До інерційних датчиків належать акселерометри (також звані датчиками прискорення) і датчики кутової швидкості (також звані гіроскопами), а також їхні одно-, дво- та триосьові комбіновані інерційні вимірювальні пристрої (також звані IMU) і AHRS.
Акселерометр складається з маси виявлення (також називається чутливою масою), опори, потенціометра, пружини, демпфера та оболонки.Насправді він використовує принцип прискорення для розрахунку стану об'єкта, що рухається в просторі.Спочатку акселерометр визначає прискорення лише у вертикальному напрямку поверхні.Спочатку він використовувався лише в системі приладів для виявлення перевантаження літака.Після функціональних оновлень і оптимізацій тепер реально відчути прискорення об’єктів у будь-якому напрямку.Поточним основним напрямком є 3-осьовий акселерометр, який вимірює дані прискорення об’єкта по трьох осях X, Y і Z у системі просторових координат, що може повністю відображати властивості руху об’єкта.
Найбільш ранні гіроскопи - це механічні гіроскопи з вбудованими високошвидкісними обертовими гіроскопами.Оскільки гіроскоп може підтримувати високу швидкість і стабільне обертання на кронштейні підвісу, найдавніші гіроскопи використовувалися в навігації для визначення напрямку, визначення положення та обчислення кутової швидкості.Пізніше поступово використовується в авіаційних приладах.Однак механічний тип має високі вимоги до точності обробки та легко піддається впливу зовнішньої вібрації, тому точність розрахунку механічного гіроскопа не була високою.
Пізніше, щоб підвищити точність і застосовність, принцип гіроскопа є не тільки механічним, але тепер були розроблені лазерний гіроскоп (принцип оптичної різниці ходу), волоконно-оптичний гіроскоп (ефект Саньяка, принцип оптичної різниці ходу).а) і мікроелектромеханічний гіроскоп (тобто MEMS, який заснований на принципі сили Коріоліса і використовує зміну внутрішньої ємності для розрахунку кутової швидкості, MEMS-гіроскопи є найпоширенішими в смартфонах).Завдяки застосуванню технології MEMS вартість IMU також значно впала.В даний час він широко використовується, і більшість людей використовують його, починаючи від мобільних телефонів і автомобілів до літаків, ракет і космічних кораблів.Це також згадані вище різні точності, різні сфери застосування та різні ціни.
У жовтні минулого року гігант інерційних датчиків Safran придбав норвезького виробника датчиків гіроскопів та інерційних систем MEMS Sensonor, який незабаром буде зареєстрований на біржі, щоб розширити сферу діяльності на технологію датчиків на основі MEMS та пов’язані програми,
Goodwill Precision Machinery має розвинену технологію та досвід у сфері виробництва корпусів модулів MEMS, а також стабільну та співпрацюючу групу клієнтів.
Дві французькі компанії, ECA Group та iXblue, розпочали етап переговорів про ексклюзивність перед злиттям.Злиття, яке просуває ECA Group, створить європейського високотехнологічного лідера в галузях морської, інерціальної навігації, космосу та фотоніки.ECA та iXblue є давніми партнерами.Партнер ECA інтегрує інерційні та підводні системи позиціонування iXblue у свій автономний підводний апарат для морської мінної війни.
Інерційна технологія та розробка інерційних датчиків
З 2015 по 2020 рік сукупний річний темп зростання світового ринку інерційних датчиків становив 13,0%, а розмір ринку в 2021 році становив близько 7,26 мільярдів доларів США.На початку розвитку інерційної техніки вона в основному використовувалася в галузі оборони країни і військової промисловості.Висока точність і висока чутливість - головні особливості виробів інерційної техніки для військової промисловості.Найважливішими вимогами до Інтернету транспортних засобів, автономного водіння та інтелекту автомобіля є безпека та надійність, а потім комфорт.За всім цим стоять датчики, особливо інерційні датчики MEMS, які також називаються інерційними датчиками, які все частіше використовуються.одиниця вимірювання.
Інерційні датчики (IMU) в основному використовуються для виявлення та вимірювання датчиків прискорення та обертального руху.Цей принцип використовується в датчиках MEMS діаметром майже півметра до волоконно-оптичних пристроїв діаметром майже півметра.Інерційні датчики можуть широко використовуватися в побутовій електроніці, розумних іграшках, автомобільній електроніці, промисловій автоматизації, розумному сільському господарстві, медичному обладнанні, контрольно-вимірювальних приладах, роботах, будівельній техніці, навігаційних системах, супутниковому зв’язку, військовій зброї та багатьох інших галузях.
Поточний прозорий сегмент інерційних датчиків високого класу
Інерційні датчики необхідні в системах навігації та управління польотом, усіх типах комерційних літаків, а також корекції та стабілізації траєкторії супутників.
Зростання груп мікро- та наносупутників для глобального широкосмугового Інтернету та віддаленого моніторингу Землі, таких як SpaceX і OneWeb, підвищує попит на супутникові інерційні датчики до безпрецедентного рівня.
Зростаючий попит на інерційні датчики в підсистемах комерційних ракетних установок ще більше підвищує попит на ринку.
Робототехніка, логістика та системи автоматизації потребують інерційних датчиків.
Крім того, у міру того, як тенденція автономних транспортних засобів продовжується, ланцюг промислової логістики зазнає трансформації.
Різке збільшення попиту на нижній течії сприяє стрімкому зростанню використання внутрішнього ринку
На даний момент технологія внутрішнього VR, БПЛА, безпілотних пристроїв, роботів та інших технологічних галузей споживання стає все більш і більш зрілою, і застосування поступово популяризується, що сприяє зростанню попиту на ринку інерційних сенсорів MEMS з кожним днем.
Крім того, у промислових галузях розвідки нафти, геодезії та картографування, високошвидкісної залізниці, зв’язку в русі, моніторингу положення антени, фотоелектричної системи відстеження, моніторингу здоров’я конструкцій, моніторингу вібрації та інших галузях промисловості тенденція інтелектуального застосування очевидна. , що стало ще одним фактором постійного зростання вітчизняного ринку інерційних датчиків MEMS.Штовхач.
Будучи ключовим вимірювальним приладом в авіаційній та аерокосмічній сферах, інерційні датчики завжди були одним із ключових пристроїв безпеки національної оборони.Більшість внутрішнього виробництва інерційних датчиків завжди були державними підприємствами, безпосередньо пов’язаними з національною обороною, такими як AVIC, аерокосмічна промисловість, боєприпаси та китайське суднобудування.
Сьогодні попит на внутрішньому ринку інерційних датчиків продовжує бути гарячим, іноземні технічні бар’єри поступово долаються, а вітчизняні компанії, що займаються інерційними датчиками, стоять на перетині нової ери.
Оскільки проекти автономного водіння почали поступово переходити від стадії розробки до середньо- та великомасштабного виробництва, можна передбачити, що на місцях виникатиме тиск щодо зменшення енергоспоживання, розміру, ваги та вартості при збереженні або підвищенні продуктивності.
Зокрема, реалізація масового виробництва мікроелектромеханічних інерційних пристроїв зробила продукти інерційної технології широко використовуваними в цивільних галузях, де нижча точність може відповідати вимогам застосування.В даний час галузь і масштаби застосування демонструють тенденцію швидкого зростання.
Час публікації: 3 березня 2023 р