Présentation du gyroscope MEMS de guidenav
Gyroscope MEMS
Plus de 15 000 systèmes en service dans plus de 35 pays
Solutions personnalisées approuvées par les principaux acteurs mondiaux
Notre gyroscope MEMS offre plusieurs avantages par rapport aux gyroscopes traditionnels, tels que les types à fibre optique ou laser en anneau. Il est plus compact, léger et économique, ce qui le rend idéal pour les projets limités en espace et sensibles au budget. Malgré sa taille réduite, il offre une précision et une stabilité élevées, essentielles pour les applications critiques.
Reconnu par les principales organisations de l'aérospatiale, de la défense et de l'industrie dans plus de 35 pays, notre gyroscope MEMS se distingue par sa fiabilité et sa précision.
Les gyroscopes MEMS couvrent toutes vos applications
Modèle de gyroscope MEMS en vedette
Chez GuideNav, nous comprenons que différentes industries ont des exigences uniques. C'est pourquoi nous proposons une gamme de gyroscopes MEMS avec différents niveaux de précision et de paramètres de performances. Que votre projet exige une très haute précision pour les applications aérospatiales ou une stabilité robuste pour une utilisation industrielle, nous avons un modèle qui répond à vos besoins spécifiques.
Chaque gyroscope est conçu pour exceller dans son environnement prévu, vous garantissant ainsi les performances exactes dont vous avez besoin, quelle que soit l'application. Avec GuideNav, vous accédez à une solution sur mesure qui correspond parfaitement aux exigences de votre secteur.
- Haute précision et rentabilité
- Instabilité de biais ≤0,5°/h
- Marche aléatoire angulaire : 0,03 deg/√h
- Plage ± 450 °/s
- Interface RS422
- ITAR Gratuit
- Disponible pour la personnalisation
- Haute précision et rentabilité
- Instabilité de biais ≤10°/h
- Marche aléatoire angulaire : 0,05 deg/√h
- Plage ± 150 °/s
- Interface RS422
- ITAR Gratuit
- Disponible pour la personnalisation
- Ultra-haute précision
- Instabilité de biais ≤0,5°/h
- Marche aléatoire angulaire : 0,05 deg/√h
- Plage ± 450 °/s
- Interface RS422
- ITAR Gratuit
- Disponible pour la personnalisation
Parlons de votre projet
Votre projet mérite une solution adaptée à vos spécifications exactes. Pour garantir que nous fournissons le meilleur gyroscope MEMS pour vos besoins, nous vous invitons à partager les paramètres spécifiques et les exigences de performances de votre application. Qu'il s'agisse de précision, de stabilité ou de contraintes de taille, notre équipe est prête à vous aider à trouver l'ajustement parfait.
Table des matières
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Gyroscope MEMS
Qu'est-ce que le gyroscope MEMS ?
Un gyroscope MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) est un appareil compact et très fiable utilisé pour mesurer la vitesse angulaire ou maintenir l'orientation dans une large gamme d'applications. Contrairement aux gyroscopes traditionnels, la technologie MEMS combine des composants mécaniques et électriques à une échelle microscopique, ce qui donne lieu à une solution plus petite et plus rentable sans compromettre les performances.
Ces gyroscopes font partie intégrante des systèmes où la précision et la stabilité sont cruciales, notamment dans les environnements aérospatial, de défense et industriel. Les gyroscopes MEMS sont appréciés pour leur capacité à fournir des mesures précises, même dans les conditions les plus exigeantes, ce qui en fait un composant essentiel des systèmes de navigation et de contrôle modernes.
Principales caractéristiques du gyroscope Mems de Guidenav
Principales caractéristiques du gyroscope MEMS
Faible coût
Caractéristique
Les gyroscopes MEMS sont beaucoup plus rentables à produire que les gyroscopes FOG, grâce aux processus de fabrication de semi-conducteurs à grande échelle.
Avantage
Convient aux applications grand public dans les domaines de l'électronique grand public, de l'automobile et de l'automatisation industrielle, répondant aux besoins des marchés sensibles aux coûts.
Miniaturisation et légèreté
Caractéristique
Les gyroscopes MEMS sont nettement plus petits et plus légers que les gyroscopes FOG, ce qui les rend faciles à intégrer dans des appareils compacts.
Avantage
Idéal pour les appareils portables, les smartphones, les drones et les appareils portables où la taille et le poids sont des facteurs critiques.
Faible consommation d'énergie
Caractéristique
Les gyroscopes MEMS consomment généralement moins d’énergie, ce qui les rend adaptés aux appareils fonctionnant sur batterie.
Avantage
Prolonge la durée de vie de la batterie des appareils portables et alimentés par batterie, ce qui les rend idéaux pour les applications de longue durée telles que les appareils portables et mobiles.
Réponse rapide et intégration élevée
Caractéristique
Les gyroscopes MEMS ont des temps de réponse rapides et peuvent être intégrés à des accéléromètres, des magnétomètres et d'autres capteurs dans une seule puce ou un seul boîtier, formant une IMU.
Avantage
Fournit des solutions complètes de mesure d'attitude et de mouvement, idéales pour les applications dynamiques telles que le contrôle de vol des drones.
Processus de fabrication du gyroscope mems
Processus de fabrication du gyroscope MEMS
01
ÉTAPE 1 : Analyse et conception des besoins du client
Définir les spécifications : travaillez avec le client pour définir les paramètres de performance clés tels que le taux de dérive, la densité de bruit, la stabilité de la température et la sensibilité. Sur la base de ces exigences, concevez la structure MEMS et les circuits associés, et validez la conception par des simulations pour vous assurer qu'elle répond aux performances souhaitées.
02
ÉTAPE 2 : Fabrication de structures MEMS
Photolithographie et gravure : utiliser des techniques de photolithographie, de gravure et de dépôt de matériaux pour fabriquer les structures mécaniques de base et les électrodes du gyroscope MEMS sur des tranches de silicium, en garantissant que le processus de fabrication s'aligne sur les paramètres de performances spécifiés par le client.
03
ETAPE 3 : Intégration des composants
Intégration ASIC : intégrez les structures MEMS fabriquées à un circuit intégré spécifique à une application (ASIC) pour obtenir un traitement, une amplification, un filtrage et une conversion analogique-numérique précis du signal, garantissant ainsi une précision et une fiabilité conformes aux exigences du client.
04
ÉTAPE 4 :Emballage
Encapsulation : Encapsulez la puce MEMS intégrée à l'aide d'un boîtier de protection et de techniques d'étanchéité pour garantir la stabilité et la fiabilité dans diverses conditions environnementales, répondant pleinement aux exigences environnementales et de durabilité du client.
05
ÉTAPE 5 : Étalonnage et tests
Calibrage : effectuez un calibrage rigoureux pour ajuster et vérifier les paramètres de performance clés du gyroscope. Effectuer des tests fonctionnels et environnementaux complets pour garantir que le produit final répond aux spécifications du client et fonctionne de manière fiable dans l'environnement d'application prévu.
Comment sélectionner
Comment sélectionner le bon
gyroscope MEMS
ÉTAPE 1
Définir l'application
Identifiez le scénario d'application spécifique pour le gyroscope MEMS. Assurez-vous que le gyroscope sélectionné répond aux exigences environnementales et opérationnelles de l’application.
ÉTAPE 2
Évaluer les exigences de précision
Déterminez le niveau de précision requis en fonction des besoins de l’application, y compris la résolution et la précision des mesures de vitesse angulaire.
ÉTAPE 3
Tenez compte du taux de dérive et de la stabilité de la température
Évaluez l'impact du taux de dérive et des variations de température sur les performances du gyroscope, en particulier lors d'une utilisation à long terme ou dans des environnements présentant des changements de température importants.
ÉTAPE 4
Analyser la taille et la consommation d'énergie
Tenez compte des contraintes de taille et des exigences de consommation électrique, en particulier dans les appareils portables ou alimentés par batterie.
ÉTAPE 5
Valider la compatibilité du système
Après avoir sélectionné un gyroscope MEMS, validez sa compatibilité avec les interfaces système, les protocoles et les flux de traitement de données existants.
ÉTAPE 6
Validation et tests de performances
Effectuez une validation expérimentale et des tests de performances sur le gyroscope MEMS sélectionné, y compris la réponse dynamique, les niveaux de bruit et la résistance aux interférences.
Comparez les mems et le gyroscope à fibre optique
MEMS VS FIBRE OPTIQUE
Quel est le meilleur ?
Gyroscope MEMS : Grâce aux progrès technologiques, les gyroscopes MEMS ont atteint des niveaux de précision comparables aux gyroscopes FOG de milieu de gamme dans de nombreux scénarios. Leurs atouts résident dans la miniaturisation, la faible consommation d’énergie et les coûts de production variés, ce qui les rend largement applicables dans l’électronique grand public, les drones, les équipements militaires, l’automatisation industrielle et l’électronique automobile.
Gyroscope FOG : les gyroscopes FOG restent le choix privilégié pour les applications de haute précision, en particulier dans les scénarios nécessitant une stabilité à long terme, tels que l'aérospatiale, la navigation de précision et la défense. Malgré leur plus grande taille et leur coût plus élevé, les gyroscopes FOG excellent en termes de performances dans des conditions environnementales extrêmes.
Fonctionnalité | Gyroscope MEMS | Gyroscope BROUILLARD |
---|---|---|
Principe de fonctionnement | Mesure la vitesse angulaire à travers des structures micromécaniques dans la technologie MEMS | Mesure la vitesse angulaire basée sur l'effet Sagnac dans les interférences de fibre optique |
Précision | Large gamme de précision ; certains gyroscopes MEMS haut de gamme ont atteint une précision comparable à celle des gyroscopes FOG de niveau intermédiaire | Haute précision, idéale pour les applications exigeantes de navigation et de contrôle, notamment avec une stabilité à long terme |
Taux de dérive | Le taux de dérive s’est considérablement amélioré grâce aux progrès technologiques ; certains modèles haut de gamme peuvent rivaliser avec les gyroscopes FOG | Présente généralement un taux de dérive très faible, adapté à un fonctionnement continu à long terme |
Taille et poids | Compact et léger, idéal pour les applications dans des espaces restreints, largement utilisé dans les appareils portables et les applications militaires | Plus grand et plus lourd, adapté aux applications de haute précision où l'espace et le poids ne sont pas des contraintes |
Consommation d'énergie | Faible consommation d'énergie, idéal pour les appareils portables alimentés par batterie et les missions de longue durée | Consommation d'énergie plus élevée, adaptée aux systèmes où les besoins en énergie ne constituent pas une préoccupation majeure |
Coût | Coût variable, allant de faible à moyen, adapté aux applications grand public, industrielles et militaires à grande échelle | Coût de production plus élevé, adapté aux applications haut de gamme |
Résistance aux interférences | La résistance aux interférences s’est améliorée grâce aux progrès de la conception et de l’emballage ; la plupart des gyroscopes MEMS offrent désormais une bonne résistance aux interférences électromagnétiques | Insensible aux interférences électromagnétiques, idéal pour les environnements électromagnétiques complexes |
Stabilité de la température | Grâce aux techniques de compensation de température, de nombreux gyroscopes MEMS haut de gamme fonctionnent de manière stable sur une large plage de températures. | Excellente stabilité en température, adaptée aux environnements extrêmes |
Applications | Largement utilisé dans l'électronique grand public, les drones, les équipements militaires, l'automatisation industrielle, l'électronique automobile, etc. | Navigation de haute précision, aérospatiale, marine, défense et autres applications haut de gamme |
Nos avantages
Pourquoi choisir Guidenav?
Approuvé par les acteurs clés
Nos produits avancés de navigation inertielle jouissent de la confiance des principales organisations des secteurs de l'aérospatiale, de la défense, du commerce et de l'industrie dans plus de 25 pays. Notre réputation de fiabilité et de précision nous distingue.
Performances optimales
Nos produits offrent des performances de premier ordre avec une excellente stabilité de biais. Conçus pour les applications les plus exigeantes, ils assurent une navigation et un contrôle précis.
Éprouvé dans un environnement difficile
Nos solutions sont conçues pour résister à des conditions extrêmes, offrant des performances constantes dans des environnements difficiles. La température de fonctionnement typique avec nos capteurs et systèmes de navigation inertielle est de -40℃~+60℃
Excellentes performances sous vibrations
Notre technologie excelle dans les environnements à fortes vibrations, garantissant précision et stabilité même dans les environnements opérationnels les plus difficiles.
Système PLUG&PLAY
Nos systèmes sont conçus pour une intégration facile, offrant des solutions plug-and-play qui simplifient l'installation et réduisent le temps de configuration, vous permettant ainsi de vous concentrer sur votre mission.
SANS ITAR
Nos produits sont sans ITAR, vous offrant l'avantage de transactions internationales plus faciles et de moins d'obstacles réglementaires. Choisissez GuideNav pour des opérations mondiales transparentes.
Notre usine - Voir pour croire
Pourquoi nous choisir
Des solutions complètes pour tous vos besoins de navigation
Couverture de qualité commerciale
Stabilité du biais : >0,2°/h
Solution : Gyroscope/IMU/INS basé sur MEMS
Applications : navigation automobile, véhicules aériens sans pilote, transport, robotique, etc.
Couverture de qualité tactique
Stabilité de polarisation : 0,05°/h-0,2°/h
Solution : Gyroscope/IMU/INS à fibre optique et MEMS
Applications : opérations de véhicules blindés, artillerie anti-aérienne, ciblage de précision, etc.
Couverture de niveau de navigation
Stabilité de polarisation : ≤0,05°/h
Solution : Fibre optique & Gyroscope laser annulaire/IMU/INS
Applications : guidage moyenne et longue portée, aviation militaire, satellites
FAQ
Réponses à vos questions
Un système de navigation inertielle (INS) utilise des capteurs inertiels pour mesurer les changements de mouvement, ce qui aide à déterminer la vitesse, l'orientation et la position d'un objet.
L'IMU, un composant du système de navigation inertielle, se compose de capteurs tels que des accéléromètres, des gyroscopes et parfois des magnétomètres.
Plus de détails :
- Les accéléromètres mesurent l'accélération d'un objet et suivent l'évolution de sa vitesse.
- Les gyroscopes détectent les changements de vitesse angulaire.
- Les magnétomètres évaluent la force et la direction du champ magnétique terrestre, déterminant ainsi l'orientation par rapport au nord magnétique. Le système s'ajuste à l'écart entre le nord géographique et le nord magnétique. Cependant, les sources d'interférences magnétiques peuvent affecter la précision d'un magnétomètre dans la plupart des véhicules.
Ces capteurs ont chacun des limites, mais ils fonctionnent mieux lorsqu'ils sont combinés. En mesurant ces trois capteurs, la centrale de navigation inertielle calcule la distance parcourue et le cap.
Un système de navigation inertielle mesure :
- Pas
- Rouler
- Titre
Un INS intègre également un récepteur GNSS, ajoutant un autre capteur. Cela fournit une position absolue plutôt que relative. Alors qu'un INS peut à lui seul déterminer la position par rapport au référentiel inertiel, sa combinaison avec le GNSS fournit une position globale précise.
Un système de navigation inertielle est autonome et n'a pas besoin de signaux satellite ou de stations de base pour déterminer la position.
Le GNSS s'appuie sur les informations satellitaires pour le positionnement. Il est largement utilisé dans les applications civiles, commerciales et de défense, bien qu'il puisse être perturbé par les conditions atmosphériques et les trajets multiples. Les signaux GNSS peuvent également être obstrués par des tunnels ou intentionnellement interférés par brouillage et usurpation d’identité, en particulier dans les scénarios militaires.
Lorsqu'ils sont utilisés ensemble, ces deux systèmes fournissent un positionnement très précis, le système de navigation inertielle conservant la précision dans les environnements refusés par GNSS, améliorant ainsi les données de navigation GNSS.
Un INS comprend une unité de mesure inertielle (IMU) et une unité de calcul. À partir d'une position et d'une orientation connues (le référentiel inertiel), l'IMU suit les changements de vitesse et de rotation, envoyant des données brutes à l'unité de calcul INS, qui détermine ensuite avec précision la nouvelle position et l'orientation.
Les systèmes de navigation inertielle fournissent des données de position de manière fiable. Ils vont des MEMS légers (systèmes microélectromécaniques) aux gyroscopes dynamiques à fibre optique (FOG) et aux gyroscopes numériques avancés à fibre optique (DFOG).
L'INS est particulièrement utile dans les environnements où le GNSS (système mondial de navigation par satellite) n'est pas disponible. Le GNSS peut être perturbé dans les tunnels ou sous l’eau. Il peut également souffrir de trajets multiples ou d'interférences atmosphériques. Bien qu'il s'agisse d'un problème mineur pour la navigation téléphonique, un positionnement précis est essentiel pour les applications de levé aérien ou de défense.
La combinaison de l'INS avec le GNSS est plus fiable, car l'INS atténue les erreurs que le GNSS seul pourrait rencontrer. L'INS peut fonctionner efficacement sans communication avec la station de base, ce qui le rend idéal là où le GNSS est imprécis ou indisponible.
Divers systèmes de navigation inertielle offrent différents niveaux de précision.
Les INS haut de gamme utilisant des gyroscopes à fibre optique (FOG) sont précis à quelques centimètres près, adaptés à l'exploration aérospatiale, aux AUV et aux applications de défense. Contrairement au GNSS, l'INS est insensible au brouillage ou à l'usurpation d'identité car il ne s'appuie pas sur des références externes telles que des satellites ou des stations de base. GuideNav propose également des INS économiques basés sur MEMS pour les applications nécessitant moins de précision.
L'étalonnage d'un INS garantit que les résultats de sortie du capteur sont précis et cohérents dans les conditions de fonctionnement spécifiées. L'étalonnage implique de comparer les sorties de l'INS avec les informations de référence et d'ajuster les facteurs de co-efficacité pour qu'ils correspondent aux deux.
La sortie INS peut varier en raison de plusieurs facteurs, tels que :
- Température – Affecte la sortie INS sur une plage de températures.
- Sources d'erreurs systématiques à partir d'accéléromètres et de gyroscopes comprenant :
- Biais du capteur
- Facteur d'échelle de sortie du capteur
- Sensibilité transversale du capteur
- Désalignement de l’axe du capteur
- Sensibilité G du gyroscope MEMS
- Champ magnétique – Les unités INS équipées de magnétomètres pour la détermination du cap peuvent être affectées par les changements de champ magnétique (par exemple, des objets ferreux ou des aimants provoquant des interférences statiques). Cette erreur est généralement calibrée une fois que l'INS est installé dans sa position finale sur un véhicule pour tenir compte des sources d'interférences magnétiques statiques. Tous les produits GuideNav disposent d'un logiciel d'étalonnage magnétique intégré pour résoudre ce problème.
L'étalonnage INS implique des équipements tels que des chambres de température, des tables de mise à niveau, des tables de taux et des cardans. Tous les produits GuideNav sont calibrés, testés et conformes aux normes industrielles pertinentes avant expédition.
Les capteurs INS se répartissent en cinq niveaux de performances , principalement basés sur les performances du gyroscope.
Bien que l'INS utilise également des accéléromètres et des magnétomètres, le coût du gyroscope par rapport aux performances détermine principalement le niveau de performance. Les performances des INS basés sur MEMS vont du niveau grand public au niveau tactique, mais les progrès des technologies MEMS et de fusion de données ont poussé les performances des INS basés sur MEMS vers un niveau tactique haut de gamme.
Niveau de performance : Consommateur
- Stabilité du biais gyroscopique : plus de 20 °/h
- Coût : $
- Exemples d'applications : détection de mouvement
- Technologie des capteurs : MEMS
Niveau de performance : industriel/tactique
- Stabilité du biais gyroscopique : 5 – 20 °/h
- Coût : $$
- Exemples d'applications : robotique
- Technologie de capteur : basée sur MEMS
Niveau de performance : Tactique haut de gamme
- Stabilité du biais gyroscopique : 0,1 – 5 °/h
- Coût : $$$
- Exemples d'applications : systèmes autonomes
- Technologie de capteur : MEMS / FOG (gyroscope à fibre optique) /RLG (gyroscope laser annulaire)
Niveau de performance : Navigation
- Stabilité du biais gyroscopique : 0,01 – 0,1 °/h
- Coût : $$$$
- Exemples d'applications : navigation aérienne
- Technologie de capteur : BROUILLARD/RLG
Niveau de performance : Stratégique
- Stabilité du biais gyroscopique : 0,0001 – 0,01 °/h
- Coût : $$$$$
- Technologie de capteur : BROUILLARD/RLG