北京中科医院骗人 http://www.pfzhiliao.com/yydt/1347.html
近两年来，车联网、自动驾驶、无人驾驶、汽车智能化、网联化等成为了汽车行业的热点话题，未来汽车一定是朝着安全、可靠及舒适的方向发展。而这一切背后的发展都离不开传感器的作用，今天我们就来聊聊用途越来越广的惯性传感器——IMU。一、惯性传感器（IMU）简介IMU全称InertialMeasurementUnit，惯性测量单元，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器。其原理是采用惯性定律实现的，这些传感器从超小型的的MEMS传感器，到测量精度非常高的激光陀螺，无论尺寸只有几个毫米的MEMS传感器，到直径几近半米的光纤器件采用的都是这一原理。最基础的惯性传感器包括加速度计和角速度计（陀螺仪），他们是惯性系统的核心部件，是影响惯性系统性能的主要因素。尤其是陀螺仪其漂移对惯导系统的位置误差增长的影响是时间的三次方函数。而高精度的陀螺仪制造困难，成本高昂。因此提高陀螺仪的精度、同时降低其成本也是当前追求的目标。陀螺仪的发展趋势：随着微电子技术的发展，出现了新型的惯性传感器微机械陀螺仪和加速度计。MEMS（Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统/微电子机械系统）技术传感器也逐渐演变成为汽车传感器的主要部件。本文这里重点介绍MEMS的六轴惯性传感器。它主要由三个轴加速度传感器及三个轴的陀螺仪组成。二、MEMS惯性传感器分级、组成及原理1、MEMS惯性传感器分级目前不管是传统汽车还是自动驾驶汽车用的惯性传感器通常是中低级的，其特点是更新频率高（通常为：1kHz），可提供实时位置信息。但它有个致命的缺点——他的误差会随着时间的推进而增加，所以只能在很短的时间内依赖惯性传感器进行定位。通常在自动驾驶车辆中与GNSS（全球导航卫星系统）配合一起使用，称为组合惯导。2、MEMS惯性传感器组成及原理惯性传感器是对物理运动做出反应的器件，如线性位移或角度旋转，并将这种反应转换成电信号，通过电子电路进行放大和处理。加速度计和陀螺仪是最常见的两大类MEMS惯性传感器。加速度计是敏感轴向加速度并转换成可用输出信号的传感器；陀螺仪是能够敏感运动体相对于惯性空间的运动角速度的传感器。三个MEMS加速度计和三个MEMS陀螺仪组合形成可以敏感载体3个方向的线加速度和3个方向的加速度的微型惯性测量组合（MicroInertialMessurementUnit，MIMU），惯性微系统利用三维异构集成技术，将MEMS加速度计、陀螺仪、压力传感器、磁传感器和信号处理电路等功能零件集成在硅芯片内，并内置算法，实现芯片级制导、导航、定位等功能。（1）MEMS加速度计MEMS加速度计是MEMS领域最早开始研究的传感器之一。经过多年的发展，MEMS加速度计的设计和加工技术已经日趋成熟。上图为MEMS加速度计，它的工作原理就是靠MEMS中可移动部分的惯性。由于中间电容板的质量很大，而且它是一种悬臂构造，当速度变化或者加速度达到足够大时，它所受到的惯性力超过固定或者支撑它的力，这时候它会移动，它跟上下电容板之间的距离就会变化，上下电容就会因此变化。电容的变化跟加速度成正比。根据不同测量范围，中间电容板悬臂构造的强度或者弹性系数可以设计得不同。还有如果要测量不同方向的加速度，这个MEMS的结构会有很大的不同。电容的变化会被另外一块专用芯片转化成电压信号，有时还会把这个电压信号放大。电压信号在数字化后经过一个数字信号处理过程，在零点和灵敏度校正后输出。加速度计还有一个自测试功能。当它刚通电时，逻辑控制会向自测试电路发出命令。自测试电路产生一个直流电压加载到MEMS芯片的自测试电路板上，中间可活动电容板就会因静电吸引而下移。接下来的处理过程跟测试真的加速度一样。目前，国外众多研究机构和惯性器件厂商都开展了MEMS加速度计技术研究，如美国的Draper实验室、Michigan大学、加州大学Berkley分校、瑞士Neuchatel大学、美国NorthropGrummanLitton公司、Honeywell公司、ADI、SiliconDesigns、SiliconSensing、Endevco公司、瑞士的Colibrys公司、英国的BAE公司等。其中，以Draper实验室为代表的研究机构和大学的主要工作在于提升MEMS加速度计的技术指标。能够提供实用化MEMS加速度计产品的主要厂家有ADI、SiliconDesigns、SiliconSensing、Endevco和瑞士的Colibrys公司。（2）MEMS陀螺仪角速度计自20世纪80年代以来，对角速率敏感的MEMS陀螺仪角速度计受到越来越多的

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/7000.html