基于MEMS陀螺仪和加速度计的动态倾角传感器

仿人形机器人各关节的姿态及重心位置是其步态控制研究的关键。为了获得这些姿态数据,设计了一种基于MEMS陀螺仪和加速度计的低成本动态倾角传感器,利用卡尔曼滤波算法将陀螺仪和加速度计输出的数据进行滤波融合,解决了加速度计因机器人的线性加速度而无法准确测量其动态倾角、陀螺仪因存在漂移等而长时间测量精度不高的问题。实际测试结果表明,所设计的传感器能够测量动态倾角并具有较高的精度,可以满足仿人形机器人姿态控制的需要。

基于MEMS加速度传感器的数字倾角仪设计

利用MEMS加速度传感器设计了倾角测试仪,并利用单片机进行了数据线性化、传感器温度和上电稳定特性等补偿,倾斜角可以通过LCD或上位机显示。实验表明:本系统倾角测量精度可达±0.2°,具有很好的工作稳定性和较高的性价比,使用上也更加灵活。

一种基于磁传感器的MEMS陀螺标定方法

根据微型航姿测量系统各传感器的特点,研究出了一种基于磁传感器输出的MEMS陀螺标定方法,并根据MEMS陀螺误差参数模型设计相应的补偿算法,分别对MEMS陀螺的零偏和标度因数误差进行了补偿。与传统标定方法相比,该方法实现简单,适用于现场标定。实验结果表明,该标定方法能够有效地提高MEMS陀螺测量精度,补偿后陀螺在静态条件下2min内,俯仰角漂移小于0.035°,倾斜角漂移小于0.15°,航向角的漂移小于0.2°。当陀螺三轴均有角速率输入时,在角速度小于25°/s情况下误差都能保持在±2°以内。

基于MEMS加速度传感器的双轴倾角计及其应用

利用MEMS加速度传感器设计了双轴倾角计,并采用单片机进行了线性化和温度补偿,倾斜角以模拟量和数字量2种形式输出。该倾角计体积小、重量轻、精度高,能够很好地满足MAV姿态控制及其他应用的倾角测量。

基于MEMS加速度传感器的飞行器倾角测量系统设计

根据MEMS加速度传感器的工作原理和特点,研究了一种基于MEMS三轴加速度传感器和C8051F352单片机的飞行器倾角测量系统的实现方法;介绍了倾角的测量原理及整体框架,重点阐述了系统的硬件电路设计和软件设计;该系统体积小、功耗低且可靠性高,可用于各类飞行器的倾角指示和测量。

基于MEMS器件的高精度动态倾角传感器研制

利用ICM20602 MEMS六轴传感器设计了一种基于自适应互补滤波的动态倾角传感器,建立误差模型对加速度计与陀螺仪输出进行校正,根据加速度的输出自适应选择互补系数以更好利用加速度计静态精度对陀螺仪漂移进行修正。基于STM32F103搭建传感器实机与未经校正、使用定参数互补滤波的传感器输出进行动静态对比实验,证明该传感器在校正输出并自适应滤波后能够进行较高精度的倾角测量。

基于MEMS加速度传感器的倾角仪设计方法

提出了一种基于MEMS加速度传感器的高精度倾角测量方法,其基本思想是只需对低灵敏度加速度传感器的输出信号进行A/D采样,获得相应的数字信号,再用单片机处理该数字信号,就可实现对待测系统的仰角和倾角的高精度测量。该方法可实现(±180°范围内的倾角值测量,且当待测系统旋转时也可进行实时测量,故可用于飞机、导弹等飞行器的实时姿态测量。

基于MEMS传感器技术的倾角测量仪设计

由MEMS倾角传感器和单片机组成的倾角测量仪,体积小,方便携带,精确度高,抗干扰能力强,量程大,通过软件线性化处理,加上独特的零点重置功能,能够广泛应用于工程测量领域。为了对数据的分析处理,开发了上位机软件,能够进行实时绘图和跟踪。

基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺振型检测技术

振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声场进行高分辨率测量,获得精确的谐振子振动分布情况,建立了谐振子声波测试实验系统,进行了测试实验,并与激光测振仪的测量结果进行比对。实验结果表明,该测试系统具有较高的振型测量精度。这种测试方法成本低,操作简便,测量精度高,可以实现谐振子振型的高精度快速测量,为后续的谐振子修形及陀螺控制提供重要基础。

MEMS倾角传感器研究现状及发展趋势

概述了微电子机械系统(MEMS)倾角传感器的工作原理,对MEMS倾角传感器进行分类归纳,主要分为电容式、谐振式、热对流式和光学式等,对上述MEMS倾角传感器的敏感机理、技术特点、关键技术及性能进行详尽的阐述。目前电容式MEMS倾角传感器是用量最大、技术最成熟、可供选型最多的产品;谐振式MEMS倾角传感器基于其准数字式输出和高精度成为研究热点;热对流式和光学式MEMS倾角传感器则是由于其本身测量原理的限制而应用于特定场合。最后从精度、鲁棒性、智能化、国内外技术差距及前沿技术等方面分析了MEMS倾角传感器未来的发展趋势,为国内MEMS倾角传感器的研制和选型提供依据。

MEMS传感器技术数字式倾角仪的设计应用

MEMS传感器技术中集结各种元件设备,能够有效对电路进行控制,特别是数字式倾角仪更能够让测量的数据更加精准。文章简单对MEMS传感器技术进行介绍,并对数字式倾角仪在不同程序设计中的应用进行分析,希望该项技术能够得到更大的应用。

MEMS惯性导航传感器

对大多数导航应用而言,精度并不是最重要的因素,在满足精度的前提下,尽可能降低成本、缩小体积才最重要。MEMS(Micro Electro Mechanical System)惯性传感器在民用市场已得到广泛应用,在战术级的导航中也开始逐渐应用,这主要受益于利用科里奥利效应制造的各种类型的MEMS陀螺。目前还没有达到战术级应用的环形激光陀螺和光纤陀螺的精度水平,但MEMS惯性传感器深具潜力。本文介绍当前MEMS陀螺和加速度计制造技术的发展,重点讨论MEMS传感器的设计及性能,并展望MEMS惯性传感器的发展前景。

MEMS高精度双轴倾角传感器的设计

本文主要介绍了一种角度检测用MEMS双轴倾角传感器。采用MEMS加速度传感器测量倾角的原理进行应用开发,通过三维转台角度测试,其具有体积小、性能稳定、精度高等特点。

MEMS传感器现状及应用

MEMS传感器种类繁多,发展迅猛,应用广泛。首先,简单介绍了MEMS传感器的分类和典型应用。其次,对MEMS压力传感器、加速度计和陀螺仪三种最典型的MEMS传感器进行了详细阐述,包括类别、技术现状和性能指标、最新研究进展、产品,及应用情况。介绍MEMS压力传感器时,给出了国内外采用新型材料制作用于极端环境下压力传感器的研究情况。最后,从新材料、加工和组装技术方面对MEMS传感器的发展趋势进行了展望。

现代军用MEMS惯性传感器技术进展

现代化军事需求小型惯性传感器。技术已成熟的惯性导航和制导系统包括机械陀螺、环形激光陀螺(RLGs)、光纤陀螺(FOGs)以及半球共振陀螺(HRGs)。现在主要用于军事的还有微机电系统(MEMS)陀螺仪和加速计。采用光子晶体光纤(PCFs)的干涉光纤陀螺(IFOGs),即PC—IFOGs。重点阐述MEMS/集成光(IO)波导惯性传感器技术进展。分析小型陀螺仪和加速计技术发展前景及在未来快速反应,精确打击中的作用。

MEMS“三明治”倾角传感器的仿真分析和优化设计

对MEMS“三明治”式倾角传感器进行结构优化设计,敏感元件采用双梁-质量块结构,其中可动质量块通过双梁和周围框架相连,可动质量块和上下盖板构成上下差分电容。外界给定某一加速度时,上下间隙此消彼长,从而导致电容量发生变化。通过建立敏感元件的静力学模型,获得敏感元件的关键尺寸与其性能参数的关系,基于体硅工艺建立敏感元件的三维工艺模型,并采用ANSYS有限元仿真对敏感元件的灵敏度、线性度、谐振频率等参数进行分析计算,结果表明:敏感结构的一阶谐振频率为576.68 Hz,灵敏度为0.76 pF/g,±30°、±90°对应的线性度分别为0.8‰、3‰,均符合设计要求,最后给出了倾角传感器敏感元件的加工流程。

意法半导体（ST）扩大MEMS产品阵容，推出电源电压范围更大的全新“陀螺仪”角速度传感器

MEMS产品市场的全球领先企业意法半导体推出新款MEMS单轴航向陀螺仪LISY300AL，这款产品采用7×7×1，5mm的表面贴装封装，角速度测量性能高达每秒300度（全量程）。新产品的主要特性包括：高灵敏度，电源电压范围扩大，从2.7V到3.6V，省电模式可选。新产品还有助于降低游戏控制器、直观指向设备、车用或个人用导航仪等设备的待机功耗，并具备图像稳定功能。

基于倾角传感器和角速率陀螺的超小型无人直升机姿态控制器

该文详细介绍了超小型无人驾驶直升机的一种基于水平传感器和角速率陀螺的姿态控制器。由水平仪作为姿态角信号,由角速率陀螺作为姿态变化率信号,以此作为输入信号由单片机输出舵机信号,从而实现超小型无人直升机姿态控制和自主姿态的稳定。

MEMS单轴/陀螺传感器

意法半导体（STMicroelectronics N．V．）出品，单轴产品可检测偏摆方向。双轴产品备有可检测俯仰方向及滚转方向的品种，以及可检测俯仰方向及偏摆方向的品种。该系列主要用于游戏机、输入设备、导航仪、PND及数码相机等。

陀螺仪与磁传感器推展MEMS应用

MEMS传感器是消费性电子实现创新应用不可或缺的关键元件。近几年以来,不论是从游戏机到手机,或者是从笔记本电脑到白色家电,许多的消费性电子产品都通过低重力加速度计,实现了动作控制的用户接口和强化保护系统。而现在则轮到MEMS陀螺仪（Gyroscope）和磁传感器（Magnetism Sensor）受到瞩目,将为消费性电子应用推动下一波创新应用及产业增长。