Cảm biến quán tính bao gồm gia tốc kế (còn gọi là cảm biến gia tốc) và cảm biến vận tốc góc (còn gọi là con quay hồi chuyển), cũng như các đơn vị đo quán tính kết hợp đơn, kép và ba trục (còn gọi là IMU) và AHRS.
Gia tốc kế bao gồm khối lượng phát hiện (còn gọi là khối lượng nhạy), giá đỡ, chiết áp, lò xo, van điều tiết và vỏ.Trên thực tế, nó sử dụng nguyên lý gia tốc để tính trạng thái của một vật chuyển động trong không gian.Lúc đầu, gia tốc kế chỉ cảm nhận được gia tốc theo hướng thẳng đứng của bề mặt.Trong những ngày đầu, nó chỉ được sử dụng trong hệ thống thiết bị phát hiện tình trạng quá tải của máy bay.Sau khi nâng cấp và tối ưu hóa chức năng, giờ đây có thể thực sự cảm nhận được gia tốc của vật thể theo bất kỳ hướng nào.Xu hướng phổ biến hiện nay là gia tốc kế 3 trục, dùng để đo dữ liệu gia tốc của vật thể trên 3 trục X, Y, Z trong hệ tọa độ không gian, có thể phản ánh đầy đủ đặc tính chuyển động trong quá trình dịch chuyển của vật thể.
Con quay hồi chuyển sớm nhất là con quay hồi chuyển cơ học có tích hợp con quay hồi chuyển quay tốc độ cao.Vì con quay hồi chuyển có thể duy trì tốc độ cao và quay ổn định trên giá đỡ gimbal nên những con quay hồi chuyển sớm nhất được sử dụng trong điều hướng để xác định phương hướng, xác định thái độ và tính toán vận tốc góc.Sau này dần dần được sử dụng trong các dụng cụ máy bay.Tuy nhiên, loại cơ học có yêu cầu cao về độ chính xác gia công và dễ bị ảnh hưởng bởi rung động bên ngoài nên độ chính xác tính toán của con quay cơ học chưa cao.
Sau này, để nâng cao độ chính xác và khả năng ứng dụng, nguyên lý của con quay hồi chuyển không chỉ là cơ học mà giờ đây con quay laser (nguyên lý chênh lệch đường quang), con quay hồi chuyển sợi quang (hiệu ứng Sagnac, nguyên lý chênh lệch đường quang) đã được phát triển.a) và con quay hồi chuyển vi cơ điện tử (tức là MEMS, dựa trên nguyên lý lực Coriolis và sử dụng sự thay đổi điện dung bên trong của nó để tính toán vận tốc góc, con quay hồi chuyển MEMS là phổ biến nhất trong điện thoại thông minh).Nhờ ứng dụng công nghệ MEMS nên giá thành IMU cũng giảm đi rất nhiều.Hiện tại, nó được sử dụng rộng rãi và hầu hết mọi người đều sử dụng nó, từ điện thoại di động và ô tô đến máy bay, tên lửa và tàu vũ trụ.Đó cũng là các độ chính xác khác nhau được đề cập ở trên, các lĩnh vực ứng dụng khác nhau và chi phí khác nhau.
Vào tháng 10 năm ngoái, gã khổng lồ cảm biến quán tính Safran đã mua lại nhà sản xuất cảm biến con quay hồi chuyển và hệ thống quán tính MEMS Sensonor sắp niêm yết của Na Uy để mở rộng phạm vi kinh doanh sang công nghệ cảm biến dựa trên MEMS và các ứng dụng liên quan,
Goodwill Precision Machinery có công nghệ và kinh nghiệm hoàn thiện trong lĩnh vực sản xuất vỏ mô-đun MEMS cũng như nhóm khách hàng ổn định và hợp tác.
Hai công ty của Pháp là ECA Group và iXblue đã bước vào giai đoạn đàm phán độc quyền trước khi sáp nhập.Việc sáp nhập, được thúc đẩy bởi Tập đoàn ECA, sẽ tạo ra một công ty dẫn đầu về công nghệ cao của Châu Âu trong các lĩnh vực hàng hải, dẫn đường quán tính, không gian và quang tử học.ECA và iXblue là đối tác lâu dài.Đối tác, ECA tích hợp hệ thống định vị dưới nước và quán tính của iXblue vào phương tiện tự hành dưới nước để phục vụ chiến tranh mìn hải quân.
Công nghệ quán tính và phát triển cảm biến quán tính
Từ năm 2015 đến năm 2020, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm của thị trường cảm biến quán tính toàn cầu là 13,0% và quy mô thị trường vào năm 2021 là khoảng 7,26 tỷ đô la Mỹ.Khi bắt đầu phát triển công nghệ quán tính, nó chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực công nghiệp quốc phòng và quân sự.Độ chính xác cao và độ nhạy cao là những đặc điểm chính của sản phẩm công nghệ quán tính phục vụ ngành công nghiệp quân sự.Các yêu cầu quan trọng nhất đối với Internet phương tiện, lái xe tự động và trí thông minh của ô tô là sự an toàn và tin cậy, sau đó là sự thoải mái.Đằng sau tất cả những điều này là các cảm biến, đặc biệt là các cảm biến quán tính MEMS ngày càng được sử dụng rộng rãi, còn được gọi là cảm biến quán tính.đơn vị đo lường.
Cảm biến quán tính (IMU) chủ yếu được sử dụng để phát hiện và đo cảm biến gia tốc và chuyển động quay.Nguyên lý này được sử dụng trong các cảm biến MEMS có đường kính gần nửa mét cho đến các thiết bị cáp quang có đường kính gần nửa mét.Cảm biến quán tính có thể được sử dụng rộng rãi trong điện tử tiêu dùng, đồ chơi thông minh, điện tử ô tô, tự động hóa công nghiệp, nông nghiệp thông minh, thiết bị y tế, thiết bị đo đạc, Robot, máy xây dựng, hệ thống định vị, thông tin vệ tinh, vũ khí quân sự và nhiều lĩnh vực khác.
Phân khúc cảm biến quán tính cao cấp rõ ràng hiện nay
Cảm biến quán tính rất cần thiết trong hệ thống điều hướng và điều khiển chuyến bay, tất cả các loại máy bay thương mại cũng như hiệu chỉnh và ổn định quỹ đạo vệ tinh.
Sự gia tăng của các nhóm vệ tinh vi mô và nano để giám sát Trái đất từ xa và băng thông rộng Internet toàn cầu, chẳng hạn như SpaceX và OneWeb, đang thúc đẩy nhu cầu về cảm biến quán tính vệ tinh lên mức chưa từng thấy.
Nhu cầu ngày càng tăng về cảm biến quán tính trong các hệ thống con phóng tên lửa thương mại càng thúc đẩy nhu cầu thị trường.
Hệ thống robot, hậu cần và tự động hóa đều yêu cầu cảm biến quán tính.
Ngoài ra, khi xu hướng xe tự hành tiếp tục, chuỗi hậu cần công nghiệp đang trải qua quá trình chuyển đổi.
Nhu cầu hạ nguồn tăng mạnh thúc đẩy mức sử dụng tăng vọt của thị trường nội địa
Hiện nay, công nghệ trong lĩnh vực VR, UAV, không người lái, robot và các lĩnh vực tiêu dùng công nghệ khác trong nước ngày càng trưởng thành và ứng dụng dần được phổ biến, khiến nhu cầu thị trường cảm biến quán tính MEMS của người tiêu dùng trong nước tăng lên từng ngày.
Ngoài ra, trong các lĩnh vực công nghiệp như thăm dò, khảo sát và lập bản đồ dầu khí, đường sắt cao tốc, truyền thông chuyển động, giám sát thái độ ăng-ten, hệ thống theo dõi quang điện, giám sát sức khỏe cấu trúc, giám sát độ rung và các lĩnh vực công nghiệp khác, xu hướng ứng dụng thông minh là hiển nhiên. , đã trở thành một yếu tố khác cho sự tăng trưởng không ngừng của thị trường cảm biến quán tính MEMS trong nước.Một người đẩy.
Là thiết bị đo lường quan trọng trong lĩnh vực hàng không, vũ trụ, cảm biến quán tính luôn là một trong những thiết bị quan trọng liên quan đến an ninh quốc phòng.Phần lớn hoạt động sản xuất cảm biến quán tính trong nước luôn là các đơn vị nhà nước liên quan trực tiếp đến quốc phòng, như AVIC, hàng không vũ trụ, quân sự và Đóng tàu Trung Quốc.
Ngày nay, nhu cầu thị trường cảm biến quán tính trong nước tiếp tục nóng, các rào cản kỹ thuật của nước ngoài đang dần được khắc phục và các công ty cảm biến quán tính xuất sắc trong nước đang đứng trước ngã ba của một kỷ nguyên mới.
Khi các dự án lái xe tự hành đã bắt đầu chuyển dần từ giai đoạn phát triển sang sản xuất số lượng trung bình và cao, có thể thấy trước rằng sẽ có áp lực trong lĩnh vực này trong việc giảm mức tiêu thụ điện năng, kích thước, trọng lượng và chi phí trong khi duy trì hoặc mở rộng hiệu suất.
Đặc biệt, việc hiện thực hóa việc sản xuất hàng loạt các thiết bị vi cơ điện tử quán tính đã khiến các sản phẩm công nghệ quán tính được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực dân dụng, nơi độ chính xác thấp hơn có thể đáp ứng yêu cầu ứng dụng.Hiện nay, lĩnh vực và quy mô ứng dụng đang có xu hướng tăng trưởng nhanh chóng.
Thời gian đăng: Mar-03-2023