوظة.
دعم الشبكة
بالعربية
