EinTrägheitsmessungseinheit(IMU) ist ein Sensorgerät, das die spezifische Kraft eines Körpers, die Winkelgeschwindigkeit und manchmal das Magnetfeld, das den Körper umgibt, mithilfe einer Kombination aus Beschleunigungsmessern, Gyroskopen,und manchmal MagnetometerEs wird üblicherweise verwendet, um die Position, Orientierung und Geschwindigkeit eines sich bewegenden Objekts zu bestimmen, ohne sich auf externe Referenzen zu verlassen.Eine IMU besteht in der Regel aus:
Gyroskope: zur Messung der Winkelgeschwindigkeit
Beschleunigungsmesser: Bestimmung der spezifischen Kraft/Beschleunigung
Magnetometer (optional): Messung des Magnetfeldes um das System herum
2Wie funktioniert eine Trägheitsmessungseinheit (IMU)?
Beschleunigungsmesser:Beschleunigungsmessgeräte liefern Messungen der Beschleunigung entlang dreier orthogonaler Achsen (in der Regel als X-, Y- und Z-Achsen bezeichnet).Dies ermöglicht es ihnen, die lineare Beschleunigung des Objekts im dreidimensionalen Raum zu erfassen.In einem Fahrzeug kann beispielsweise das Beschleunigungssensor die Vorwärts-/Rückwärtsbeschleunigung (nach der X-Achse), die seitliche Beschleunigung (nach der Y-Achse) und die vertikale Beschleunigung (nach der Z-Achse) messen..
Gyroskope liefern die Winkelgeschwindigkeitsdaten entlang der Drehachsen und können die Drehraten um die Achsen X, Y und Z unabhängig voneinander messen.Dies ermöglicht die Bestimmung, wie sich das Objekt dreht oder seine Ausrichtung im dreidimensionalen Raum ändertZum Beispiel kann das Gyroskop eines Smartphones die Drehung des Geräts erkennen, wenn der Benutzer es dreht oder in verschiedene Richtungen neigt.
Magnetometer (optional):Ein Magnetometer ist eine Art Sensor, der die Stärke und Richtung eines Magnetfeldes misst.Durch die Erfassung des Magnetfeldes kann ein Magnetometer die Richtung des Objekts im Verhältnis zum magnetischen Norden der Erde bestimmen und die Daten der Beschleunigungsmessgeräte und Gyroskope ergänzen.
- Ich weiß.
3. Vor- und Nachteile der IMU
Verdienste der IMU
Unabhängig von der äußeren Umgebung:Die IMU kann unabhängig arbeiten und wird nicht durch externe Signale gestört, wie z. B. Innen-, Tunnel-, Untergrund- und andere Satellitensignale können nicht abgedeckt oder von der Umgebung gestört werden.und kann noch normal arbeiten, die für die Navigation und Positionierung notwendige Informationen liefern
Kleine Größe und geringe Kosten:Mit der Entwicklung der MEMS-Technologie (mikro-elektromechanische System) kann das Volumen der IMU sehr klein gemacht werden und die Kosten sind relativ gering.und es ist einfach in verschiedene miniaturisierte Geräte zu integrieren, wie z. B. Smartphones, tragbare Geräte, Drohnen usw.
Hohe Aktualisierungsfrequenz: Normalerweise können die Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigungsdaten des gemessenen Objekts mit einer höheren Frequenz (z. B. ≥ 100 Hz) zurückgegeben werden.die die schnellen Veränderungen im Bewegungszustand des Objekts in Echtzeit überwachen kannEs ist sehr vorteilhaft für die Verfolgung und Echtzeitkontrolle dynamischer Objekte, wie zum Beispiel im Szenario der Haltungskontrolle von Flugzeugen und der dynamischen Leistungsüberwachung von Automobilen,und kann rechtzeitige Rückkopplung Bewegungsinformationen, um eine genaue Kontrolle zu erreichen.
Vorteile der IMU
Fehleransammlung und Drift:IMU-Messfehler sammeln sich im Laufe der Zeit an, was zu Verschiebungen bei Positions- und Haltungsschätzungen führt.) und die Verbreitung des Fehlers während des IntegrationsprozessesBei längerem Gebrauch kann der aufgelaufene Fehler groß werden, was die Genauigkeit der Messergebnisse beeinträchtigt und regelmäßig kalibriert und korrigiert werden muss.
Geräuschempfindlich:Die IMU-Messungen könnenAuch Geräusche aus verschiedenen Quellen beeinflussen sie, was zu weniger zuverlässigen Daten führen kann.Äußere Störungen wie Vibrationen von nahegelegenen Geräten oder elektromagnetische Störungen können die Messwerte einer Trägheitsmessvorrichtung beeinträchtigen.
Komplexe Kalibrierung und Kompensation:IMU erfordern in der Regel eine komplexe Kalibrierung vor dem Einsatz, um Temperaturänderungen, Sensorfehlstellungen und andere Faktoren auszugleichen.
4. Wie man eine IMU wählt
Betrachten Sie Ihren Antrag:Vor dem Eintauchen in die Besonderheiten der verschiedenen IMU ist es unerlässlich, Ihre Anwendung zu verstehen.und Industrie-RobotikJede Anwendung hat einzigartige Anforderungen an Präzision, Größe, Gewicht und Stromverbrauch.Während sich ein Verbrauchergerät auf Größe und Kosten konzentrieren kann.
Größe und Gewicht:Abhängig von den Konstruktionsbeschränkungen kann der physische Formfaktor der IMU ein entscheidender Faktor sein, insbesondere für kompakte Anwendungen wie tragbare Geräte.
Betrachten wir die Umweltfaktoren:Wenn sich die Temperatur der Anwendungsumgebung stark ändert oder unter extremen Temperaturbedingungen, z. B. in einer Außenumgebung mit hohen oder niedrigen Temperaturen, gearbeitet wird,Auswahl einer guten Temperaturkompensationsfunktion oder einer temperaturunempfindlichen IMU, achten Sie auf den Temperaturverschiebungskoeffizienten mit Nullverschiebung und andere Parameter, um die Messgenauigkeit und Stabilität der IMU bei unterschiedlichen Temperaturen zu gewährleisten.
5Wie Feuerkraft helfen kann
F- Das ist nicht nötig.istein professioneller Herstellerspezialisiert auf die Herstellung von elektronischen Luftfahrtprodukten und zivil-militärischen Integrationsprodukten sowie auf die Bereitstellung technischer Beratungs- und ExportdienstleistungenWir haben eine Reihe von Programmen entwickelt, um den Benutzern zu helfen, das Beste aus ihren IMUs herauszuholen.Unsere ProdukteWir bieten auch eine Vielzahl von Funktionen, die dazu beitragen können, die Nachteile von IMU zu mindern, wie zum Beispiel:
Fortgeschrittene Kalibrierungsalgorithmen, die helfen, Drift und Lärm zu reduzieren.
Robuste Software, die das Rauschen filtern und die Genauigkeit der IMU-Messungen verbessern kann.
Feuerkraft ist eine gute Wahl, wenn Sie nach einemIMUfür Ihre Bewerbung.Wir bieten eine Vielzahl von Produkten und Dienstleistungen an, um Ihnen bei der Auswahl der am besten geeigneten IMU zu helfen.
