Микромеханические гироскопы

Микромеханические гироскопы (ММГ). Появление этих приборов обозначило революционный процесс в развитии инерциальной технологии. Идея их создания базируется на использовании гибридно-интегральных технологий в конструкциях, например, вибрационных гироскопов. Заметим здесь, что эти же идеи послужили базой для создания микроакселерометов. Одними из первых разработчиков этого направления, получивших практические результаты следует считать специалистов лаборатории им. Ч. Дрейпера. На рис. 6 показана структурно-конструктивная схема вибрационного (камертонного) ММГ, разработанного в этой лаборатории.

навигационный система гироскоп

Рис. 6 - Структура ММГ

К числу уникальных характеристик таких устройств относятся сверхмалые (единицы миллиметров) габариты, устойчивость к механическим (цо 100000 g) и тепловым (от -40 до +85°С) воздействиям, малое энергопотребление и, конечно, чрезвычайно низкая стоимость (десятки USD на одну ось измерений). Это определяет широкие возможности использования ММГ на самых разных подвижных объектах: от снарядов до подвижных роботов, вплоть до установки «на каждое колесо автомобиля». Комплексирование таких гироскопов и акселерометров, поддержанных микропроцессорами с приемными устройствами спутниковых навигационных систем, позволило создать сверхминиатюрные навигационные системы, в которых гироскопы фактически играют роль фильтра, поддерживая на коротких интервалах времени навигационную информацию.

Характерна динамика развития ММГ. Если первые образцы таких приборов, которые были изготовлены во второй половине 90-х годов, демонстрировали точность около 6000000 град/ч, то в 1991 г. наблюдалась погрешность около 100000 град/ч, а в 1995 -порядка 1000 град/ч. В настоящее время рассматривается возможность достижения точности таких гироскопов на уровне сотых долей градуса в час. Эргономические показатели ММГ обусловили тенденцию роста не только гражданского, но и военного использования таких гироскопов. В 1996 г. военное применение нашли уже около 10% (в стоимостном выражении) изготовленных гироскопов.

Заключение

Приведена характеристика рассмотренных типов гироскопов.

Выделены основные свойства данных чувствительных элементов

Построены конструктивные решения для рассмотренных типов гироскопов.

Приложение 1

Механический гироскоп

Приложение 2

Электронно-оптический гироскоп

Статья в тему

Четырехканальный реограф на транзисторах
Реографией называется метод изучения состояния какой-либо системы и происходящих в ней процессов по изменению электрического сопротивления этой системы для постоянного или переменного тока. Реография - весьма точный метод, так как даже очень малые изменения сопротивления могут быть за ...