設(shè)備故障診斷系統(tǒng)資訊:慣性測(cè)量控制單元(IMU)傳感器網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)級(jí)應(yīng)用問題爆發(fā)
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的加快,5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,無人機(jī)、無人機(jī)、VR/AR等終端應(yīng)用技術(shù)商業(yè)化規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng)。無線振動(dòng)傳感器基于無線技術(shù)的機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測(cè),具有振動(dòng)測(cè)量及溫度測(cè)量功能,操作簡(jiǎn)單,自動(dòng)指示狀態(tài)報(bào)警。應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備狀態(tài)管理及監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng);適合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)人員監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,保證設(shè)備正??煽窟\(yùn)行。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)具有緩變信號(hào)(如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等)與動(dòng)態(tài)信號(hào)(如振動(dòng)信號(hào))的數(shù)據(jù)融合處理功能;具有黑匣子記錄功能;系統(tǒng)滿足車輛振動(dòng)沖擊環(huán)境下的使用要求。一體化振動(dòng)變送器將壓電傳感器和精密測(cè)量電路集成在一起,實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)“傳感器+信號(hào)調(diào)理器”和“傳感器+監(jiān)測(cè)儀表”模式的振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的功能;適合構(gòu)建經(jīng)濟(jì)型高精度振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。 以MEMS為核心,將新一代信息技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)與終端應(yīng)用連接起來的智能傳感器正處于爆炸階段。 MEMS傳感器的設(shè)計(jì)和制造依賴于大規(guī)模的微納制造,在此基礎(chǔ)上,微納制造產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì)研究核心器件的市場(chǎng)應(yīng)用,對(duì)MEMS微納制造了一系列的調(diào)研。 分析其背后微納制造技術(shù)的應(yīng)用,以促進(jìn)微納制造技術(shù)的應(yīng)用和推廣。
慣性測(cè)量單元(Inertial measurement unit,簡(jiǎn)稱IMU)是測(cè)量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。IMU的核心裝置是陀螺儀和加速度計(jì)。通常情況下,每套慣性測(cè)量裝置包含三組陀螺儀和加速度計(jì),分別測(cè)量三個(gè)自由度的角加速度和線加速度,對(duì)加速度的積分和初始速度、位置的疊加運(yùn)算,得到物體在空間位置中的運(yùn)動(dòng)方向和速度,結(jié)合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定,對(duì)航向和速度修正以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。 IMU消費(fèi)級(jí)應(yīng)用爆發(fā) 根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和精度要求不同,可以將慣性導(dǎo)航所需陀螺儀器件分為戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)和商業(yè)級(jí)(消費(fèi)級(jí)): 1、戰(zhàn)略級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景集中于航天和航海領(lǐng)域; 2、導(dǎo)航級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景多為各類導(dǎo)彈武器; 3、戰(zhàn)術(shù)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景包括地面兵裝武器和飛行器; 4、商業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景為民用。 慣性技術(shù)發(fā)展之初主要用于國(guó)防軍工領(lǐng)域,高精度、高靈敏度是面向軍工慣性技術(shù)產(chǎn)品的主要特征。因此國(guó)外對(duì)高精度慣性技術(shù)和器件嚴(yán)密封鎖、對(duì)任何國(guó)家都是禁運(yùn)的。 隨著技術(shù)進(jìn)步,中低精度的慣性器件發(fā)展迅猛,其成本逐步降低,體積逐步減小,慣性技術(shù)在民用領(lǐng)域也開始得到應(yīng)用,并為越來越多的行業(yè)所了解。尤其微機(jī)電慣性器件(MEMS IMU)大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn),使得在較低精度即可滿足應(yīng)用需求的民用領(lǐng)域,慣性技術(shù)產(chǎn)品開始得到廣泛使用,目前應(yīng)用領(lǐng)域與規(guī)模正呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。下面列舉分析幾個(gè)IMU的重要應(yīng)用市場(chǎng)。 慣性導(dǎo)航自動(dòng)駕駛核心中的核心 自動(dòng)駕駛的核心包括定位、感知、決策、執(zhí)行四個(gè)部分,其中定位是決策和執(zhí)行的前提。定位系統(tǒng)主要作用是確定車輛所處的絕對(duì)位置;感知層的主要作用是收集和解析出周圍環(huán)境的信息;決策層基于對(duì)當(dāng)前位置和周圍環(huán)境的理解,做出實(shí)時(shí)的安全有效的執(zhí)行計(jì)劃;執(zhí)行層則是按照決策層的計(jì)劃。 定位系統(tǒng)主要是以高精地圖為依托,慣性傳感器(IMU)和全球定位系統(tǒng)(GNSS),來精確定位車輛所處絕對(duì)位置。