Inercijski senzorji vključujejo merilnike pospeška (imenovane tudi senzorje pospeška) in senzorje kotne hitrosti (imenovane tudi žiroskope), pa tudi njihove eno-, dvo- in troosne kombinirane inercialne merilne enote (imenovane tudi IMU) in AHRS.
Merilnik pospeška je sestavljen iz zaznavne mase (imenovane tudi občutljiva masa), podpore, potenciometra, vzmeti, blažilnika in lupine.Pravzaprav uporablja princip pospeška za izračun stanja predmeta, ki se premika v prostoru.Sprva merilnik pospeška zaznava le pospešek v navpični smeri površine.V zgodnjih dneh se je uporabljal samo v sistemu instrumentov za zaznavanje preobremenitve letala.Po funkcionalnih nadgradnjah in optimizacijah je zdaj mogoče dejansko zaznati pospešek objektov v kateri koli smeri.Trenutni glavni tok je 3-osni merilnik pospeška, ki meri podatke o pospešku predmeta na treh oseh X, Y in Z v prostorskem koordinatnem sistemu, kar lahko v celoti odraža lastnosti gibanja prevajanja predmeta.
Najzgodnejši žiroskopi so mehanski žiroskopi z vgrajenimi visokohitrostnimi rotacijskimi žiroskopi.Ker lahko žiroskop vzdržuje visoko hitrost in stabilno vrtenje na nosilcu kardanskega obroča, se prvi žiroskopi uporabljajo v navigaciji za prepoznavanje smeri, določanje položaja in izračun kotne hitrosti.Kasneje se postopoma uporablja v letalskih instrumentih.Vendar ima mehanski tip visoke zahteve glede natančnosti obdelave in nanj zlahka vplivajo zunanje vibracije, zato natančnost izračuna mehanskega žiroskopa ni bila visoka.
Kasneje, da bi izboljšali natančnost in uporabnost, princip žiroskopa ni le mehanski, ampak so bili razviti laserski žiroskop (načelo razlike v optični poti), žiroskop z optičnimi vlakni (učinek Sagnac, princip razlike v optični poti).a) in mikroelektromehanski žiroskop (tj. MEMS, ki temelji na principu Coriolisove sile in uporablja svojo notranjo spremembo kapacitivnosti za izračun kotne hitrosti, MEMS žiroskopi so najpogostejši v pametnih telefonih).Zaradi uporabe tehnologije MEMS so se zelo znižali tudi stroški IMU.Trenutno se pogosto uporablja in uporablja ga večina ljudi, od mobilnih telefonov in avtomobilov do letal, raket in vesoljskih plovil.Gre tudi za zgoraj omenjene različne natančnosti, različna področja uporabe in različne stroške.
Oktobra lani je velikan inercijskih senzorjev Safran kupil norveškega proizvajalca žiroskopskih senzorjev in inercialnih sistemov MEMS Sensonor, ki bo kmalu kotiral na borzi, da bi razširil svoj poslovni obseg na senzorsko tehnologijo, ki temelji na MEMS, in sorodne aplikacije,
Goodwill Precision Machinery ima zrelo tehnologijo in izkušnje na področju proizvodnje ohišij modulov MEMS ter stabilno in kooperativno skupino strank.
Francoski podjetji, ECA Group in iXblue, sta vstopili v fazo pogajanj o ekskluzivnosti pred združitvijo.Z združitvijo, ki jo spodbuja skupina ECA, bo nastal evropski visokotehnološki vodja na področju pomorstva, inercialne navigacije, vesolja in fotonike.ECA in iXblue sta dolgoletna partnerja.Partner, ECA, integrira inercialne in podvodne sisteme za določanje položaja iXblue v svoje avtonomno podvodno vozilo za boj proti pomorskim minam.
Inercialna tehnologija in razvoj inercialnega senzorja
Od leta 2015 do leta 2020 je skupna letna stopnja rasti svetovnega trga inercialnih senzorjev 13,0 %, velikost trga leta 2021 pa znaša približno 7,26 milijarde ameriških dolarjev.Na začetku razvoja inercialne tehnologije se je uporabljala predvsem na področju nacionalne obrambe in vojaške industrije.Visoka natančnost in visoka občutljivost sta glavni značilnosti izdelkov inercialne tehnologije za vojaško industrijo.Najpomembnejše zahteve za internet vozil, avtonomno vožnjo in avtomobilsko inteligenco so varnost in zanesljivost, nato pa udobje.Za vsem tem stojijo senzorji, predvsem vse bolj razširjeni inercialni senzorji MEMS, imenovani tudi inercialni senzorji.merska enota.
Inercialni senzorji (IMU) se uporabljajo predvsem za zaznavanje in merjenje senzorjev pospeška in rotacijskega gibanja.Ta princip se uporablja v senzorjih MEMS s premerom skoraj pol metra do naprav z optičnimi vlakni s premerom skoraj pol metra.Inercialni senzorji se lahko široko uporabljajo v potrošniški elektroniki, pametnih igračah, avtomobilski elektroniki, industrijski avtomatizaciji, pametnem kmetijstvu, medicinski opremi, instrumentih, robotih, gradbenih strojih, navigacijskih sistemih, satelitskih komunikacijah, vojaškem orožju in mnogih drugih področjih.
Trenutni jasen vrhunski inercialni segment senzorjev
Inercialni senzorji so bistveni v navigacijskih sistemih in sistemih za nadzor letenja, vseh vrstah komercialnih letal ter pri korekciji in stabilizaciji satelitske trajektorije.
Vzpon konstelacij mikro in nanosatelitov za globalno internetno širokopasovno povezavo in daljinsko spremljanje Zemlje, kot sta SpaceX in OneWeb, dviguje povpraševanje po satelitskih inercialnih senzorjih na ravni brez primere.
Naraščajoče povpraševanje po inercialnih senzorjih v podsistemih komercialnih raketnih lansirnih sistemov dodatno povečuje povpraševanje na trgu.
Robotika, logistika in sistemi avtomatizacije zahtevajo inercialne senzorje.
Poleg tega se industrijska logistična veriga z nadaljevanjem trenda avtonomnih vozil spreminja.
Močno povečanje povpraševanja na nižji stopnji spodbuja naraščajočo uporabo domačega trga
Trenutno postaja tehnologija na domačih področjih VR, UAV, brezpilotnih, robotov in drugih tehnoloških področjih vse bolj zrela, aplikacija pa se postopoma popularizira, zaradi česar se povpraševanje na trgu inercialnih senzorjev MEMS domačih potrošnikov iz dneva v dan povečuje.
Poleg tega je na industrijskih področjih raziskovanja nafte, raziskovanja in kartiranja, hitre železnice, komunikacije v gibanju, spremljanja položaja antene, fotovoltaičnega sledilnega sistema, spremljanja strukturnega zdravja, spremljanja vibracij in drugih industrijskih področij očiten trend inteligentne uporabe , ki je postal še en dejavnik za nenehno rast domačega trga inercialnih senzorjev MEMS.Poganjalec.
Kot ključna merilna naprava na področju letalstva in vesolja so bili inercialni senzorji vedno ena ključnih naprav, vključenih v varnost nacionalne obrambe.Večino domače proizvodnje inercialnih senzorjev so vedno predstavljale enote v državni lasti, ki so bile neposredno povezane z nacionalno obrambo, kot so AVIC, vesoljska industrija, ubojna sredstva in kitajska ladjedelnica.
Dandanes je povpraševanje na trgu domačih inercialnih senzorjev še vedno vroče, tuje tehnične ovire se postopoma premagujejo, domača podjetja z odličnimi inercialnimi senzorji pa stojijo na presečišču nove dobe.
Ker so projekti avtonomne vožnje začeli postopoma prehajati iz razvojne faze v srednjo in visokoserijsko proizvodnjo, je predvideti, da bo na terenu pritisk za zmanjšanje porabe energije, velikosti, teže in stroškov ob ohranjanju ali povečanju zmogljivosti.
Zlasti uresničitev množične proizvodnje mikroelektromehanskih inercialnih naprav je povzročila široko uporabo izdelkov inercialne tehnologije na civilnih področjih, kjer nižja natančnost lahko zadosti zahtevam uporabe.Trenutno področje uporabe in obseg kažeta trend hitre rasti.
Čas objave: mar-03-2023