您的位置 首页 IC

高性能MEMS是什么意思 陀螺仪的效果又是什么

高性能MEMS是什么意思 陀螺仪的作用又是什么-线性度有时被视为灵敏度的子集。把它单独提出是有原因的。如果举一个机器人性能与灵敏度和线性度的关系的示例,可能更有说服力。这一点务必请注意,因为如果购买线性度较差的陀螺仪,线性度需花更多时间来表征和理解。今天将其单独提出正是为此。实际上,测量非线性度的方式与测量灵敏度的方式非常相似。

首要,回忆ADI MEMS是怎样界说一些首要规范的。然后,简略看一下依据加快度计的歪斜检测及相关首要规范,接着经过余下的评论介绍自主机器人示例。接下来将更详细地阐明陀螺仪规范,一起详尽剖析各种差错源、表征技巧以及各种状况的考虑要素。接着将评论惯性丈量单元(IMU),也便是各种传感器的组合,包含但不用限于加快度计和陀螺仪。然后是IMU的其他相关考虑点,终究将简略总结一些优质产品的功用。

高功用MEMS

信任咱们从各种渠道听见过“高功用MEMS”一词,固然,功用是一个相对方针,依特定运用要求而异。单个参数是无法界说它的。为此,有必要清楚,仅依靠单个参数来表征器材是片面的,人们戏称这种状况为“规范近视眼”。高功用意味着一切规范支撑对运用很重要的首要方针,能够运用个比方来阐明这一点。举个比方,一个假定陀螺仪,用于长时刻安稳性较为重要的运用中。尽管此陀螺仪是假定的,其规范却是实在的。这些规范均来自优质陀螺仪的数据手册。该陀螺仪的要害方针开端是10º/小时,这是评价陀螺仪长时刻安稳性时常用的一个方针。但假如细察此陀螺仪的参数,能够看到其g灵敏度为0.1º/秒/g。在对信号进行数字化时,器材呈现一些ADC差错。基准电压源不安稳性很小,但也会产生一些差错。将一切差错相加,得出要害方针的零点安稳性为10º/小时,终究陀螺仪的总差错为72º/小时,离其他规范相去甚远。现在,重要的不是调查这些特定差错的来历,重要的是阐明怎样界说高功用。界说方法有必要使一切重要功用规范互为补充、易于了解且清楚明晰。

在阅览惯性传感器数据手册时会发现,大大都参数顺便典型值,而不是最小值或最大值。这首要是出于经济考虑。测验典型规范更为简略,由于一般只需在数百至一千个器材中采样一次,而不用测验每件产品。ADI公司的数据手册方针声明,假如咱们在数据手册中参加最小值或最大值,则有必要测验每件出厂产品的对应参数。假如了解典型规范,实践上它是十分有用的。典型值或许有多种不同意义。“典型值”或许意味着均匀值,此刻顺应性最多只需50%,乃至更低。考虑此曲线图中显现的分配计划,假如典型值代表均匀值,关于零g偏移,均匀值约为0。在此状况下,假如从许多产品中采样一次,无零g偏移的或许性极低。“典型值”的另一意义或许是均匀值±1 Σ,即间隔均匀值一个规范差。依据高斯规律,这意味着67%的器材归于典型规范。ADI的大大都数据手册存在一些容差系数。所以,咱们尽力确保80%的器材坚持在典型规范规模内,这便是ADI公司针对数据手册挑选的方法。

规范表中另一个常见的术语是初始规范。初始规范也有两种意义。它能够表明在出厂检验测验时调查到的状况。也便是产品脱离测验台时的测验成果。“初始值”的另一种意义能够包含任何发动和测验器材的时刻,例如在出厂时测验,出厂五个月后在测验台上测验,或许由用户在投入终端运用五年后测验。ADI的初始规范包含任何发动和测验器材的时刻。一般来说,ADI的数据手册对典型规范和初始规范均运用较保存的方法,以确保至少80%的器材在典型电平下正常作业。为此咱们整合了加快老化测验的调查成果,如毕生高温测验、温度周期测验、冲击测验等等,以更好地表现“初始值”在终端运用中的意义。

依据加快度计的歪斜检测

歪斜检测是加快度计的常见运用。例如它能够用于直接丈量歪斜角,以在特定方位触发操作,或许用于渠道安稳。歪斜检测成为加快度计的常见运用是加快度计输出与歪斜之间存在简略的三角联系,如图1所示。客户常常要求约0.1º的歪斜精度,并问询这一精度能否运用咱们的加快度计来完结。完结0.1º左右的歪斜精度需求将失调操控在约1mg,而灵敏度差错操控在0.1%。即便是ADI最高功用模仿输出器材,这儿指的是内核器材,例如ADXL203,也只能供给约4%的灵敏度差错,以及约25mg的失调差错。在此条件下能够取得约3º~5º的歪斜精度,并且需求履行一些校准。这些规范全部是指室温条件,假如要调查某一温度规模内的任何歪斜,该器材的偏移具有约0.5mg/ºC的温度系数。在整个温度规模内,灵敏度上下起浮约0.3%。最底子的一点是,假如的确需求精度为0.1º的歪斜传感器,有必要履行校准。即便现已履行校准,乃至是校准后器材,也有必要操控机械影响。原因在于,在10mm规模内,即便两边差异仅为17µm,例如封装一侧的焊接高度比另一侧高17µm,欲操控精度的器材也将产生0.1º的歪斜差错。此状况是校准后器材,纷歧定是器材差错。该器材会忠诚陈述贴装方位的歪斜。地点,当规划极高精度的歪斜丈量体系时,需求考虑的要素许多。

图2显现了ADI公司MEMS产品供给的不同集成度。这儿,最小的方框代表最低集成度,本例中是指双轴加快度计ADXL203。此加快度计具有模仿输出,歪斜精度约为3º~5º。下一个方框尺度添加,代表较高集成度。该产品是ADIS16209,选用ADXL203等内核,供给模数转化功用,用于将模仿输出信号转化为数字输出信号。别的还添加了温度校准,以及让轴互相准确笔直的轴校准,一起供给一些视点核算功用,因而ADIS16209不只可在整个温度规模内以及在轴与轴之间校准,并且可输出歪斜度数据,而不只仅是加快度计数据。这儿,最大的方框代表最高集成度。ADIS16210在ADIS16209基础上添加了另一个轴,所以内置了第二个ADXL203型内核。第三个轴供给了更宽的歪斜丈量规模,当然,还能输出三个轴的加快度计数据。

0.1º的歪斜精度需求约1 mg的失调和约0.1%的灵敏度,能够看到在这些产品中,最小方框内的ADXL203供给大约3º~5º歪斜精度,要完结更高值则需求履行校准。跟着方框逐步变大,校准后的ADIS16209在±90º丈量规模内供给所需的0.1º歪斜精度,ADIS16210则在±180º丈量规模内供给所需的歪斜精度。

自主机器人运用了最常用的多轴惯性运动。和大大都运用相同,它也运用线性和旋转信息。环境条件也会牵涉其间。图3左边是典型的自主机器人,右侧是在自主机器人中完结导航的典型框图。机器人运用引导核算机来办理使命方针,包含方位改动,或许可称之为运动。此特定运用中,机器人替代了工厂内的资料传输带体系。引导核算机拟定或接纳机器人需求遵从的轨道,然后运用几种丈量方法盯梢该轨道的进程。惯性丈量首要是经过光学编码器,后者经过一系列齿轮与滚轮耦合。该方法十分有用,但轮胎滑移、轮胎压力改动构成的轮胎直径动摇、齿轮空隙等等要素易带来差错源,任何此类动作都能导致机器人运动方法与轮胎运动方法抵触。另一种丈量方法是激光体系。激光体系尽管准确但价值有限,由于丈量期间过于依靠安稳性,机器人有必要中止才干进行丈量。不只如此,履行丈量时,人在机器人周围走动都会构成方位或方位丈量的推迟或差错。因而,片上陀螺仪或惯性丈量单元体系一般与这些丈量体系合作运用,以实时盯梢方位或驶向。陀螺仪或IMU体系也有其功用约束,无法彻底替代其他体系,不过其长处也很明显。机器人在无陀螺仪反应或陀螺仪辅佐的状况下遵从此轨道,它仅运用测程数据,添加了陀螺仪反应。这儿运用的陀螺仪是一对MEMS陀螺仪,选用现在的规范。ADI自本试验施行迄今,在近似本钱、尺度和功耗水平下,陀螺仪功用现已前进了约5倍~10倍。如图4所示,y轴是差错,x轴是时刻,陀螺仪相同遵从轨道。蓝色部分代表无陀螺仪反应体系的差错。而绿色部分代表有陀螺仪反应体系的差错。能够清楚看到,无陀螺仪反应时,差错在数厘米左右,乃至抵达40cm。有陀螺仪反应时,差错有用约束在约20mm,证明晰陀螺仪所带来的明显改进。

陀螺仪

什么是陀螺仪?陀螺仪的效果是丈量某件东西的旋转速度。当然,物理学教科书上称其为旋转角速率。大大都状况下,为了对该输出进行实践积分,如屏幕右侧所示,需求对旋转速率进行积分,并得出器材在旋转时的实践角位移。抱负状况下,陀螺仪将以特定速率旋转,并且每次都会给出彻底相同的信号。假如将x轴视为传感器输出,单位为LSB,或数字器材代码,关于模仿输出器材单位为mV,将该值乘以份额因子,以消除任何传感器偏置,假如评论的是中位电压或数字偏移二进制数出,这将为咱们显现抱负偏置。假如将该联系运用于传感器,它将为咱们供给能够信赖的抱负丈量值。陀螺仪的质量和本钱与它遵从该公式的程度直接相关。

一般灵敏度在数据手册中会触及到两个不同的部分:一是初始灵敏度,别的一个是温度系数。正如之前所说的,它不只与出厂时的校准有联系,它还与设备作业周期有关。在公式中加亮的灵敏度这个参数中包含了温度系数。现在咱们丈量灵敏度实践是比较简略的。它需求将一批器材朝一个方向或别的一个方历来旋转,这一般是在器材所支撑的最大的动态规模来做。这儿假定在顺时针做450°/秒的旋转。接下来进行数据丈量,然后再运用器材朝着相反的方向旋转。现在,问题来了:“咱们为什么要丈量两个方向的旋转?答案很简略:这是为了您来操控失调差错。假如陀螺的初始失调差错是2°/秒,这将会影响到灵敏度的丈量。咱们做正、反两个方向的丈量,能够去除去失调差错的影响。咱们会遇到许多的要素,都想着眼这些要从来优化解决计划。可是实践上,您真实需求做的是收集满足的数据,去在必定的采样率下捕获整个频谱。当您做均匀的时分不需求忧虑欠采样以及噪声折向DC的影响。您会意识到这些丈量都是一个循环的进程。可是最根本的是咱们想要一个在两个方向都很好和安稳的旋转,并且依据数据手册中的噪声方针想要满足高的采样率以及满足的数据。

ADI不仅仅出售分立器材,并且还有集成器材,而实践上分立器材和全集成器材的差异一般是在校准上。例如ADIS16136和265在这个方针上与未校准的分立器材比较,都会低10倍~15倍。

线性度有时被视为灵敏度的子集。把它独自提出是有原因的。假如举一个机器人功用与灵敏度和线性度的联系的示例,或许更有说服力。这一点有必要请留意,由于假如购买线性度较差的陀螺仪,线性度需花更多时刻来表征和了解。今日将其独自提出正是为此。实践上,丈量非线性度的方法与丈量灵敏度的方法十分类似。所不同的仅仅选用多种速率。丈量并非在最大速率下进行,而是最大值以下的若干个不同速率。能够选用±10、±20、±30等等,然后制作出有关器材作业特性曲线。4赤色虚线表明灵敏度曲线。反映了斜率的改动。线性度差错,更明确地说是二阶线性度差错,看上去与略微向上歪斜的正弦波简直相同。线性度曲线能够展现差错在公式中的不同呈现方法。相同的原理也适用于丈量线性度与灵敏度联系。有必要确保渠道安稳;确保旋转速率准确;跟着曲线构成,尽量前进采样速率,对满足多的数据求均匀值,这样才干得到杰出、准确的丈量值。

偏置的确认项,它指的是三个不同项目:初始偏置差错、偏置温度系数以及电源灵敏度。三者均可影响成果。假如仅考虑需求的设备,偏置实践上是最简略丈量的。理论上,只需确保陀螺仪不旋转、无振荡,乃至不受电脑电扇振荡影响——如此细小的振荡有时也会影响丈量,只需操控这些参数以及温度、电源,将陀螺仪放置在桌面上就能丈量偏置。开端丈量偏置时,最常见的景象之一是器材终究欠采样。许多陀螺仪供给宽带宽呼应,原因许多。一些规划人员在丈量偏置时会选用极低的采样速率,大大都状况下,他们得不到准确成果。咱们的第一条主张是,此刻采样速率越高越好。但应确保它至少是器材内任何其他影响因数的两倍。其次,有必要确保收集满足多的数据,使偏置在求均匀值后降至器材噪声以下。要害的是,丈量偏置时,有必要了解影响器材的要素,并且有必要确保以杰出的采样速率收集和更新数据。要点就在这儿。当评论分立式器材与全集成式器材ADIS16136的联系时,首要后者内置了电源办理体系。经过内部调节器上严厉的线性调整率,电源灵敏度大幅下降至很小的水平,在表征时简直难以发觉。别的,选用经工厂校准的器材,这一校准进程有时需数小时,进一步将偏置下降备至低水平。

图5所示为全集成式陀螺仪。无论是选用高可靠性的模仿输出器材ADXRS620,仍是直接选用全集成式、经过温度校准的器材ADIS16265,此框图都能阐明相应集成水平的细节。首要,开发有机规划并且有时刻、资源和经历完结整个规划流程的规划人员。假如要开发安稳性可达10º/小时的体系,假定是在3.3V体系中,一切其他条件已得到操控,那么在校准后,模仿体系内的差错有必要操控在1µV以内。这并非不或许,可是,开端规划前规划者有必要知道灵敏度的底线在哪里。这不只能告知规划者模数转化器的分辨率类型,并且还能阐明放大器、缓冲器、滤波器等器材内需求操控的噪声参数、输入偏置等等。在此基础上,能够考虑运用哪种差错下降手法。16136具有高温度校准功用,灵敏度和偏置功用可达10倍~20倍。

高功用MEMS是什么意思 陀螺仪的效果又是什么

图1 加快度计输出与歪斜之间存在简略的三角联系

高功用MEMS是什么意思 陀螺仪的效果又是什么

图2 ADXL203供给的不同集成度

高功用MEMS是什么意思 陀螺仪的效果又是什么

图3 机器人导航运用示例

高功用MEMS是什么意思 陀螺仪的效果又是什么

图4 陀螺仪带来明显改进

器材中的三种不同差错源,分别是灵敏度差错、非线性度和偏置各有途径。如图6所示,蓝色的途径能够当作机器人实践地点的途径。赤色则是导航核算机在灵敏度差错、非线性度差错和偏置差错影响下假定的途径。Ψe和de差错项显现的是航向差错和位移差错的实践差异。灵敏度差错很简略。假定我以特定速率旋转,陀螺仪读数高出实践值10%,则存在10%的航向差错。由于旋转速率将转化为机器人的实践瞬时线速度,能够看到,位移实践大将跟着转速添加。非线性度很有意思,有时分它是无关紧要的。但有时它也有影响,举例阐明。假定现在没有灵敏度差错。那么能够说,右边的图好像有小差错,从底部途径能够看出。虚线路经代表底部线性度,它终究导致航向和d因数差异。假定我在停车场教女儿开车,我沿着S曲线行进。而她以障碍滑雪方法行进,90º向左,90º向右,终究,尽管航向仍相同,但必定有位移。假如重看非线性度曲线的第二阶,会发现一侧高一侧低,这便是累积的成果。偏置差错在上一节中现已讲过。假如我沿直线驾驭,偏置差错将导致航向差错的累积,再加上线速度的联系,至少对导航核算机而言,机器人是曲折前进的,并且位移差错越来越大。

高功用MEMS是什么意思 陀螺仪的效果又是什么

图5 陀螺仪经过集成前进功用

要害内核特性

本钱特性决议了陀螺仪的尺度、本钱差异。每个要素都很重要。噪声、安稳性和振荡功用是一切体系都需求操控的高水平、详细、要害方针。

宽带噪声一般对安稳或反应体系最为重要。关于导航体系,它对决议求均匀值的规模很重要,后者用于设置偏置,也便是中止和从头校准偏置的校准点。数据手册上列出了若干因数。首要是总噪声规范,单位一般是º/均方根秒。还有噪声密度,描绘总噪声与体系带宽之间的联系。当然还有噪声带宽。留意,噪声带宽并不等于-3dB点。您能够翻看噪声基准书本,比方Matzenbacher及大学里常用的其他经典教科书。在单脉冲体系上,噪声带宽一般是1.6乘以3dB点。在具有两个相异极点的集成式陀螺仪中,一般是1.4。所以,此处切不行将一切规范混淆。重要的是,丈量噪声时,有必要确保具有安稳的渠道。应确保处于无振荡的环境中。纤细的温度改动,比方说长时刻收集数据时有风吹拂了器材,假如不校准,也会影响丈量值。这些细节都需留意。还有,总是不断的操控采样速率,有必要收集满足的数据,以便取得杰出的计算样本。关于噪声密度丈量,比较其他方法,一般需求对许多记载履行快速傅里叶变换,然后求全体均匀值。接着,挑选出相关于频率十分平整的一部分频带。咱们仅供给3dB带宽的1/10的方针。该值覆盖了一般运用,有时还会更低。或许你会问:为什么有人需求带宽器材?实践上,在渠道安稳体系中,更宽的带宽能够给规划人员带来更多灵活性,供给契合反应环路安稳性规范的最大相位裕量。以上是需求宽带宽的状况。假如需求最佳精度,也能够缩小带宽。关于大大都导航体系,低频特性或许相同重要,许多状况下乃至更为重要。

在评论陀螺仪的用处前,我需求回忆一下丈量安稳性的Allan方差平方根法。它是归入IEEE规范的传统规范,是由David Allan在开发GPS卫星原子钟时创造的。事实上,它现已成为丈量时变型随机进程安稳性的规范东西。首要,τ代表积分时刻。制作该曲线图时,每条笔直线代表数据的一个时刻记载。积分时刻即数据的时刻记载,应收集至少30次接连记载,将每个记载内的偏置预算值均匀化。重复操作30次。经过30次丈量得出实践偏置,然后代入屏幕底部的公式,Allan方差公式将依此程序除掉Allan方差曲线上的一点。例如, “角向随机游动”,这代表一秒的积分时刻。它的意义是,咱们收集30s的数据,将数据分为30段,每段为一秒。然后求每一段的均匀值。终究,就本例而言,得到曲线上约60º/小时的一点。相同,此刻间周期中最重要的是(温度改动),假如我在办公室空调通风口下方开端本测验,并且运用未校准的陀螺仪,问题就大了。需求着重的是,操控采样速率、操控振荡、操控电源温度影响仍是很重要。

高功用MEMS是什么意思 陀螺仪的效果又是什么

图6 三种不同差错源

作为最重要的方针,陀螺仪上会指定角向随机游动、运动中偏置安稳度,有时在光纤陀螺仪上还能看到速率随机游动,但MEMS陀螺仪上一般不会指定。关于角向随机游动,能够看到此处公式与60有关,根本上是将速率噪声密度乘以60并除以2的平方根因而速率噪声密度与角向随机游动相关。运动中偏置安稳度一般称为陀螺仪的分辨率,或许能够取得的最佳安稳度,均需求细心操控。终究,速率随机游动是一个长时刻丈量值,有时需求数天来丈量,只运用温度灵敏度会很困难。一般不会在数据手册中指定该值,但关于最新一代器材,期望速率随机游动介于2度至4度/小时/平方根小时之间。

影响振荡的要素一般有两个:线性g效应,还有整流特性。线性g一般是额定值,假如在笔直于器材旋转轴的平面内产生线性g,陀螺仪内将有何呼应?抱负状况下,假定在陀螺仪内旋转,陀螺仪会有呼应。假如我以线性方法运动,陀螺仪无呼应。在实际中,运用微型机械结构时,这些因数变得与运动中偏置安稳度相同重要。这儿要害的一点是怎样丈量它?怎样观测它?它在数据手册中有何意义?让咱们来渐渐剖析。其实线性g丈量十分简略。大大都状况下,能够运用重力作为鼓励。您能够沿一个方向滚动器材,例如一侧直立。然后翻转到滚动方位,即彻底±1g方位,以便供给呼应。而g&TImes;g丈量稍为困难,由于这些器材,特别是646及内置646的其他器材,供给十分杰出的呼应。因而一般有必要前进g水平,丈量冲击,并且有必要运用高端加快度计进行丈量。ADI现在已在数据手册中指定该值,能够用于预算振荡。事实上,有必要沿某个方向及其相反方向旋转,取得线性g效应,然后留下g&TImes;g效应。

加快度计沿不同于重力的方向歪斜时,加快度改动。关于陀螺仪上的线性g效应,假如我将陀螺仪平放于桌面上,滚动至与地球重力矢量成10º,效果便会呈现到现在为止,这一效应一般可调查、可校准。器材额定值为0.005º/秒/g2,它的运动中偏置安稳度也令人形象深入,应在在2º~4º/小时左右。在2g rms环境中,振荡不会许多,关于飞机结构或UAV,以及行进在道路上的机器人,该值下降至72º/小时。

惯性丈量单元

大都惯性运动很杂乱。由于触及多个轴,单个陀螺仪常常不够用。此外,陀螺仪还有线性和旋转元件。别的还要考虑环境条件。惯性丈量单元一般至少供给3轴加快度计和3轴陀螺仪。一些器材还会供给磁力计,协助供给陀螺仪反应。偶然也会供给气压计,以丈量海拔高度改动。

在拟定陀螺仪选型和表征支撑规范时,跨轴灵敏度是一大区别方针。例如,关于适用于手机的器材,如根本手势运用,以及高功用器材,如仪表型运用,跨轴灵敏度十分重要。现在,依据可用的一切方针,最高功用的MEMS陀螺仪依然是单轴器材。尽管职业技能大有前进,但就安稳性和振荡而言,依据迄今评论的一切方针,单轴器材依然居冠。这就意味着,假如要规划分立式IMU,有必要开发3D结构,一起开发3D校准。依据咱们构建此类器材的经历,能够取得的最佳对准在2º~4º之间。与特定轴完结4º对准实践上能够取得约7%的灵敏度。假如机器人在倾角改动±45º的地上行走,航向不安稳度可达2.1º。短时刻内这或许无甚影响,但假如测验从下方盯梢机器人,比方一组树木,又没有GPS拜访,问题就来了。经过校对,ADIS163xx和4xx器材将该值下降至0.1%以下,因而该值是要害方针之一。在阅览一页数据手册上的新闻稿或功用组合时,一般没有这些参数,当然这不是由于制造商想隐秘什么,而是由于其终端商场没有此需求。该参数是供给给您的。用户决议了您需求操控的功用组合。 ADI一切IMU经过100%校准,并且顺便这些参数。视器材而定,每个器材要经过250乃至500个过程。一切校准需花数小时。在开发和购买某一功用或功用水平的产品时,这些参数需求大致阅读一下。

总结

器材ADXR646在多个参数上具有业界抢先的功用。它的线性加快度效应和在宽振荡条件规模内支撑12º/小时的运动中偏置安稳度的才干。ADI有两个不同部分担任这些器材的规划和支撑。咱们就像该器材的客户,在规划部分IMU和部分高档陀螺仪时运用了这些服务,其效果不行忽视。供给这些规范是为了节约各位的时刻,一起用作重要的功用方针。购买集成器材相关于自己着手开发的优势。以16488为例,灵敏度差错可下降10到15倍,更不用说偏置差错了。别的常常还有跨轴灵敏度的进步。比较针对手持式运用规划的低等级器材,例如手机、图片滚动设备或Wii长途设备,该参数也远远高出。除了校准才干高明,物理结构强固也是优势之一,比方说,塑料元件沾水后无胀大或缩短。这也有利于跨轴灵敏度。顺便一提,这些器材曾在2 000 g下承受测验。经过数百个温度周期,便是寿数测验,器材依然能坚持跨轴灵敏度,这真的是一大技能前进。

问答选编

问:三轴MEMS加快计的XYZ轴的非线性是共同的吗?它跟装置有何联系?

答:一般状况下,Z轴的方针由于MEMS芯片后端的原因, 比较XY要低一点。装置或许焊接引起的差错,能够经过校对来消除。

问:ADIS16260选用什么样的接口?怎样与微处理器进行衔接?

答:ADI的数字输出的MEMS传感器(包含ADIS16260)一般选用SPI接口与外部的微处理器通讯。

问:怎样挑选加快度传感器?首要要留意哪些参数?

答:取决于你的运用。首要要留意的参数有:量程;DC下的精度(灵敏度,非线性度,噪声等);漂移(随时刻和随温度改动的差错)。

问:陀螺仪与MCU接口有哪些?

答:数字输出的陀螺仪都为SPI接口,能够比较便利的与MCU衔接。关于模仿电压输出的陀螺仪其输出需求接ADC来进行模数转化。

问:请问要用ADXL203完结0.1°的精度,需求留意哪些方面?比方高分辨率AD收集体系?换言之,是不是前进AD选用精度能前进ADXl203歪斜角丈量精度?

答:高分辨率ADC仅仅一个方面,最重要的是校准,才干前进精度。0.1°的歪斜精度需求约1mg的失调和约0.1%的灵敏度,ADXL203供给大约3°~5°歪斜精度,要完结更高值则需求履行校准。能够参阅IMU:ADIS16209和ADIS16210。是在ADXL203的基础上添加了校准功用,ADIS16209在±90°丈量规模内供给所需的0.1°歪斜精度,ADIS16210则在±180度丈量规模内供给所需的歪斜精度。

问:请介绍ADIS16488的非线性度?

答:ADIS16488内部集成的不同传感器,会有不同的非线性度,以其内部陀螺为例,在450deg/sec的量程规模内,其非线性度是0.01%乘以量程。

问:ADI哪些加快度传感器具有温度补偿功用?补偿的温度规模有多宽?

答:一般IMU(ADIS最初的器材)都是具有温度补偿功用的。补偿的温度规模,请参阅数据手册中温度漂移方针的温度规模。

问:请问ADI公司的MEMS多自由度现在能到达多少?

答:现在咱们的产品可达10自由度,3轴陀螺,3轴加快度计,3轴磁力计,1个气压计,也便是能够完结单芯片的惯导解决计划。

问: 影响陀螺仪非线性度的要素首要有哪些?需求批改吗?

答:影响陀螺仪的非线性度的首要要素是MEMS自身的工艺影响。是否需求批改取决于你的运用。假如非线性度方针不满足要求,能够挑选更高功用的MEMS和IMU,他们的高功用是经过内部校准完结的。

问:请问陀螺仪与mcu接口的通讯速率最大可到达多少?

答:ADI的数字陀螺仪与MCU的通讯速率需求看详细的类型,一般数据读取速率在KHz级。

问:影响MEMS丈量精度的噪音首要有哪几个方面?怎样下降?

答:影响MEMS丈量精度的要素有许多,比方噪声,温度漂移,非线性,非正交性,振荡、冲击、线性加快度影响等。噪声能够选用多颗芯片均匀的方法来下降,温度漂移、非线性、非正交性等能够经过软件纠正,一般用户最难操控的是振荡、冲击、线性加快度的影响,所以在选型时必定要留意linear acceleraTIon effort on bias这个方针,由于这些影响首要是靠器材自身的规划来确保的。

问:MEMS加快计在运用进程中是否需求不断进行校准?是经过软件进行吗?

答:ADI大部分的传感器在出厂前都做过校准,用户能够依据自己的需求经过软件进行校准。

问:ADI陀螺仪呼应速度有哪几个,最快能到达多少?

答:一是要看发动时刻,一般都在ms级,比方ADXRS642发动时刻是最大50ms。再便是看器材的带宽,ADXRS642是2000Hz。

问:高功用MEMS首要运用于手持产品?仍是运用在其他高端的产品?

答:ADI供给有用运用于消费类电子的传感器,例如ADXL345、346等;关于陀螺仪,首要针对非消费类的电子产品,如渠道安稳操控,导航,机器人和UAV等等。

问:ADI的MEMS有无共同的立异优势?

答:在传感器出厂前,ADI做了许多的测验和校准作业,以前进芯片的功用并减轻工程师的作业量。以咱们的MEMS陀螺仪为例,其内部都至少选用两个传感器单元(在ADXRS64x中选用4个),这样对加快度等外部影响具有很好的抑制效果。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/bandaoti/331682.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部