Обзор датчиков для измерения параметров движения. Часть 2 - Инерциальные датчики высокой точности

В первой части статьи были рассмотрены инерциальные датчики и модули, выполненные по МЭМС-технологии и обладающие средними для приборов данного класса характеристиками. Такие приборы применяются в системах, критичных к стабильной работе датчиков в жестких условиях эксплуатации (автомобильные системы стабилизации подвески, резервные навигационные приборы для малой авиации и беспилотных летательных аппаратов и др.), где требования к точности измерения параметров движения не очень высоки. Для более точных измерений производители предлагают инерциальные измерительные приборы с улучшенными характеристиками. Рассмотрим некоторые из них.

Один из приборов высокой точности – трехосевой гироскоп STIM202 компании Sensonor Technologies (рис. 1). Он обладает намного лучшими характеристиками по сравнению с "младшими братьями", описанными в первой части статьи (например, одноосевыми гироскопами SAR150 и CRG20-01). Так, увеличено разрешение (с 12 до 24 бит), улучшена стабильность смещения во время работы (0,5 вместо 5–50 °/ч), снижен случайный угловой уход (0,2 вместо 0,8–1 °/ч1/2), расширена полоса пропускания (262 вместо 50 Гц). Столь высоких показателей компании Sensonor Technologies удалось добиться в первую очередь за счет ряда уникальных технологических решений, примененных в конструкции гироскопов. Одно из них – запатентованная технология Butterfly (бабочка).

Технология Butterfly, разработанная компа нией Sensonor, основана на применении сдвоенной инерциальной массы специальной формы (напоминает бабочку), изготовленной из одного кристалла кремния. Принцип действия приборов, основанных на технологии Butterfly, такой же, как и у других вибрационных гироскопов. Специальная система возбуждает первичные противофазные колебания инерциальных масс.