APLICAÇÕES

Pontos-chaveProduto: Sistema de Navegação Inercial Puro (INS) Baseado em IMUPrincipais recursos:Componentes: Usa acelerômetros e giroscópios MEMS para medição em tempo real de aceleração e velocidade angular.Função: Integra dados de posição e atitude iniciais com medições IMU para calcular posição e atitude em tempo real.Aplicações: Ideal para navegação interna, aeroespacial, sistemas autônomos e robótica.Desafios: Resolve erros de sensores, desvios cumulativos e impactos ambientais dinâmicos com métodos de calibração e filtragem.Conclusão: Fornece posicionamento preciso em ambientes desafiadores, com desempenho robusto quando combinado com sistemas auxiliares de posicionamento como GPS. O giroscópio MEMS depende da velocidade angular sensível à força de Coriolis e seu sistema de controle é dividido em malha de controle do modo de acionamento e malha de controle do modo de detecção. Somente garantindo o rastreamento em tempo real da amplitude de vibração do modo de acionamento e da frequência de ressonância a demodulação do canal de detecção pode obter informações precisas de velocidade angular de entrada. Este artigo analisará o circuito de controle do modo de condução do giroscópio MEMS sob vários aspectos.Modelo de loop de controle modal de acionamentoO deslocamento de vibração do modo de acionamento do giroscópio MEMS é convertido em mudança de capacitância através da estrutura de detecção do capacitor pente e, em seguida, a capacitância é convertida no sinal de tensão que caracteriza o deslocamento do acionamento do giroscópio através do circuito de diodo em anel. Depois disso, o sinal entrará em duas ramificações respectivamente, um sinal através do módulo de controle automático de ganho (AGC) para obter o controle de amplitude, um sinal através do módulo de loop bloqueado de fase (PLL) para obter o controle de fase. No módulo AGC, a amplitude do sinal de deslocamento do inversor é primeiro demodulada por multiplicação e filtro passa-baixa e, em seguida, a amplitude é controlada no valor de referência definido através do link PI e o sinal de controle da amplitude do inversor é emitido. O sinal de referência utilizado para demodulação de multiplicação no módulo PLL é ortogonal ao sinal de referência de demodulação utilizado no módulo AGC. Depois que o sinal passa pelo módulo PLL, a frequência ressonante de acionamento do giroscópio pode ser rastreada. A saída do módulo é o sinal de controle da fase de acionamento. Os dois sinais de controle são multiplicados para gerar a tensão de acionamento do giroscópio, que é aplicada ao pente de acionamento e convertida em força motriz eletrostática para acionar o modo de acionamento do giroscópio, de modo a formar um circuito de controle de malha fechada do modo de acionamento do giroscópio. A Figura 1 mostra o circuito de controle do modo drive de um giroscópio MEMS.Figura 1. Diagrama de blocos da estrutura de controle do modo de acionamento do giroscópio MEMSFunção de transferência modal de acionamentoDe acordo com a equação dinâmica do modo de condução do giroscópio MEMS vibratório, a função de transferência de domínio contínuo pode ser obtida pela transformada de Laplace:Onde mx é a massa equivalente do modo de acionamento do giroscópio, ωx=√kx/mx é a frequência de ressonância do modo de acionamento e Qx = mxωx/cx é o fator de qualidade do modo de acionamento.Link de conversão de deslocamento-capacitânciaDe acordo com a análise da capacitância de detecção dos dentes do pente, a ligação de conversão deslocamento-capacitância é linear quando o efeito de borda é ignorado, e o ganho da capacitância diferencial mudando com o deslocamento pode ser expresso como:Onde, nx é o número de pentes ativos acionados pelo modo giroscópico, ε0 é a constante dielétrica do vácuo, hx é a espessura dos pentes de detecção de acionamento, lx é o comprimento de sobreposição dos pentes ativos e fixos de detecção de acionamento em repouso, e dx é a distância entre os dentes.Link de conversão capacitância-tensãoO circuito de conversão de tensão do capacitor usado neste artigo é um circuito de diodo em anel e seu diagrama esquemático é mostrado na Figura 2.Figura 2 Diagrama esquemático do circuito de diodo em anelNa figura, C1 e C2 são capacitores de detecção diferencial de giroscópio, C3 e C4 são capacitores de demodulação e Vca são amplitudes de onda quadrada. O princípio de funcionamento é: quando a onda quadrada está no meio ciclo positivo, os diodos D2 e D4 são ligados, então o capacitor C1 carrega C4 e C2 carrega C3; Quando a onda quadrada está em meio período positivo, os diodos D1 e D3 são ligados, então o capacitor C1 descarrega para C3 e C2 descarrega para C4. Desta forma, após vários ciclos de onda quadrada, a tensão nos capacitores demodulados C3 e C4 se estabilizará. Sua expressão de tensão é:Para o giroscópio micromecânico de silício estudado neste artigo, sua capacitância estática é da ordem de vários pF, e a variação da capacitância é inferior a 0,5pF, enquanto a capacitância de demodulação usada no circuito é da ordem de 100 pF, portanto há CC0》∆C e C2》∆C2, e o ganho de conversão de tensão do capacitor é obtido pela fórmula simplificada:Onde Kpa é o fator de amplificação do amplificador diferencial, C0 é a capacitância de demodulação, C é a capacitância estática da capacitância de detecção, Vca é a amplitude da portadora e VD é a queda de tensão do diodo.Link de conversão capacitância-tensãoO controle de fase é uma parte importante do controle do giroscópio MEMS. A tecnologia de loop de bloqueio de fase pode rastrear a mudança de frequência do sinal de entrada em sua banda de frequência capturada e bloquear a mudança de fase. Portanto, este artigo usa a tecnologia de loop de bloqueio de fase para inserir o controle de fase do giroscópio, e seu diagrama de blocos de estrutura básica é mostrado na Figura 3.Figura. 3 Diagrama de blocos da estrutura básica do PLLPLL é um sistema de regulação automática de fase de feedback negativo, seu princípio de funcionamento pode ser resumido da seguinte forma: O sinal de entrada externo ui(t) e o sinal de feedback uo(t) de saída do VCO são inseridos no discriminador de fase ao mesmo tempo para completar a comparação de fase dos dois sinais, e a extremidade de saída do discriminador de fase emite um sinal de tensão de erro ud(t) refletindo a diferença de fase θe(t) dos dois sinais; O sinal através do filtro de loop filtrará os componentes de alta frequência e o ruído, obterá um oscilador de controle de tensão uc (t), o oscilador de controle de tensão ajustará a frequência do sinal de saída de acordo com esta tensão de controle, de modo que gradualmente se aproxime à frequência do sinal de entrada e ao sinal de saída final uo(t). Quando a frequência de ui(t) é igual a uo(t) ou um valor estável, o loop atinge um estado bloqueado.Controle automático de ganhoO controle automático de ganho (AGC) é um sistema de feedback negativo de circuito fechado com controle de amplitude, que, combinado com circuito de bloqueio de fase, fornece amplitude e vibração estável de fase para o modo de acionamento do giroscópio. Seu diagrama de estrutura é mostrado na Figura 4.Figura 4. Diagrama de blocos da estrutura de controle automático de ganhoO princípio de funcionamento do controle automático de ganho pode ser resumido da seguinte forma: o sinal ui(t) com as informações de deslocamento da unidade do giroscópio é inserido no link de detecção de amplitude, o sinal de amplitude de deslocamento da unidade é extraído por demodulação de multiplicação e, em seguida, a alta frequência componente e ruído são filtrados por filtro passa-baixa; Neste momento, o sinal é um sinal de tensão CC relativamente puro que caracteriza o deslocamento do acionamento e, em seguida, controla o sinal no valor de referência determinado através de um link PI e emite o sinal elétrico ua(t) que controla a amplitude do acionamento para completar o controle de amplitude.ConclusãoNeste artigo, o circuito de controle do modo de condução do giroscópio MEMS é introduzido, incluindo modelo, conversão de capacitância de desbloqueio, conversão de capacitância-tensão, circuito de bloqueio de fase e controle automático de ganho. Como fabricante de sensores giroscópios MEMS, a Micro-Magic Inc fez pesquisas detalhadas sobre giroscópios MEMS e frequentemente popularizou e compartilhou o conhecimento relevante do giroscópio MEMS. Para uma compreensão mais profunda do giroscópio MEMS, você pode consultar os parâmetros do MG-501 e MG1001.Se você estiver interessado em mais conhecimento e produtos de MEMS, entre em contato conosco. MG502Giroscópio MEMS MG502   

Pontos-chaveProduto: Giroscópio MEMS de nível de navegaçãoPrincipais recursos:Componentes: Giroscópio MEMS para medição precisa da velocidade angular.Função: Fornece dados de navegação de alta precisão com baixo desvio, adequados para navegação estável e de longo prazo.Aplicações: Ideal para aeroespacial, orientação de mísseis táticos, navegação marítima e robótica industrial.Desempenho: Apresenta baixa instabilidade de polarização e desvio aleatório, oferecendo desempenho confiável ao longo do tempo.Comparação: Diferentes modelos (MG-101, MG-401, MG-501) atendem a diversas necessidades de precisão, com o MG-101 fornecendo a mais alta precisão.O giroscópio MEMS é um tipo de sensor inercial para medir velocidade angular ou deslocamento angular. Tem uma ampla perspectiva de aplicação em exploração de petróleo, orientação de armas, aeroespacial, mineração, topografia e mapeamento, robôs industriais e eletrônicos de consumo. Devido aos diferentes requisitos de precisão em vários campos, os giroscópios MEMS são divididos em três níveis no mercado: nível de navegação, nível tático e nível de consumidor.Este artigo apresentará detalhadamente o giroscópio MEMS de navegação e comparará seus parâmetros. O seguinte será elaborado a partir dos indicadores técnicos do giroscópio MEMS, da análise de deriva do giroscópio e da comparação de três giroscópios MEMS de nível de navegação.Especificações técnicas do giroscópio MEMSO giroscópio MEMS ideal é que a saída do seu eixo sensível seja proporcional aos parâmetros angulares de entrada (Ângulo, taxa angular) do eixo correspondente da portadora sob quaisquer condições, e não seja sensível aos parâmetros angulares do seu eixo transversal, nem é sensível a quaisquer parâmetros axiais não angulares (como aceleração de vibração e aceleração linear). Os principais indicadores técnicos do giroscópio MEMS são mostrados na Tabela 1.Indicador técnicoUnidadeSignificadoFaixa de medição(°)/sEfetivamente sensível à faixa de velocidade angular de entradaViés zero(°)/hA saída de um giroscópio quando a taxa de entrada no giroscópio é zero. Como a saída é diferente, a taxa de entrada equivalente é geralmente usada para representar o mesmo tipo de produto, e quanto menor o viés zero, melhor; Diferentes modelos de produtos, quanto menor o viés zero, melhor.Repetibilidade de polarização(°)/h(1σ)Nas mesmas condições e em intervalos especificados (sucessivas, diariamente, em dias alternados…) O grau de concordância entre os valores parciais de medições repetidas. Expresso como o desvio padrão de cada deslocamento medido. Quanto menor, melhor para todos os giroscópios (avalie como é fácil compensar o zero)Deriva zero(°)/sA taxa de variação temporal do desvio da saída do giroscópio em relação à saída ideal. Ele contém componentes estocásticos e sistemáticos e é expresso em termos do deslocamento angular de entrada correspondente em relação ao espaço inercial em unidade de tempo.Fator de escalaV/(°)/s、mA/(°)/sA razão entre a mudança na saída e a mudança na entrada a ser medida.Largura de bandaHzNo teste característico de frequência do giroscópio, estipula-se que a faixa de frequência correspondente à amplitude da amplitude medida é reduzida em 3dB, e a precisão do giroscópio pode ser melhorada sacrificando a largura de banda do giroscópio.Tabela 1 Principais índices técnicos do giroscópio MEMSAnálise de deriva do giroscópioSe houver torque de interferência no giroscópio, o eixo do rotor se desviará do azimute de referência estável original e formará um erro. O ângulo de desvio do eixo do rotor em relação ao azimute do espaço inercial (ou azimute de referência) na unidade de tempo é chamado de taxa de desvio do giroscópio. O principal índice para medir a precisão do giroscópio é a taxa de deriva.A deriva giroscópica é dividida em duas categorias: uma é sistemática, a lei é conhecida, causa deriva regular, podendo ser compensada por computador; O outro tipo é causado por fatores aleatórios, que causam desvios aleatórios. A taxa de deriva sistemática é expressa pelo deslocamento angular por unidade de tempo, e a taxa de deriva aleatória é expressa pela raiz quadrada média do deslocamento angular por unidade de tempo ou pelo desvio padrão. A faixa aproximada de taxas de deriva aleatória de vários tipos de giroscópios que pode ser alcançada atualmente é mostrada na Tabela 2.Tipo de giroscópioTaxa de deriva aleatória/(°)·h-1Giroscópio de rolamento de esferas10-1Giroscópio de rolamento rotativo1-0,1Giroscópio flutuante líquido0,01-0,001Giroscópio flutuante de ar0,01-0,001Giroscópio sintonizado dinamicamente0,01-0,001Giroscópio eletrostático0,01-0,0001Giroscópio ressonante hemisférico0,1-0,01Giroscópio laser de anel0,01-0,001Giroscópio de fibra óptica1-0,1Tabela 2 Taxas de deriva aleatória de vários tipos de giroscópios A faixa aproximada de taxa de deriva aleatória do giroscópio exigida por várias aplicações é mostrada na Tabela 3. O índice típico de precisão de posicionamento do sistema de navegação inercial é 1n milha/h (1n milha = 1852m), o que requer que a taxa de deriva aleatória do giroscópio deve atingir 0,01(°)/h, então o giroscópio com taxa de deriva aleatória de 0,01(°)/h é geralmente chamado de giroscópio de navegação inercial.AplicativoRequisitos para taxa de deriva aleatória de giroscópio/(°)·h-1Avaliar giroscópio no sistema de controle de vôo150-10Giroscópio vertical no sistema de controle de vôo30-10Giroscópio direcional no sistema de controle de vôo10-1Sistema de orientação inercial de mísseis táticos1-0,1Bússola giroscópica marítima, sistema de atitude de direção, posição lateral de artilharia, sistema de navegação inercial de veículo terrestre0,1-0,01Sistemas de navegação inercial para aeronaves e navios0,01-0,001Míssil estratégico, sistema de orientação inercial de mísseis de cruzeiro0,01-0,0005Tabela 3 Requisitos para taxa de desvio aleatório do giroscópio em diversas aplicações Comparação de três giroscópios MEMS de nível de navegaçãoA série MG da Micro-Magic Inc é um giroscópio MEMS de nível de navegação com alto nível de precisão para atender às necessidades de vários campos. A tabela a seguir compara faixa, instabilidade de polarização, passeio aleatório angular, estabilidade de polarização, fator de escala, largura de banda e ruído.　MG-101MG-401MG-501Faixa dinâmica (graus/s)±100±400±500Instabilidade de polarização (graus/h)0,10,52Passeio aleatório angular (°/√h)0,0050,025~0,050,125-0,1Estabilidade de polarização (1σ 10s)(graus/h)0,10,52~5Tabela 4 Tabela de comparação de parâmetros de três giroscópios MEMS de nível de navegaçãoEspero que através deste artigo você possa compreender os indicadores técnicos do giroscópio MEMS de nível de navegação e a relação comparativa entre eles. Se você estiver interessado em mais conhecimento sobre o giroscópio MEMS, discuta conosco. MG502Giroscópio MEMS MG502  

Pontos-chaveProduto: Acelerômetro de flexão de quartzoPrincipais recursos:Componentes: Emprega tecnologia de flexão de quartzo para alta sensibilidade e baixo ruído na medição de aceleração.Função: Adequado para medições de aceleração estática e dinâmica, com impacto mínimo em ambientes de baixa pressão.Aplicações: Ideal para monitorar microvibrações em órbitas de espaçonaves e aplicável em sistemas de navegação inercial.Análise de Desempenho: Demonstra alterações insignificantes do fator de escala (menos de 0,1%) em condições de vácuo, garantindo precisão e confiabilidade.Conclusão: Oferece desempenho robusto para aplicações em órbita de longo prazo, tornando-o adequado para requisitos aeroespaciais de alta precisão.O acelerômetro de flexão de quartzo possui características de alta sensibilidade e baixo ruído, tornando-o adequado para medir aceleração estática e dinâmica. Ele pode ser usado como um sensor sensível à aceleração para monitorar ambientes de microvibração em órbitas de naves espaciais. Este artigo apresenta principalmente o efeito do ambiente de baixa pressão no acelerômetro flexível de quartzo.O diafragma sensível do acelerômetro de quartzo experimenta efeitos de amortecimento de membrana quando em movimento no ambiente aéreo, o que poderia causar alterações no desempenho do sensor (fator de escala e ruído) em ambientes de baixa pressão. Isso pode afetar a exatidão e a precisão da medição da aceleração de microvibração em órbita. Portanto, é necessário analisar este efeito e fornecer uma conclusão de análise de viabilidade para o uso a longo prazo de acelerômetros flexíveis de quartzo em ambientes de alto vácuo.Fig.1 Acelerômetros de quartzo em órbitas de espaçonaves1.Análise de amortecimento em ambientes de baixa pressãoQuanto mais tempo o acelerômetro de flexão de quartzo opera em órbita, mais vazamento de ar ocorre dentro da embalagem, resultando em menor pressão do ar até atingir o equilíbrio com o ambiente de vácuo espacial. O caminho livre médio das moléculas de ar aumentará continuamente, aproximando-se ou mesmo excedendo 30μm, e o estado do fluxo de ar fará a transição gradual de fluxo viscoso para fluxo viscoso-molecular. Quando a pressão cai abaixo de 102Pa, ela entra no estado de fluxo molecular. O amortecimento do ar torna-se cada vez menor e, no estado de fluxo molecular, o amortecimento do ar é quase zero, deixando apenas o amortecimento eletromagnético para o diafragma flexível do acelerômetro de quartzo.Para acelerômetros de flexão de quartzo que precisam operar por um longo período em ambientes de baixa pressão ou vácuo no espaço, se houver vazamento significativo de gás dentro da vida útil exigida da missão, o coeficiente de amortecimento da membrana diminuirá significativamente. Isso alterará as características do acelerômetro, tornando as vibrações livres dispersas ineficazes na atenuação. Consequentemente, o fator de escala e o nível de ruído do sensor podem mudar, afetando potencialmente a exatidão e a precisão da medição. Portanto, é necessário realizar testes de viabilidade sobre o desempenho de acelerômetros flexíveis de quartzo em ambientes de baixa pressão e comparar os resultados dos testes para avaliar a extensão do impacto dos ambientes de baixa pressão na precisão da medição dos acelerômetros flexíveis de quartzo.2.Impacto de ambientes de baixa pressão no fator de escala dos acelerômetros de flexão de quartzoCom base na análise dos princípios de funcionamento e ambientes de aplicação de produtos acelerômetros flexíveis de quartzo, sabe-se que o produto é encapsulado com pressão de 1 atmosfera, e o ambiente de aplicação é um ambiente de baixo vácuo em órbita terrestre (grau de vácuo aproximadamente 10-5 a 10 -6Pa) a uma distância de 500km do solo. Acelerômetros flexíveis de quartzo normalmente usam tecnologia de vedação de resina epóxi, com uma taxa de vazamento geralmente garantida em 1,0×10-4Pa·L/s. Em um ambiente de vácuo, o ar interno vazará lentamente, com a pressão caindo para 0,1 atmosfera (fluxo viscoso-molecular) após 30 dias, e caindo para 10-5Pa (fluxo molecular) após 330 dias.O impacto do amortecimento do ar nos acelerômetros de flexão de quartzo se manifesta principalmente em dois aspectos: o impacto no fator de escala e o impacto no ruído. De acordo com a análise do projeto, o impacto do amortecimento do ar no fator de escala é de aproximadamente 0,0004 (quando a pressão cai para o vácuo, não há amortecimento do ar). O processo de cálculo e análise é o seguinte:O acelerômetro de flexão de quartzo usa o método de inclinação por gravidade para calibração estática. No conjunto pendular do acelerômetro, em ambiente com ar, a força normal no conjunto pendular é: mg0, e a força de empuxo fb é: ρVg0. A força eletromagnética sobre o pêndulo é igual à diferença entre a força que ele experimenta devido à gravidade e a força de empuxo, expressa como:f=mg0-ρVg0Onde:m é a massa do pêndulo, m=8,12×10−4 kg.ρ é a densidade do ar seco, ρ=1,293 kg/m³.V é o volume da parte móvel do conjunto do pêndulo, V=280 mm³.g0 é a aceleração gravitacional, g0=9,80665 m/s².A porcentagem da força de empuxo em relação à força gravitacional no próprio conjunto do pêndulo é:ρVg0/mg0=ρV/m≈0,044%Em um ambiente de vácuo, quando a densidade do ar é aproximadamente zero devido ao vazamento de gás, fazendo com que a pressão dentro e fora do instrumento se equilibre, a mudança no fator de escala do acelerômetro flexível de quartzo é de 0,044%.3.Conclusão:Ambientes de baixa pressão podem afetar o fator de escala e o ruído do acelerômetro flexível de quartzo. Através de cálculos e análises, mostra-se que o impacto máximo do ambiente de vácuo no fator de escala não é superior a 0,044%. A análise teórica indica que a influência dos ambientes de baixa pressão no fator de escala do sensor é inferior a 0,1%, com impacto mínimo na precisão da medição, que pode ser desprezada. Isso demonstra que ambientes de baixa pressão ou vácuo têm efeitos mínimos no fator de escala e no ruído do acelerômetro de flexão de quartzo, tornando-o adequado para aplicações em órbita de longo prazo.É importante notar que os acelerômetros flexíveis de quartzo da série AC7 são projetados especificamente para aplicações aeroespaciais. Entre eles, o AC7 possui a maior precisão, com repetibilidade de polarização zero ≤20μg, fator de escala de 1,2mA/g e repetibilidade de fator de escala ≤20μg. É totalmente adequado para monitorar ambientes de microvibração de espaçonaves em órbita. Além disso, pode ser aplicado a sistemas de navegação inercial e sistemas de medição de ângulos estáticos com requisitos de alta precisão. AC-5Sensor de vibração de quartzo do acelerômetro de erro de baixo desvio para Imu Ins  

Pontos-chave Produto: Giroscópio de fibra óptica GF70ZKPrincipais recursos:Componentes: Emprega giroscópios de fibra óptica para medições inerciais de alta precisão.Função: Fornece inicialização rápida e dados de navegação confiáveis para diversas aplicações.Aplicações: Adequado para sistemas de navegação inercial, estabilidade de plataforma e sistemas de posicionamento em veículos aeroespaciais e autônomos.Desempenho: Estabilidade de polarização zero entre 0,01 e 0,02, adaptada às necessidades de precisão e faixa de medição.Conclusão: O GF70ZK combina tamanho compacto e baixo consumo de energia, tornando-o uma escolha versátil para tarefas de navegação exigentes em vários setores.1. O que é navegação inercialPara entender o que é navegação inercial, primeiro precisamos dividir a frase em duas partes, ou seja, navegação + inércia.A navegação, em termos simples, resolve o problema de ir de um lugar a outro, indicando a direção, normalmente a bússola.A inércia, originalmente derivada da mecânica newtoniana, refere-se à propriedade de um objeto que mantém seu estado de movimento. Tem a função de registrar as informações do estado de movimento do objeto.Um exemplo simples é usado para ilustrar a navegação inercial. Uma criança e um amigo brincam na entrada de uma sala coberta de ladrilhos e caminham sobre os ladrilhos para o outro lado de acordo com certas regras. Um para frente, três para a esquerda, cinco para a frente, dois para a direita… Cada um de seus passos tem o comprimento de um piso, e as pessoas fora da sala podem obter sua trajetória completa desenhando o comprimento e a rota correspondentes no papel. Ele não precisa ver a sala para saber a posição, velocidade da criança, etc.O princípio básico da navegação inercial e de alguns outros tipos de navegação é mais ou menos assim: conheça sua posição inicial, orientação inicial (atitude), a direção e direção do movimento em cada momento e avance um pouco. Some-os (correspondendo à operação de integração matemática) e você poderá obter apenas sua orientação, posição e outras informações.Então, como obter a orientação atual (atitude) e as informações de posição do objeto em movimento? É preciso usar muitos sensores, na navegação inercial é o uso de instrumentos inerciais: acelerômetro + giroscópio.A navegação inercial usa giroscópio e acelerômetro para medir a velocidade angular e aceleração da transportadora no referencial inercial, e integra e calcula o tempo para obter a velocidade e posição relativa, e transforma-a no sistema de coordenadas de navegação, para que a corrente da transportadora a posição pode ser obtida combinando as informações da posição inicial.A navegação inercial é um sistema interno de navegação em circuito fechado e não há entrada de dados externos para corrigir o erro durante o movimento do transportador. Portanto, um único sistema de navegação inercial só pode ser utilizado por curtos períodos de navegação. Para que o sistema funcione por muito tempo, é necessário corrigir periodicamente o erro interno acumulado por meio de navegação por satélite.2. Giroscópios na navegação inercialA tecnologia de navegação inercial é amplamente utilizada na indústria aeroespacial, navegação por satélite, UAV e outros campos devido à sua alta ocultação e capacidade autônoma completa de obter informações de movimento. Especialmente nas áreas de microdrones e condução autônoma, a tecnologia de navegação inercial pode fornecer informações precisas sobre direção e velocidade e pode desempenhar um papel insubstituível em condições complexas ou quando outros sinais auxiliares externos de navegação não conseguem desempenhar as vantagens da navegação autônoma no ambiente. para obter atitude confiável e medição de posição. Como um componente importante no sistema de navegação inercial, o giroscópio de fibra óptica desempenha um papel decisivo na sua capacidade de navegação. Atualmente, existem principalmente giroscópios de fibra óptica e giroscópios MEMS no mercado. Embora a precisão do giroscópio de fibra óptica seja alta, todo o seu sistema é composto por acopladores,modulador, anel de fibra óptica e outros componentes discretos, resultando em grande volume, alto custo, no micro UAV, não tripulado e outros campos não conseguem atender aos requisitos para sua miniaturização e baixo custo, a aplicação é bastante limitada. Embora o giroscópio MEMS possa alcançar a miniaturização, sua precisão é baixa. Além disso, possui partes móveis, baixa resistência a choques e vibrações e é difícil de aplicar em ambientes agressivos.3 ResumoO giroscópio de fibra óptica GF70ZK da Micro-Magic Inc foi especialmente projetado de acordo com o conceito de giroscópios de fibra óptica tradicionais, com um tamanho pequeno de 70*70*32mm; Peso leve, menor ou igual a 250g; Baixo consumo de energia, menor ou igual a 4W; Comece rápido, o tempo de início é de apenas 5s; Este giroscópio de fibra óptica é fácil de operar e usar, e é amplamente utilizado em INS, IMU, sistema de posicionamento, sistema de localização do norte, estabilidade de plataforma e outros campos.A estabilidade de polarização zero do nosso GF80 está entre 0,01 e 0,02. A maior diferença entre esses dois giroscópios de fibra óptica é que a faixa de medição é diferente, é claro. Nosso giroscópio de fibra óptica pode ser usado na navegação inercial, você pode fazer uma escolha detalhada de acordo com o valor de precisão e a faixa de medição, você está convidado a consulte-nos a qualquer momento e obtenha mais dados técnicos.GF70ZKSensores de giroscópio de fibra óptica North Finder Navegação Inercial Atitude de Navegação/Sistema de Referência de Azimute G-F80Tamanho compacto diminuto dos sensores 80mm do giroscópio da fibra ótica 

Pontos-chaveProduto: Acelerômetros de alta temperaturaPrincipais recursos:Componentes: Projetados com materiais e tecnologias avançadas, como estruturas de quartzo amorfas para maior estabilidade.Função: Fornecer dados confiáveis e precisos em ambientes extremos, cruciais para segurança e desempenho.Aplicações: Essencial em petróleo e gás (sistemas MWD), aeroespacial (monitoramento estrutural), testes automotivos (avaliações de colisão e desempenho) e diversos setores industriais.Integridade de dados: Capaz de operar sob altas temperaturas e vibrações, garantindo desempenho contínuo e tempo de inatividade mínimo.Conclusão: Acelerômetros de alta temperatura são vitais para indústrias que operam em condições adversas, aumentando a eficiência e a segurança com medições precisas.A confiabilidade é crucial para o sucesso na desafiadora indústria de petróleo e gás, onde os riscos são frequentes e podem impactar significativamente as oportunidades. Dados confiáveis e precisos podem determinar se um empreendimento será bem-sucedido ou fracassado.A Ericco tem fornecido produtos de detecção robustos para o setor global de petróleo e gás, comprovando sua excepcional confiabilidade e precisão em alguns dos ambientes mais exigentes do mundo.1.O que são acelerômetros de alta temperatura?Acelerômetros de alta temperatura são projetados para suportar condições adversas e fornecer dados precisos em setores exigentes, como aeroespacial e petróleo e gás. Essencialmente, o seu objectivo é funcionar eficazmente em ambientes desafiantes, incluindo ambientes subterrâneos e temperaturas extremas.Os fabricantes de acelerômetros de alta temperatura empregam tecnologias específicas para garantir a confiabilidade dos sensores em condições extremas. Por exemplo, o Acelerômetro de Quartzo Micro-Magic Incs para Petróleo e Gás provou ter alto desempenho. Este modelo utiliza uma estrutura amorfa de massa à prova de quartzo que reage à aceleração através do movimento de flexão, garantindo excelente estabilidade na polarização, fator de escala e alinhamento do eixo.2.Como são usados os acelerômetros de alta temperatura?Acelerômetros de alta temperatura são vitais em indústrias onde os equipamentos devem suportar condições extremas. Seu design robusto e tecnologia avançada permitem que operem de maneira confiável em ambientes agressivos, fornecendo dados cruciais que melhoram a segurança, a eficiência e o desempenho. Aqui está uma visão mais detalhada de suas aplicações e significado:2.1 Indústria de Petróleo e GásNa indústria de petróleo e gás, acelerômetros de alta temperatura são componentes essenciais dos sistemas de medição durante a perfuração (MWD). MWD é uma técnica de perfilagem de poço que utiliza sensores dentro da coluna de perfuração para fornecer dados em tempo real, orientando a perfuração e otimizando as operações de perfuração. Esses acelerômetros podem suportar o intenso calor, choque e vibrações encontradas nas profundezas do subsolo. Ao fornecer medições precisas, eles ajudam.Otimize as operações de perfuração: forneça dados precisos sobre a orientação e posição da broca, auxiliando na perfuração eficiente e precisa.Aumente a segurança: detecte vibrações e choques que possam indicar possíveis problemas, permitindo intervenção oportuna e prevenção de acidentes.Melhore a eficiência: reduza o tempo de inatividade fornecendo dados contínuos e confiáveis que ajudam a evitar falhas operacionais e interrupções dispendiosas.Fig.1 Acelerômetros de alta temperatura2.2 AeroespacialNa indústria aeroespacial, acelerômetros de alta temperatura são usados para monitorar o desempenho e a integridade estrutural das aeronaves. Eles podem suportar condições extremas de voo, incluindo altas temperaturas e vibrações intensas, e são cruciais paraMonitoramento da integridade estrutural: Meça vibrações e tensões nos componentes da aeronave, garantindo que permaneçam dentro de limites seguros.Desempenho do motor: monitore vibrações em motores de aeronaves para detectar anomalias e evitar falhas de motor.Testes de Voo: Fornece dados precisos sobre a dinâmica das aeronaves durante voos de teste, auxiliando no desenvolvimento e refinamento de projetos de aeronaves.2.3 Testes AutomotivosEm testes automotivos, acelerômetros de alta temperatura são empregados para medir a dinâmica do veículo e a integridade estrutural sob condições extremas. Eles são particularmente úteis para:Teste de colisão: monitore as forças de aceleração e desaceleração durante os testes de colisão para avaliar a segurança e a resistência ao impacto do veículo.Testes de alto desempenho: Meça vibrações e tensões em veículos de alto desempenho para garantir que os componentes possam suportar condições extremas de direção.Teste de durabilidade: Avalie a durabilidade a longo prazo dos componentes automotivos, submetendo-os a altas temperaturas e vibrações prolongadas.2.4 Aplicações IndustriaisAlém das indústrias de petróleo e gás, aeroespacial e automotiva, os acelerômetros de alta temperatura também são usados em diversas outras aplicações industriais onde os equipamentos operam em condições extremas. Estes incluem:Geração de Energia: Monitore vibrações em turbinas e outros equipamentos para garantir desempenho ideal e evitar falhas.Fabricação: Meça vibrações e tensões em máquinas pesadas para manter a eficiência operacional e a segurança.Robótica: Fornece dados precisos sobre os movimentos e tensões experimentados por robôs que operam em ambientes de alta temperatura, como aqueles usados em soldagem ou fundições.3. Acelerômetros de alta temperatura da Micro-Magic IncA Micro-Magic Inc se destacou no projeto e fabricação de acelerômetros de alta temperatura que atendem aos exigentes requisitos dessas indústrias. Oferecemos soluções personalizadas para exploração de energia e outras aplicações de alta temperatura. Esses acelerômetros apresentam:Saída Analógica: Para fácil integração com sistemas existentes.Opções de montagem: Flanges quadrados ou redondos para atender às diferentes necessidades de instalação.Faixa ajustável em campo: permitindo a personalização de acordo com requisitos específicos da aplicação.Sensores Internos de Temperatura: Para compensação térmica, garantindo medições precisas apesar das variações de temperatura.Além do mais, o Acelerômetro de Quartzo para Petróleo e Gás da Micro-Magic Inc provou ter alto desempenho. Este modelo utiliza uma estrutura amorfa de massa à prova de quartzo que reage à aceleração através do movimento de flexão, garantindo excelente estabilidade na polarização, fator de escala e alinhamento do eixo.Alguns acelerômetros de alta temperatura também incorporam amplificadores externos para proteger o sensor contra danos causados pelo calor.E recomendamos o AC1 para petróleo e gás, cuja temperatura operacional é de -55 ~ +85 ℃, com faixa de entrada de ±50g, repetibilidade de polarização

Pontos-chaveProduto: Giroscópio de fibra óptica (FOG)Principais recursos:Componentes: Baseados em bobinas de fibra óptica, utilizando o efeito Sagnac para medições precisas de deslocamento angular.Função: Oferece alta sensibilidade e precisão, ideal para determinar a orientação em objetos em movimento.Aplicações: Amplamente utilizado no setor militar (por exemplo, orientação de mísseis, navegação de tanques) e expansão para setores civis (por exemplo, navegação automotiva, topografia).Fusão de dados: Combina medições inerciais com microeletrônica avançada para maior precisão e estabilidade.Conclusão: O giroscópio de fibra óptica é fundamental para navegação de alta precisão, com potencial de crescimento promissor em diversas aplicações.Mercado da indústria de giroscópio de fibra ópticaCom suas vantagens exclusivas, o giroscópio de fibra óptica tem uma ampla perspectiva de desenvolvimento no campo da medição precisa de quantidades físicas. Portanto, explorar a influência dos dispositivos ópticos e do ambiente físico no desempenho dos giroscópios de fibra óptica e suprimir o ruído de intensidade relativa tornaram-se as tecnologias-chave para realizar o giroscópio de fibra óptica de alta precisão. Com o aprofundamento da pesquisa, o giroscópio de fibra integrado com alta precisão e miniaturização será bastante desenvolvido e aplicado.O giroscópio de fibra óptica é um dos principais dispositivos no campo da tecnologia de inércia atualmente. Com a melhoria do nível técnico, a escala de aplicação do giroscópio de fibra óptica continuará a se expandir. Como componente principal dos giroscópios de fibra óptica, a demanda do mercado também crescerá. Actualmente, o anel de fibra óptica de alta qualidade da China ainda precisa de ser importado e, sob a tendência geral de substituição interna, a competitividade central das empresas de anéis de fibra óptica da China e as capacidades independentes de investigação e desenvolvimento ainda precisam de ser reforçadas.Atualmente, o anel de fibra óptica é usado principalmente no campo militar, mas com a expansão da aplicação do giroscópio de fibra óptica no campo civil, a proporção de aplicação do anel de fibra óptica no campo civil será melhorada ainda mais.De acordo com a "Pesquisa de mercado da indústria de giroscópio de fibra óptica da China 2022-2027 e relatório de análise de aconselhamento de investimento":O giroscópio de fibra óptica é um elemento sensível baseado na bobina de fibra óptica, e a luz emitida pelo diodo laser se propaga ao longo da fibra óptica em duas direções. A diferença no caminho de propagação da luz determina o deslocamento angular do elemento sensível. O moderno giroscópio de fibra óptica é um instrumento que pode determinar com precisão a orientação de objetos em movimento. É um instrumento de navegação inercial amplamente utilizado nas indústrias modernas de aviação, navegação, aeroespacial e defesa nacional. O seu desenvolvimento é de grande importância estratégica para a indústria de um país, a defesa nacional e outros desenvolvimentos de alta tecnologia.O giroscópio de fibra óptica é um novo sensor de fibra óptica totalmente em estado sólido baseado no efeito Sagnac. O giroscópio de fibra óptica pode ser dividido em giroscópios de fibra óptica interferométrica (I-FOG), giroscópio de fibra óptica ressonante (R-FOG) e giroscópio de fibra óptica de espalhamento Brillouin estimulado (B-FOG) de acordo com seu modo de trabalho. De acordo com sua precisão, o giroscópio de fibra óptica pode ser dividido em: nível tático de baixo custo, nível tático de alto nível, nível de navegação e nível de precisão. Os giroscópios de fibra óptica podem ser divididos em militares e civis de acordo com sua abertura. Atualmente, a maioria dos giroscópios de fibra óptica são usados em aspectos militares: atitude de caças e mísseis, navegação de tanques, medição de rumo de submarinos, veículos de combate de infantaria e outros campos. O uso civil é principalmente navegação automotiva e aérea, levantamento de pontes, perfuração de petróleo e outros campos.Dependendo da precisão do giroscópio de fibra óptica, suas aplicações variam desde armas e equipamentos estratégicos até campos civis de nível comercial. Os giroscópios de fibra óptica de média e alta precisão são usados principalmente em campos de armas e equipamentos de ponta, como aeroespacial, enquanto os giroscópios de fibra óptica de baixo custo e baixa precisão são usados principalmente na exploração de petróleo, controle de atitude de aeronaves agrícolas, robôs e muitos outros campos civis com requisitos de baixa precisão. Com o desenvolvimento de tecnologias avançadas de microeletrônica e optoeletrônica, como a integração fotoelétrica e o desenvolvimento de fibras ópticas especiais para giroscópios de fibra óptica, a miniaturização e o baixo custo dos giroscópios de fibra óptica foram acelerados.ResumoO giroscópio de fibra óptica da Micro-Magic Inc é principalmente um giroscópio de fibra óptica tático de média precisão, em comparação com outros fabricantes, baixo custo, longa vida útil, o preço é muito dominante e o campo de aplicação também é muito amplo, incluindo dois GF50 de venda muito quente , GF-60, você pode clicar na página de detalhes para obter mais dados técnicos.GF50Giroscópio de fibra óptica padrão militar de precisão média de eixo único GF60Taxa angular Imu do giroscópio da fibra ótica da baixa potência do giroscópio da fibra da única linha central para a navegação 

Pontos-chaveProduto: Sistema de navegação integrado GNSS/MEMS INSPrincipais recursos:Componentes: Combina sensores inerciais MEMS com receptores GNSS para recursos aprimorados de navegação.Função: Fornece atualizações de alta frequência e informações precisas de posição, velocidade e atitude, integrando dados inerciais com correções GNSS.Aplicações: Ideal para drones, gravadores de voo, veículos não tripulados inteligentes e veículos subaquáticos.Fusão de dados: utiliza filtragem Kalman para mesclar dados GNSS com dados MEMS INS, corrigindo erros acumulados e melhorando a precisão geral.Conclusão: Este sistema integrado aproveita os pontos fortes de ambas as tecnologias para melhorar o desempenho e a confiabilidade da navegação, com aplicações abrangentes em vários setores.Com o desenvolvimento dos dispositivos inerciais MEMS, a precisão dos giroscópios e acelerômetros MEMS melhorou gradualmente, levando a rápidos avanços na aplicação de MEMS INS. No entanto, o aprimoramento na precisão dos dispositivos inerciais MEMS não tem sido suficiente para atender às demandas cada vez mais altas de precisão do MEMS INS. Assim, melhorar a precisão do MEMS INS através de algoritmos de compensação de erros e outros métodos tornou-se o foco da pesquisa do MEMS INS.Para melhorar o desempenho do MEMS INS, os pesquisadores exploraram vários métodos para reduzir os erros nesses sistemas. Existem quatro abordagens principais para reduzir erros do MEMS INS:Calibração e compensação de parâmetros de erro do sensor: envolve o uso de modelagem matemática e ferramentas experimentais para estimular erros do sensor, calibrando sistematicamente erros determinísticos no nível do sistema e, em seguida, compensando esses erros por meio de algoritmos de navegação inercial para melhorar o desempenho geral.Tecnologia de modulação de rotação: Ao aplicar esquemas de modulação de rotação apropriados, os erros do sensor podem variar periodicamente sem depender de fontes externas de informação. Esta compensação automática de erros no algoritmo de navegação suprime a influência dos erros do sensor no MEMS INS.Tecnologia de Redundância de Dispositivo Inercial: Devido ao baixo custo dos sensores inerciais MEMS, projetos de redundância podem ser implementados. A redundância nos sensores pode reduzir efetivamente o impacto de erros aleatórios no MEMS INS, melhorando assim o desempenho.Incorporando Fontes de Informação Externas: Usando filtragem de Kalman para navegação integrada para suprimir o acúmulo de erros MEMS INS.Este artigo apresentará ainda o quarto método, que é a forma de navegação integrada mais prática e amplamente pesquisada – o sistema de navegação integrado GNSS/MEMS INS.Razões para usar GNSS para auxiliar MEMS INSMEMS INS é um tipo de sistema de cálculo morto que mede o estado relativo do momento de amostragem anterior ao atual. Ele não depende de sinais acústicos, ópticos ou elétricos para medição, o que o torna altamente resistente a interferências externas e enganos. Sua autonomia e confiabilidade fazem dele um sistema de navegação central para diversos porta-aviões, como aeronaves, navios e veículos. A Fig.1 lista o desempenho do INS de diferentes graus.Fig.1 O desempenho do INS de diferentes graus.MEMS INS oferece uma alta taxa de atualização e pode gerar informações de estado abrangentes, incluindo posição, velocidade, atitude, velocidade angular e aceleração, com alta precisão de navegação de curto prazo. No entanto, o MEMS INS requer fontes de informação adicionais para inicializar a posição, velocidade e atitude, e o seu puro erro de navegação inercial acumula-se ao longo do tempo, particularmente em INS de nível tático e comercial.A combinação GNSS/MEMS INS pode realizar as vantagens complementares de ambos os sistemas: GNSS fornece precisão estável a longo prazo e pode oferecer valores iniciais de posição e velocidade, corrigindo os erros acumulados no MEMS INS através de filtragem. Enquanto isso, o MEMS INS pode aumentar a taxa de atualização da saída de navegação GNSS, enriquecer os tipos de saída de informações de estado e auxiliar na detecção e eliminação de falhas de observação GNSS.Modelo Básico de Navegação Integrada GNSS/MEMS INSO modelo básico de integração GNSS/MEMS INS reflete a relação funcional entre as informações observadas dos sensores (IMU e receptores) e os parâmetros de navegação da transportadora (posição, velocidade e atitude), bem como os tipos e modelos aleatórios de erros de medição dos sensores . Os parâmetros de navegação do transportador devem ser descritos em um sistema de coordenadas de referência específico.Fig.2 Modelo Básico de Navegação Integrada Gnssmems InsOs problemas de navegação normalmente envolvem dois ou mais sistemas de coordenadas: os sensores inerciais medem o movimento do transportador em relação ao espaço inercial, enquanto os parâmetros de navegação do transportador (posição e velocidade) são geralmente descritos num sistema de coordenadas fixo na Terra para uma compreensão intuitiva. Os sistemas de coordenadas comumente usados na navegação integrada GNSS/INS incluem o sistema de coordenadas inerciais centrado na Terra, o sistema de coordenadas fixas na Terra centrado na Terra, o sistema de coordenadas geográficas locais e o sistema de coordenadas corporais.Atualmente, os algoritmos para integração GNSS/MEMS INS na navegação absoluta amadureceram e muitos produtos de alto desempenho surgiram no mercado. Por exemplo, os três modelos MEMS INS recém-lançados pela Micro-Magic Inc, mostrados na imagem abaixo, são adequados para aplicações em drones, gravadores de voo, veículos inteligentes não tripulados, posicionamento e orientação de leitos de estradas, detecção de canais, veículos de superfície não tripulados e subaquáticos. veículos.Fig.3 Os três INS GNSS/MEMS recém-lançados pela Micro-Magic IncI3500Sistema de navegação inercial Mems Gyro I3500 de 3 eixos de alta precisão I3700Módulo de rastreador gps agrícola de alta precisão, sistema de navegação inercial de consumo, algoritmo mtk rtk gnss rtk, antena rtk 

Pontos-chaveProduto: Acelerômetro Flexível de QuartzoPrincipais recursos:Componentes: Usa acelerômetros flexíveis de quartzo de alta precisão para medições precisas de aceleração e inclinação.Função: A análise de vibração ajuda a identificar os coeficientes de erro do sensor, melhorando a precisão e o desempenho da medição.Aplicações: Amplamente utilizado em monitoramento de integridade estrutural, navegação aeroespacial, testes automotivos e diagnóstico de máquinas industriais.Análise de dados: Combina dados de vibração com algoritmos de processamento de sinal para otimizar modelos de sensores e melhorar o desempenho.Conclusão: Oferece medições de aceleração precisas e confiáveis, com forte potencial em diversas indústrias de alta precisão.1.Introdução:No domínio da tecnologia de sensores, os acelerômetros desempenham um papel fundamental em vários setores, do automotivo ao aeroespacial, da saúde à eletrônica de consumo. Sua capacidade de medir aceleração e inclinação em vários eixos os torna indispensáveis para aplicações que vão desde monitoramento de vibração até navegação inercial. Entre os diversos tipos de acelerômetros, os acelerômetros flexíveis de quartzo destacam-se pela precisão e versatilidade. Neste artigo, investigamos os meandros da identificação de acelerômetros flexíveis de quartzo por meio da análise de vibração, explorando seu design, princípios de funcionamento e a importância da análise de vibração na otimização de seu desempenho.2.Importância da Análise de Vibração:Para que o acelerômetro seja identificado, primeiro realize testes de mesa de vibração multidirecional nele. Obtenha dados brutos ricos por meio de software de aquisição de dados. Em seguida, com base nos dados de teste, por um lado, combine o algoritmo geral de mínimos quadrados para identificar seus coeficientes de erro de ordem superior, melhorar sua equação do modelo de sinal, aumentar a precisão da medição do sensor e explorar a relação entre o alto - ordenar os coeficientes de erro do acelerômetro e seu status operacional.Buscar métodos para identificar seu estado operacional através dos coeficientes de erro de ordem superior do acelerômetro. Por outro lado, extraia seu conjunto eficaz de recursos, treine redes neurais e, finalmente, modularize o algoritmo eficaz de análise de dados por meio da tecnologia de instrumento virtual. Desenvolva software aplicativo para identificar o status operacional de acelerômetros flexíveis de quartzo para obter uma identificação rápida e precisa do status operacional do sensor. Isso ajudará o pessoal a melhorar prontamente as estruturas dos circuitos internos, aumentar a precisão da medição dos acelerômetros e melhorar o rendimento dos produtos fabricados durante o processo de processamento e fabricação.A análise de vibração serve como base na caracterização e otimização de acelerômetros flexíveis de quartzo. Ao submeter esses sensores a vibrações controladas em diferentes frequências e amplitudes, os engenheiros podem avaliar suas características de resposta dinâmica, incluindo sensibilidade, linearidade e faixa de frequência. A análise de vibração ajuda a identificar possíveis fontes de erro ou não linearidade na saída do acelerômetro, permitindo que os fabricantes ajustem os parâmetros do sensor para melhorar o desempenho e a precisão.3.Processo de identificação:A identificação de acelerômetros flexíveis de quartzo por meio de análise de vibração envolve uma abordagem sistemática que abrange testes experimentais, análise de dados e validação. Os engenheiros normalmente realizam testes de vibração usando shakers calibrados ou sistemas de excitação de vibração, expondo os acelerômetros a vibrações senoidais ou aleatórias enquanto registram seus sinais de saída. Técnicas avançadas de processamento de sinal, como análise de Fourier e estimativa de densidade espectral, são empregadas para analisar a resposta de frequência dos acelerômetros e identificar frequências de ressonância, taxas de amortecimento e outros parâmetros críticos. Através de testes e análises iterativos, os engenheiros refinam o modelo do acelerômetro e validam seu desempenho de acordo com critérios especificados.4.Aplicações e Perspectivas Futuras:Os acelerômetros flexíveis de quartzo encontram aplicações em diversos setores, incluindo monitoramento de integridade estrutural, navegação aeroespacial, testes automotivos e diagnóstico de máquinas industriais. Sua alta precisão, robustez e versatilidade os tornam ferramentas indispensáveis para engenheiros e pesquisadores que buscam compreender e mitigar os efeitos de forças dinâmicas e vibrações. Olhando para o futuro, os avanços contínuos na tecnologia de sensores e nos algoritmos de processamento de sinais estão preparados para melhorar ainda mais o desempenho e as capacidades dos acelerômetros flexíveis de quartzo, abrindo novas fronteiras na análise de vibração e na detecção dinâmica de movimento.Concluindo, a identificação de acelerômetros flexíveis de quartzo por meio de análise de vibração representa um esforço crítico na tecnologia de sensores, permitindo que os engenheiros liberem todo o potencial desses instrumentos de precisão. Ao compreender os princípios de funcionamento, realizar análises minuciosas de vibração e refinar o desempenho do sensor, fabricantes e pesquisadores podem aproveitar os recursos dos acelerômetros de quartzo para uma infinidade de aplicações, desde monitoramento estrutural até sistemas avançados de navegação. À medida que a inovação tecnológica continua a acelerar, o papel da análise de vibração na otimização do desempenho do sensor permanecerá fundamental, impulsionando avanços na medição de precisão e na detecção dinâmica de movimento.5.ConclusãoA Micro-Magic Inc fornece acelerômetros flexíveis de quartzo de alta precisão, como AC1, com pequeno erro e alta precisão, que têm uma estabilidade de polarização de 5μg, repetibilidade do fator de escala de 15 ~ 50 ppm e um peso de 80g, e podem ser amplamente usado nas áreas de perfuração de petróleo, sistema de medição de microgravidade de transportadores e navegação inercial. AC1Acelerômetro flexível de quartzo de nível de classe de navegação com faixa de medição 50G excelente estabilidade e repetibilidade a longo prazo  

|2||3||4||5||6||7||8||9||10||11||12||13||14||15||16||17||18||19||20||21| |22||23||24||25||26||27||28||29||32||34| |37||39| 

Pontos-chaveProduto: Sistema de Navegação Inercial (INS) e Sistema de Posicionamento Global (GPS)Principais recursos:Componentes: o INS utiliza acelerômetros e giroscópios; O GPS depende de sinais de satélite.Função: INS proporciona navegação autônoma sem sinais externos; O GPS oferece geolocalização precisa com cobertura global.Aplicações: INS é ideal para uso subaquático, subterrâneo e espacial; O GPS é usado em navegação pessoal, militar e rastreamento.Integração: A combinação de INS e GPS aumenta a precisão e a confiabilidade em ambientes complexos.Conclusão: A escolha entre INS e GPS depende de necessidades específicas, com muitas aplicações beneficiando da sua integração para soluções de navegação ideais.Para veículos complexos, como aviões, veículos autônomos, navios, espaçonaves, submarinos e UAVs, é essencial ter um sistema preciso para manter e controlar o movimento perfeito. Dois dos sistemas de navegação mais proeminentes em uso atualmente são o Sistema de Navegação Inercial (INS) e o Sistema de Posicionamento Global (GPS). Ambos têm vantagens e aplicações exclusivas, mas a escolha do melhor sistema para suas necessidades depende de vários fatores. Este artigo explorará as diferenças, os pontos fortes e os casos de uso ideais de cada sistema para ajudá-lo a tomar uma decisão informada.Noções básicas sobre INS e GPSSistema de navegação inercial (INS):O localizador norte MEMS pode fornecer informações de direção ao corpo em movimento de maneira totalmente autônoma, trabalhando sem depender de satélites, não sendo afetado pelo clima e não exigindo operações complexas. Ele não apenas fornece a interface de saída de dados para o computador, mas também fornece uma boa interface homem-máquina.O localizador MEMS North é composto principalmente pelo módulo de medição inercial (IMU) e pela parte da linha, e o diagrama de blocos de hardware é mostrado na Figura 1. A unidade de medição inercial (IMU) é composta por giroscópio e mecanismo rotativo. A parte do circuito é composta principalmente por quatro placas de circuito, incluindo: placa de potência, placa de controle, placa amplificadora de potência e placa de base. A Tabela 1 mostra os componentes do sistema de busca ao norte.Sistema de Posicionamento Global (GPS):O Sistema de Posicionamento Global é um sistema de navegação baseado em satélite que fornece geolocalização e informações de tempo para um receptor GPS em qualquer lugar na Terra ou próximo a ela, onde haja uma linha de visão desobstruída para quatro ou mais satélites GPS. O GPS é altamente preciso e fornece informações de posicionamento contínuas, tornando-o ideal para uma ampla gama de aplicações, desde navegação pessoal até operações militares. No entanto, os sinais GPS podem ser obstruídos por edifícios, árvores ou condições atmosféricas, levando a possíveis imprecisões.A tecnologia GPS é usada principalmente para dados de localização, mapeamento, rastreamento de objetos em movimento, navegação e estimativas e medições de tempo. No entanto, esta informação depende de ligações por satélite e, se o dispositivo GPS não conseguir ligar-se a pelo menos quatro satélites, os dados fornecidos serão insuficientes para a plena funcionalidade operacional. Pontos fortes e fracosPontos fortes do INS:Independência: Não depende de sinais externos, o que o torna útil em ambientes sem GPS.Resposta Instantânea: Fornece atualizações imediatas sobre posição e velocidade.Robustez: Menos suscetível a interferências ou interferências de sinal.Fraquezas do INS:Deriva: Erros acumulados podem levar a imprecisões ao longo do tempo.Complexidade: Geralmente mais complexos e caros que os sistemas GPS.Fig.2 Prós e contras de Ins e GnssPontos fortes do GPS:Precisão: Fornece informações de localização precisas, geralmente a poucos metros.Cobertura: Cobertura global com atualizações contínuas.Facilidade de uso: Amplamente disponível e relativamente barato.Pontos fortes do GPS:Dependência de Sinal: Requer uma linha de visão clara para os satélites, que podem estar obstruídos.Vulnerabilidade: Suscetível a interferências, falsificações e interferências.Combinando INS e GPSEm muitas aplicações, o INS e o GPS são usados juntos para aproveitar seus pontos fortes complementares. Ao integrar os dados do GPS com o INS, o sistema pode corrigir o desvio do INS e fornecer uma navegação mais confiável e precisa. Esta combinação é particularmente valiosa na aviação, onde a navegação contínua e precisa é crítica, e em veículos autónomos, onde o posicionamento robusto e preciso é essencial para uma operação segura.Com o rápido desenvolvimento de sistemas microeletromecânicos (MEMS), foram desenvolvidos sistemas de navegação integrados auxiliados por GPS menores e mais portáteis, como os três modelos da Micro-Magic Inc com diferentes níveis de precisão. Entre eles, o sistema de levantamento e nível tático I6600 de altíssima precisão está equipado com um poderoso IMU, capaz de gerar informações de posição, velocidade e atitude altamente precisas.ConclusãoA escolha entre INS e GPS depende de suas necessidades específicas e do ambiente em que você operará. Se você necessita de um sistema que seja independente de sinais externos e que possa funcionar em ambientes desafiadores, o INS pode ser a melhor escolha. No entanto, se você precisar de informações de posicionamento contínuas e altamente precisas com cobertura global, o GPS é provavelmente a melhor opção. Para muitas aplicações, a combinação de ambos os sistemas pode fornecer a solução ideal, garantindo confiabilidade e precisão na navegação.Ao compreender os pontos fortes e as limitações de cada sistema, você poderá tomar uma decisão informada e selecionar o sistema de navegação que melhor atenda às suas necessidades. I6700Sistema de navegação inercial auxiliado por MEMS GNSS  

Pontos-chaveProduto: IMU para inspeção de dutosPrincipais recursos:Componentes: Equipados com giroscópios e acelerômetros MEMS para medição de velocidade angular e aceleração.Função: Monitora as condições da tubulação detectando curvas, variações de diâmetro e limpeza por meio de medições precisas de movimento e orientação.Aplicações: Usado em inspeção de tubulações, incluindo identificação de deformação, medição de diâmetro e processos de limpeza.Processamento de dados: coleta e processa dados para avaliação precisa da integridade, curvatura e tensão do pipeline.Conclusão: Fornece insights críticos para manutenção de dutos, melhorando a eficiência e confiabilidade nas operações de inspeção e manutenção.1.Princípio de medição IMUIMU (Unidade de Medição Inercial) é um dispositivo que pode medir a velocidade angular e a aceleração de um objeto no espaço tridimensional. Seus componentes principais geralmente incluem um giroscópio de três eixos e um acelerômetro de três eixos. Os giroscópios são usados para medir a velocidade angular de um objeto em torno de três eixos ortogonais, enquanto os acelerômetros são usados para medir a aceleração de um objeto ao longo de três eixos ortogonais. Ao integrar essas medições, as informações de velocidade, deslocamento e atitude do objeto podem ser obtidas.2. Identificação da tensão de flexão do tuboNa inspeção de dutos, o IMU pode ser usado para identificar a tensão de flexão do duto. Quando uma IMU é instalada em um pig ou outro dispositivo móvel e se move dentro de uma tubulação, ela pode detectar mudanças na aceleração e na velocidade angular causadas pela flexão da tubulação. Ao analisar esses dados, o grau e a localização das curvaturas dos tubos podem ser identificados.3. Medição de diâmetro e processo de limpeza de tubosO processo de medição e limpeza do diâmetro é uma parte importante da manutenção da tubulação. Neste processo, um paquímetro equipado com um IMU é usado para se mover ao longo do oleoduto, medir o diâmetro interno do oleoduto e registrar a forma e o tamanho do oleoduto. Esses dados podem ser usados para avaliar a saúde dos dutos e prever possíveis necessidades de manutenção.4. Processo de limpeza com escova de açoO processo de pigging com escova de aço é usado para remover sujeira e sedimentos das paredes internas das tubulações. Nesse processo, um pig com escova de aço e IMU se move ao longo da tubulação, limpando a parede interna da tubulação por meio de escovação e lavagem. A IMU pode registrar as informações geométricas e a limpeza do duto durante esse processo.5. Processo de detecção de IMUO processo de inspeção da IMU é uma etapa fundamental no uso da IMU para coleta e medição de dados durante a manutenção da tubulação. O IMU é instalado em um pig ou equipamento similar e se move dentro do duto enquanto registra aceleração, velocidade angular e outros parâmetros. Esses dados podem ser usados para analisar a saúde do oleoduto, identificar possíveis problemas e fornecer uma base para manutenção e gerenciamento subsequentes.6. Aquisição e pós-processamento de dadosApós a conclusão do processo de detecção da IMU, os dados coletados precisam ser coletados e pós-processados. A aquisição de dados envolve a transferência de dados brutos do dispositivo IMU para um computador ou outro dispositivo de processamento de dados. O pós-processamento envolve limpeza, calibração, análise e visualização dos dados. Através do pós-processamento, informações úteis podem ser extraídas dos dados originais, como formato, tamanho, grau de curvatura, etc.7. Medição de velocidade e atitudeO IMU pode calcular a velocidade e atitude de um objeto medindo a aceleração e a velocidade angular. Na inspeção de oleodutos, a medição da velocidade e atitude é fundamental para avaliar a saúde do oleoduto e identificar possíveis problemas. Ao monitorar as mudanças de velocidade e atitude do pig na tubulação, a forma, o grau de curvatura e os possíveis obstáculos da tubulação podem ser inferidos.8. Avaliação de curvatura e deformação do tuboUsando os dados medidos pela IMU, a curvatura e a deformação do gasoduto podem ser avaliadas. Ao analisar os dados de aceleração e velocidade angular, o raio de curvatura e o ângulo de curvatura do tubo em diferentes locais podem ser calculados. Ao mesmo tempo, combinado com as propriedades do material e as condições de carga do tubo, o nível de deformação e a distribuição de tensão do tubo na curva também podem ser avaliados. Esta informação é importante para prever a vida útil das tubulações, avaliar a segurança e desenvolver planos de manutenção.ResumirResumindo, a IMU desempenha um papel importante na inspeção de dutos. Ao medir parâmetros como aceleração e velocidade angular, é possível obter uma avaliação abrangente e manutenção da integridade do oleoduto. Com o avanço contínuo da tecnologia e a expansão dos campos de aplicação, a aplicação do IMU na inspeção de dutos se tornará cada vez mais extensa. O MEMS IMU desenvolvido independentemente pela Micro-Magic Inc tem precisão relativamente alta, como U5000 e U7000, que são mais precisos e são produtos de nível de navegação. Se você quiser saber mais sobre a IMU, entre em contato com nossos técnicos profissionais o mais rápido possível.U7000A temperatura industrial da categoria compensou Strapdown totalmente calibrado 6Dof com algoritmo de filtro de Kalman U5000Rs232/485 Giroscópio Imu para radar/plataforma de estabilização de antena infravermelha 

Pontos-chaveProduto: Sistema de detecção de deformação baseado em giroscópio de fibra ópticaPrincipais recursos:Componentes: Incorpora giroscópios de fibra óptica de alta precisão para medição de velocidade angular e cálculo de trajetória.Função: Combina dados giroscópicos com medições de distância para detectar deformações estruturais com alta precisão.Aplicações: Adequado para engenharia civil, monitoramento de saúde estrutural e análise de deformação em pontes, edifícios e outras infraestruturas.Desempenho: Alcança precisão de detecção de deformação melhor que 10 μm a uma velocidade de corrida de 2 m/s usando giroscópios de média precisão.Vantagens: Design compacto, leve, baixo consumo de energia e operação fácil de usar para facilidade de implantação.Conclusão:Este sistema fornece medições de deformação precisas e confiáveis, oferecendo soluções valiosas para necessidades de engenharia e análise estrutural.1 Método de detecção de deformação de estrutura de engenharia baseado em giroscópio de fibra ópticaO princípio do método de detecção de deformação da estrutura de engenharia baseado no giroscópio de fibra óptica é fixar o giroscópio de fibra óptica ao dispositivo de detecção, medir a velocidade angular do sistema de detecção quando executado na superfície medida da estrutura de engenharia, medir a distância operacional de o dispositivo de detecção e calcular a trajetória operacional do dispositivo de detecção para realizar a detecção de deformação da estrutura de engenharia. Este método é referido como método de trajetória neste artigo. Este método pode ser descrito como “navegação plana bidimensional”, ou seja, a posição do transportador é resolvida na superfície de prumo da superfície da estrutura medida e a trajetória do transportador ao longo da superfície da estrutura medida é finalmente obtida.De acordo com o princípio do método de trajetória, suas principais fontes de erro incluem erro de referência, erro de medição de distância e erro de medição de ângulo. O erro de referência refere-se ao erro de medição do ângulo de inclinação inicial θ0, o erro de medição de distância refere-se ao erro de medição de ΔLi, e o erro de medição de ângulo refere-se ao erro de medição de Δθi, que é causado principalmente pelo erro de medição do velocidade angular do giroscópio de fibra óptica. Este artigo não considera a influência do erro de referência e do erro de medição de distância no erro de detecção de deformação, apenas o erro de detecção de deformação causado pelo erro do giroscópio de fibra óptica é analisado.2 Análise da precisão da detecção de deformação baseada em giroscópio de fibra óptica2.1 Modelagem de erros de giroscópio de fibra óptica em aplicações de detecção de deformaçãoO giroscópio de fibra óptica é um sensor para medir a velocidade angular baseado no efeito Sagnac. Depois que a luz emitida pela fonte de luz passa pelo guia de ondas Y, dois feixes de luz girando em direções opostas no anel de fibra são formados. Quando a portadora gira em relação ao espaço inercial, há uma diferença de caminho óptico entre os dois feixes de luz, e o sinal de interferência óptica relacionado à velocidade angular rotacional pode ser detectado na extremidade do detector, de modo a medir a velocidade diagonal.A expressão matemática do sinal de saída do giroscópio de fibra óptica é: F=Kw+B0+V. Onde F é a saída do giroscópio, K é o fator de escala e ω é o giroscópioA entrada de velocidade angular no eixo sensível, B0 é a polarização zero giroscópica, υ é o termo de erro integrado, incluindo ruído branco e componentes de variação lenta causados por vários ruídos com longo tempo de correlação, υ também pode ser considerado como o erro de polarização zero .As fontes de erro de medição do giroscópio de fibra óptica incluem erro de fator de escala e erro de desvio zero. Atualmente, o erro do fator de escala do giroscópio de fibra óptica aplicado na engenharia é de 10-5~10-6. Na aplicação de detecção de deformação, a entrada de velocidade angular é pequena e o erro de medição causado pelo erro do fator de escala é muito menor do que aquele causado pelo erro de desvio zero, que pode ser ignorado. O componente DC do erro de polarização zero é caracterizado pela repetibilidade de polarização zero Br, que é o desvio padrão do valor de polarização zero em testes múltiplos. O componente AC é caracterizado pela estabilidade de polarização zero Bs, que é o desvio padrão do valor de saída do giroscópio de sua média em um teste, e seu valor está relacionado ao tempo de amostragem do giroscópio.2.2 Cálculo do erro de deformação baseado em giroscópio de fibra ópticaTomando como exemplo o modelo simples de viga apoiada, calcula-se o erro de detecção de deformação e estabelece-se o modelo teórico de deformação estrutural. Nesta base, a detecção é definidaCom base na velocidade de operação e no tempo de amostragem do sistema, pode-se obter a velocidade angular teórica do giroscópio de fibra óptica. Em seguida, o erro de medição da velocidade angular do giroscópio de fibra óptica pode ser simulado de acordo com o modelo de erro de desvio zero do giroscópio de fibra óptica estabelecido acima.2.3 Exemplo de cálculo de simulaçãoA configuração de simulação da velocidade de execução e do tempo de amostragem adota um modo de variação de faixa, ou seja, o ΔLi passado por cada tempo de amostragem é fixo e o tempo de amostragem do mesmo segmento de linha é alterado alterando a velocidade de execução. Por exemplo, quando o ΔLi é 1 mm, como a velocidade de operação é 2 m/s, o tempo de amostragem é 0,5 ms. Se a velocidade operacional for 0,1 m/s, o tempo de amostragem será 10 ms.3 Relação entre o desempenho do giroscópio de fibra óptica e o erro de medição de deformaçãoPrimeiramente, é analisado o efeito do erro de repetibilidade de polarização zero. Quando não há erro de estabilidade de polarização zero, o erro de medição da velocidade angular causado pelo erro de polarização zero é fixo, como quanto mais rápida a velocidade de movimento, menor o tempo total de medição, menor o impacto do erro de polarização zero, menor a deformação erro de medição. Quando a velocidade de operação é rápida, o erro de estabilidade de polarização zero é o principal fator que causa o erro de medição do sistema. Quando a velocidade de operação é baixa, o erro de repetibilidade de polarização zero torna-se a principal fonte do erro de medição do sistema.Usando o índice típico de giroscópio de fibra óptica de média precisão, ou seja, a estabilidade de polarização zero é de 0,5 °/h quando o tempo de amostragem é de 1 s, a repetibilidade zero é de 0,05 °/h. Compare os erros de medição do sistema na velocidade operacional de 2 m/s, 1 m/s, 0,2 m/s, 0,1 m/s, 0,02 m/s, 0,01 m/s, 0,002 m/s e 0,001 m/s. Quando a velocidade de operação é de 2 m/s, o erro de medição é de 8,514 μm (RMS), quando a velocidade de medição é reduzida para 0,2 m/s, o erro de medição é de 34,089 μm (RMS), quando a velocidade de medição é reduzida para 0,002 m /s, o erro de medição é de 2246,222μm (RMS), como pode ser visto nos resultados da comparação. Quanto mais rápida for a velocidade de execução, menor será o erro de medição. Considerando a conveniência da operação de engenharia, a velocidade de operação de 2 m/s pode atingir uma precisão de medição melhor que 10 μm.4 ResumoCom base na análise de simulação da medição de deformação da estrutura de engenharia baseada no giroscópio de fibra óptica, o modelo de erro do giroscópio de fibra óptica é estabelecido, e a relação entre o erro de medição de deformação e o desempenho do giroscópio de fibra óptica é obtida usando o feixe simples suportado modelo como exemplo. Os resultados da simulação mostram que quanto mais rápido o sistema funciona, ou seja, quanto menor o tempo de amostragem do giroscópio de fibra óptica, maior será a precisão da medição de deformação do sistema quando o número de amostragem permanecer inalterado e a precisão da detecção de distância for garantida. Com o típico índice de giroscópio de fibra óptica de média precisão e a velocidade de operação de 2 m/s, a precisão da medição de deformação superior a 10 μm pode ser alcançada.Micro-Magic Inc GF-50 tem um diâmetro de φ50*36,5mm e uma precisão de 0,1º/h. Precisão GF-60 0,05º/h, pertence ao alto nível tático do giroscópio de fibra óptica, nossa empresa produziu giroscópio com tamanho pequeno, peso leve, baixo consumo de energia, início rápido, operação simples, fácil de usar e outras características, amplamente usado em INS, IMU, sistema de posicionamento, sistema de localização norte, estabilidade de plataforma e outros campos. Se você estiver interessado em nosso giroscópio de fibra óptica, não hesite em nos contatar.GF50Giroscópio de fibra óptica padrão militar de precisão média de eixo único GF60Taxa angular Imu do giroscópio da fibra ótica da baixa potência do giroscópio da fibra da única linha central para a navegação