русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Монолитные кремниевые гироскопы

<== предыдущая статья | следующая статья ==>

Хотя гироскопы с вращающимся ротором в течение многих лет были практически единственными устройствами, применяемыми при построении навигационных устройств, их размеры в настоящее время являются сильно ограничивающим фактором. Принцип действия таких датчиков не позволяет реализовать их в виде миниатюрных монолитных устройств. К тому же все части традиционных механических гироскопов: рамки, подвесные конструкции, моторы и роторы, требуют высокой точности при изготовлении и сборке, что обуславливает их высокую стоимость. Наличие в датчиках таких элементов как моторы и роторы, приводит к тому, что вследствие их повышенного износа, гироскопы удовлетворяют объявленным характеристикам в течение только ограниченного количества рабочих часов. Поэтому и возникла потребность в разработке альтернативных устройств для определения направления и скорости движения объектов.

В ряде случаев глобальная система навигации является идеальным выбором, но она не работает в космосе, под водой, и ее невозможно использовать там, где размеры и стоимость датчиков имеют решающее значение.

Более перспективный метод построения гироскопов основан на применении микротехнологий, позволяющих реализовать миниатюрные устройства, в которых вращающийся диск заменяется на вибрирующий элемент. Все гироскопы вибрационного типа основаны на явлении ускорения Кориолиса.

Суть его заключается в том, что при применении законов Ньютона к телам, перемещающимся внутри вращающейся рамки, в уравнениях движения необходимо учитывать силу инерции, направленную перпендикулярно к их перемещению. В отличие от роторных гироскопов, в которых инерционная масса вращается по кругу, в вибрационных датчиках подвешенная масса двигается линейно, совершая гармонические колебания. Если тело движется линейно внутри опорной рамки, вращающейся вокруг оси, перпендикулярной направлению движения, в нем возникает ускорение Кориолиса. Это ускорение прямо пропорционально скорости вращения тела относительно третьей оси, перпендикулярной плоскости, образованной двумя другими осями.

В микрогироскопах вращение заменено на вибрацию, а по величине возникающего ускорения можно судить о скорости движения. В отличие от роторных гироскопов, в которых инерционная масса вращается по кругу, в вибрационных датчиках подвешенная масса двигается линейно, совершая гармонические колебания.

Рис. 7.11 Микроструктура монолитного кремниевого гироскопа с вибрирующим кольцом и влияние ускорения на пространственно положение кольца.

Существует несколько практических способов построения вибрационных гироскопов, но все их можно разделить на три основные группы:

  • простые вибраторы (масса на пружине, балки);
  • уравновешенные вибраторы (камертон);
  • тонкостенные резонаторы (цилиндры, кольца, фужеры).

Рис. 7.12 Конструктивное исполнение вибрационного гироскопа.

Твердотельный волновой гироскоп предназначен для работы в бесплатформенных инерциальных навигационных системах (БИНС) гражданского назначения в качестве интегрирующего гироскопа. Принцип действия основан на свойстве инерционности стоячей волны, возбуждаемой в полусферическом резонаторе.

Характеризуется высокой точностью и малой потребляемой мощностью. Ресурс – более 100 000 часов.

Технические характеристики.

 

Случайный дрейф

0,1 o

Систематический дрейф

±3,0 o

Потребляемая мощность

1,5 Вт

Габаритные размеры

Ø65 х 92 мм

Масса

350 г

Малогабаритный динамически настраиваемый гироскоп ГВК-16 используется в качестве чувствительного элемента в малогабаритных датчиках угловых скоростей средней точности многоцелевого межвидового применения для подвижных объектов, а также в бесплатформенных ИНС и системах стабилизации.

Достоинства:

  • большой диапазон входных угловых скоростей;
  • высокая ударная прочность (до 100 ед.)

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Случайный дрейф

0,1-1,0 o

Дрейф, не зависящий от ускорения

±50 o

Дрейф, пропорциональный ускорению

± 25 o/ (ч g)

Крутизна датчиков момента

1000 o/ (с*А)

Входная угловая скорость:

 

- постоянно

200 o/сек

- кратковременно

700 o/сек

Питание:

 

- двигатель

18(11) В, 480 Гц

- датчики угла

2,5 В, 19,2 кГц

- обогрев

36 В, 400 Гц

Габаритные размеры

Ø32 х 31,5 мм

Масса

85 г

Малогабаритный динамически настраиваемый гироскоп МГ-4 используется в качестве чувствительного элемента в малогабаритных датчиках угловых скоростей средней точности многоцелевого межвидового применения для подвижных объектов, а также в бесплатформенных ИНС и системах стабилизации. Имеет большой диапазон входных угловых скоростей

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Случайный дрейф

0.2 º/ч

Дрейф, не зависящий от ускорения

±25 º/ч

Дрейф,пропорциональный ускорению

± 25 º/ (ч g)

Крутизна датчиков момента

400 º/ (сек А)

Время готовности:

 

- постоянно

60 º/сек

- кратковременно

300 º/сек

Случайная вибрация

4,5 g, 20 – 2000 Гц

Линейное ускорение

12 g

Механический удар

15 g (r =15 мсек)

Питание:

 

- двигатель

15(11) В, 360 Гц ±10%

- датчики угла

2,5 В, 19,2 кГц

- обогрев

115 В 400 Гц

Диапазон температур

от – 60 º C до +60 ºC

Габаритные размеры

46 х 42 x 42 мм

Масса

200 г

Микромеханический гироскоп ММГ предназначен для использования в качестве датчика угловой скорости в автомобилестроении, робототехнике, спортивных тренажерах, медицинском оборудовании, системах виртуальной реальности, бытовой технике, детских игрушках.

Микромеханический гироскоп состоит из кремниевого датчика и блока электроники.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон измерения

±100 º/с

Погрешность масштабного коэффициента в диапазоне температур

± 3,0 %

Нелинейность масштабного коэффициента

± 1,0 %

Изменение постоянной составляющей в диапазоне температур

± 2,0 º/с

Постоянная составляющая дрейфа

± 0,3 º/с

Случайная составляющая дрейфа

0,1 º/с

Напряжение питания

5 В

Условия эксплуатации

– 40ºС + 85ºС

Габаритные размеры:

 

- датчика

Ø26 х 12 мм

- гироскопа

35 х 35 х 30 мм<

Масса гироскопа

40 г

 

Просмотров: 1021

<== предыдущая статья | следующая статья ==>

Это будем вам полезно:

Спектры поглощения разных форм гемоглобина

Методы и средства аналитических измерений

Сравнительная характеристика силовых расходомеров

Методы и средства измерения и контроля, основанные на использовании систем распознавания образов

Принцип фотоплетизмографии

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Волоконно-оптические ППР сенсоры

Примеры промышленных гидролокаторов

Интеллектуальные дактилоскопические сенсоры

Кратко о технике спектрального анализа

Теоретические основы метода индукции флуоресценции хлорофилла

Кантилеверы

Тонометры

Методы и средства измерений неэлектрических величин. Введение

Вернуться в оглавление:Методы и средства измерений неэлектрических величин




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.