Derrière le vol stationnaire de précision du drone et le passage en douceur de la voiture autonome, il y a un processeur central essentiel - l'unité de mesure inertielle (IMU). Sa précision détermine directement la précision avec laquelle un appareil intelligent perçoit sa propre posture. Une IMU de haute précision quiExcellentLa performance est inséparable de l'un des processus les plus critiques de la chaîne de production: l'étalonnage en usine. Lorsque les besoins d'étalonnage IMU entrent dans l'ère de la microradiance, la table Nano - rotative piézoélectrique est le partenaire idéal pour les scénarios d'étalonnage grâce à des avantages techniques uniques.

L'unité de mesure inertielle (Inertial Measurement Unit) est un capteur utilisé pour mesurer l'état de mouvement d'un objet. Une IMU est généralement composée d'un accéléromètre et d'un gyroscope qui mesurent l'accélération linéaire d'un objet dans trois directions orthogonales. Le gyroscope est alors utilisé pour mesurer la vitesse angulaire d'un objet autour de trois axes orthogonaux. Grâce au traitement de ces données d'accélération et de vitesse angulaire, l'IMU peut calculer des informations telles que l'attitude, la vitesse et la position d'un objet.

IMU a une fréquence de mise à jour élevée et une précision d'extrapolation élevée dans un court laps de temps, il ne dépend pas des signaux externes et est capable de travailler indépendamment dans un environnement où le signal GPS est limité, à l'intérieur, sous terre, sous l'eau, etc. il a donc une large application dans De nombreux domaines tels que l'aérospatiale, les drones, les voitures autonomes, la robotique, les vêtements intelligents, etc.

Les accéléromètres et les gyroscopes intégrés à l'intérieur de l'IMU, qui mesurent respectivement l'accélération linéaire et la vitesse angulaire, sont influencés par un certain nombre de facteurs et présentent tous des écarts mineurs lors de la sortie réelle des données: il peut s'agir d'une erreur apportée lors de l'installation, d'une erreur non linéaire du facteur d'échelle ou d'un écart de direction de mesure causé par un désaccord entre les axes. L'essence de la Calibration est d'établir un modèle d'erreur par des tests de précision, de corriger ces erreurs systématiques pour s'assurer que les données de sortie IMU sont plus proches du mouvement réel.

Schéma du modèle d'erreur

Les accéléromètres dépendent généralement de l'étalonnage de la constante gravitationnelle: la direction du vecteur gravitationnel est fixe, l'étalonnage de l'accéléromètre est terminé en plaçant l'IMU dans différentes attitudes et en acquérant les valeurs de sortie de l'accéléromètre dans différents états de position, en comparant les écarts entre les valeurs théoriques et les valeurs mesurées, ce qui permet d'extrapoler les erreurs telles que le biais zéro et le facteur d'échelle de l'accéléromètre.

L'étalonnage dynamique est effectué dans l'état de mouvement de l'IMU, généralement avec une plate - forme rotative ou une table oscillante pour l'étalonnage. Le principe de la Calibration dynamique IMU est de clarifier les valeurs d'entrée et d'observer les valeurs de sortie pour les comparer. Fournir à l'IMU une grandeur physique connue, constante et précise (p. ex., angle spécifique, vitesse angulaire), en utilisant une vitesse angulaire constante stable, combinée à l'entrée de vitesse angulaire fournie par la tourelle, en modifiant l'attitude de l'IMU, en analysant les différences de sortie du capteur et en extrapolant tous les modèles de paramètres d'erreur, corrigeant ainsi les erreurs de mesure dynamique.

L'étalonnage IMU en usine n'est pas un simple test rotatif, mais un test systématique de l'équipement, des processus, et ses exigences de base se concentrent sur les aspects suivants:

La précision du capteur a progressé vers un niveau plus précis, de sorte que l'équipement d'étalonnage doit réaliser un ajustement d'attitude de l'ordre du microradian. La tourelle traditionnelle est sensible aux Jeux mécaniques, aux frottements, et il est difficile de répondre aux besoins d'étalonnage de l'IMU haut de gamme pour les erreurs d'installation, le facteur d'échelle.

L'étalonnage doit non seulement mesurer l'erreur statique, mais également vérifier les performances du capteur par un test dynamique de vitesse angulaire. Cela nécessite que la tourelle change rapidement d'attitude et que le processus de mouvement soit stable et sans jitter, évitant ainsi l'introduction d'erreurs supplémentaires.

Lorsque l'IMU doit fonctionner de manière stable dans certains environnements extrêmes, l'étalonnage doit également être synchronisé pour effectuer des tests à pleine température. L'appareil doit être compact et ne pas être affecté par les variations de température.

La table Nano - rotative piézoélectrique est pilotée par effet piézoélectrique inverse de la céramique piézoélectrique, la tension d'entrée provoquant ainsi une déformation nanométrique du matériau. Sa résolution à l'échelle nanométrique, son absence de frottement et sa vitesse de réponse ultra - rapide répondent aux besoins d'étalonnage IMU.

La table Nano - rotative piézoélectrique est capable de générer et de stabiliser des pas angulaires extrêmement faibles (par exemple au niveau de microradians) pour étalonner avec précision les erreurs de non - linéarité du capteur, etc.

L'entraînement piézoélectrique a une vitesse de réponse de l'ordre de la milliseconde et l'avantage d'être non magnétique et sans frottement. Cela permet à la table tournante d'effectuer des rotations et des balayages à basse vitesse extrêmement lisses et sans gigue, ce qui en fait une source d'entrée idéale pour tester les capteurs. Il permet une séparation plus claire des erreurs dynamiques de l'IMU, ce qui permet une compensation ciblée.

En combinant plusieurs produits piézo - électriques, tels que des tables de nanorotation piézo - électriques et des tables de nanopositionnement piézo - électriques, dans un système multi - axes, il est possible de construire une plate - forme de mouvement de précision à plusieurs degrés de liberté qui ajuste rapidement et avec précision l'IMU à l'une des postures théoriques requises pour étalonner le processus. Son extrême précision de positionnement répétitif assure la cohérence de chaque étalonnage, garantissant à la racine l'uniformité et la fiabilité des performances des produits IMU d'usine.

Plus de détails bienvenue au noyau d'appel demain!