Els sensors inercials inclouen acceleròmetres (també anomenats sensors d'acceleració) i sensors de velocitat angular (també anomenats giroscopis), així com les seves unitats de mesura inercial combinades d'un, doble i eix triple (també anomenades IMU) i AHRS.
L'acceleròmetre està format per una massa de detecció (també anomenada massa sensible), un suport, un potenciòmetre, una molla, un amortidor i una carcassa.De fet, utilitza el principi de l'acceleració per calcular l'estat d'un objecte que es mou a l'espai.Al principi, l'acceleròmetre només detecta l'acceleració en la direcció vertical de la superfície.En els primers dies, només s'utilitzava en el sistema d'instruments per detectar la sobrecàrrega d'avions.Després de les actualitzacions i optimitzacions funcionals, ara és possible detectar realment l'acceleració dels objectes en qualsevol direcció.El corrent principal actual és l'acceleròmetre de 3 eixos, que mesura les dades d'acceleració de l'objecte en els tres eixos de X, Y i Z en el sistema de coordenades espacials, que pot reflectir completament les propietats de moviment de la translació de l'objecte.
Els primers giroscopis són giroscopis mecànics amb giroscopis rotatius d'alta velocitat integrats.Com que el giroscopi pot mantenir una rotació estable i d'alta velocitat al suport del gimbal, els primers giroscopis s'utilitzen en la navegació per identificar la direcció, determinar l'actitud i calcular la velocitat angular.Més tard, gradualment s'utilitza en instruments d'avions.Tanmateix, el tipus mecànic té requisits elevats de precisió de processament i es veu fàcilment afectat per la vibració externa, de manera que la precisió de càlcul del giroscopi mecànic no ha estat alta.
Més tard, per tal de millorar la precisió i l'aplicabilitat, el principi del giroscopi no només és mecànic, sinó que ara s'ha desenvolupat el giroscopi làser (el principi de la diferència òptica del camí), el giroscopi de fibra òptica (efecte Sagnac, principi de diferència de camí òptic).a) i un giroscopi microelectromecànic (és a dir, MEMS, que es basa en el principi de força de Coriolis i utilitza el seu canvi de capacitat interna per calcular la velocitat angular, els giroscopis MEMS són els més comuns als telèfons intel·ligents).A causa de l'aplicació de la tecnologia MEMS, el cost de l'IMU també ha baixat molt.Actualment, s'utilitza àmpliament i la majoria de la gent l'utilitza, des de telèfons mòbils i automòbils fins a avions, míssils i naus espacials.També són les diferents precisions esmentades anteriorment, diferents camps d'aplicació i diferents costos.
L'octubre de l'any passat, el gegant dels sensors inercials Safran va adquirir el fabricant noruec de sensors de giroscopi i sistemes inercials MEMS Sensonor, que aviat cotitzarà a la llista, per ampliar el seu abast comercial a la tecnologia de sensors basada en MEMS i aplicacions relacionades.
Goodwill Precision Machinery té una tecnologia madura i experiència en el camp de la fabricació d'habitatges de mòduls MEMS, així com un grup de clients estable i cooperatiu.
Les dues empreses franceses, ECA Group i iXblue, han entrat en l'etapa prèvia a la fusió de les negociacions d'exclusivitat.La fusió, promoguda pel Grup ECA, crearà un líder europeu d'alta tecnologia en els camps de la navegació marítima, inercial, espacial i fotònica.ECA i iXblue són socis a llarg termini.Soci, ECA integra els sistemes de posicionament inercial i submarí d'iXblue al seu vehicle submarí autònom per a la guerra de mines navals.
Tecnologia inercial i desenvolupament de sensors inercials
Del 2015 al 2020, la taxa de creixement anual composta del mercat global de sensors inercials és del 13,0% i la mida del mercat el 2021 és d'uns 7.260 milions de dòlars dels EUA.Al començament del desenvolupament de la tecnologia inercial, es va utilitzar principalment en el camp de la defensa nacional i la indústria militar.L'alta precisió i l'alta sensibilitat són les principals característiques dels productes de tecnologia inercial per a la indústria militar.Els requisits més importants per a Internet dels vehicles, la conducció autònoma i la intel·ligència del cotxe són la seguretat i la fiabilitat, i després la comoditat.Darrere de tot això hi ha sensors, especialment els sensors inercials MEMS cada cop més utilitzats, també anomenats sensors inercials.unitat de mesura.
Els sensors inercials (IMU) s'utilitzen principalment per detectar i mesurar sensors d'acceleració i moviment de rotació.Aquest principi s'utilitza en sensors MEMS amb un diàmetre de gairebé mig metre fins a dispositius de fibra òptica amb un diàmetre de gairebé mig metre.Els sensors inercials es poden utilitzar àmpliament en electrònica de consum, joguines intel·ligents, electrònica per a automòbils, automatització industrial, agricultura intel·ligent, equipament mèdic, instrumentació, robots, maquinària de construcció, sistemes de navegació, comunicacions per satèl·lit, armes militars i molts altres camps.
L'actual segment clar del sensor inercial de gamma alta
Els sensors inercials són essencials en sistemes de navegació i control de vol, tot tipus d'avions comercials i correcció i estabilització de la trajectòria dels satèl·lits.
L'augment de les constel·lacions de micro i nanosatèl·lits per a la banda ampla d'Internet global i el monitoratge remot de la Terra, com ara SpaceX i OneWeb, està impulsant la demanda de sensors inercials per satèl·lit a nivells sense precedents.
La creixent demanda de sensors inercials en subsistemes de llança-coets comercials augmenta encara més la demanda del mercat.
Els sistemes de robòtica, logística i automatització requereixen sensors inercials.
A més, a mesura que continua la tendència del vehicle autònom, la cadena logística industrial està experimentant una transformació.
El fort augment de la demanda aigües avall promou l'augment de l'ús del mercat nacional
En l'actualitat, la tecnologia en els camps de consum tecnològic VR, UAV, no tripulats, robots i altres tecnològics és cada cop més madura i l'aplicació es popularitza gradualment, la qual cosa fa que la demanda del mercat de sensors inercials MEMS del consumidor domèstic augmenti dia a dia.
A més, en els camps industrials de l'exploració de petroli, topografia i cartografia, ferrocarril d'alta velocitat, comunicació en moviment, monitorització de l'actitud de l'antena, sistema de seguiment fotovoltaic, monitorització de la salut estructural, monitoratge de vibracions i altres camps industrials, la tendència d'aplicació intel·ligent és òbvia. , que s'ha convertit en un altre factor per al creixement continu del mercat nacional de sensors inercials MEMS.Un impulsor.
Com a dispositiu de mesura clau en els camps de l'aviació i l'aeroespacial, els sensors inercials sempre han estat un dels dispositius clau implicats en la seguretat de la defensa nacional.La majoria de la producció nacional de sensors inercials sempre han estat unitats de propietat estatal directament relacionades amb la defensa nacional, com AVIC, aeroespacial, artilleria i construcció naval de la Xina.
Avui en dia, la demanda del mercat nacional de sensors inercials continua sent calenta, les barreres tècniques estrangeres s'estan superant gradualment i les empreses nacionals de sensors inercials excel·lents es troben a la intersecció d'una nova era.
A mesura que els projectes de conducció autònoma han començat a passar gradualment de l'etapa de desenvolupament a la producció de volum mitjà i alt, és previsible que hi haurà pressió en el camp per reduir el consum d'energia, la mida, el pes i el cost mentre es manté o s'amplia el rendiment.
En particular, la realització de la producció massiva de dispositius inercials microelectromecànics ha fet que els productes de tecnologia inercial s'utilitzin àmpliament en camps civils on una precisió més baixa pot complir els requisits d'aplicació.En l'actualitat, el camp d'aplicació i l'escala mostren una tendència de creixement ràpid.
Hora de publicació: Mar-03-2023