Заключение. В результате фантастического технологического прорыва создан новый класс инерциальных датчиков по MEMS технологии

В результате фантастического технологического прорыва создан новый класс инерциальных датчиков по MEMS технологии, которые имеют микроскопические габариты, ничтожно малую массу, исчезающее малое энергопотребление, низкую стоимость при серийном производстве.

Практическая работа с простейшими объектами исследования (трехосным микромеханическим акселерометром, двухосным микромеханическим ДУС и микромеханическим ИИБ) в рамках данного учебного пособия раскрывает дополнительные, удобные для пользователя свойства микромеханических инерциальных датчиков:

- электропитание всего от одного номинала постоянного напряжения обычно в диапазоне от 3, 0В до 3, 3В;

- наличие режима пониженного энергопотребления (SLEEP MODE или POWER DOWN MODE), задаваемого внешней командой логического уровня;

- наличие режима самотестирования (SELF TEST MODE), задаваемого внешней командой логического уровня для проверки одновременно механической и электронной частей микромеханического инерциального датчика;

- наличие нескольких (обычно до четырех) диапазонов измерения, задаваемых внешними командами логического уровня;

- представление выходной цифровой информации в виде одного или нескольких стандартных интерфейсов;

- размещение на одной печатной плате или в одной микросхеме полного набора оборудования ИИБ для построения бескарданной инерциальной навигационной системы (три акселерометра, три ДУС, аналого-цифровые преобразователи, микропроцессор, интерфейсные устройства для выдачи информации потребителям и приема информации от средств внешней коррекции).

Хочется надеяться, что данное учебное пособие будет способствовать все более широкому распространению микромеханических инерциальных датчиков в изделиях российского производства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пешехонов В.Г. Гироскопы начала ХХI века// Гироскопия и навигация. – 2003. - №4(43). – с. 5-18.

2. Бабур Н., Шмидт Дж. Направление развития инерциальных датчиков// Гироскопия и навигация. – 2000. - № 1(28). – с. 3-15.

3. Kumar R., Barbour N., Elwell J.M. “Emerging Low(er) Cost Inertial Sensors”, Доклад CSDL-P-3399 Лаборатории им. Ч.Дрейпера, Cambridge, MA. Июль 1994, представленный на 22 Joint Services Data Exchange, Scottsdale, AZ, октябрь 1994.

4. Неаполитанский А.С., Хромов Б.В. Микромеханические вибрационные гироскопы. – М.: Когито-Центр, 2002. – 122 с., ил.

5. Распопов В.Я. Микромеханические приборы: учебное пособие. М.; Машиностроение, 2007. – 400 с., ил.

6. Salychev Oleg S. MEMS-based Inertial Navigation: Expectations and Reality. - Published by the Bauman Moscow State Technical University Press, Moscow, Russia, 2012 – 2008 p.

7. Попов Г.В. Лабораторный практикум по микромеханике//Инженерный журнал: наука и инновации. Электронное научно-техническое издание. – 2013. – вып. 2 (14).

8. Попов Г.В., Перлина О.А. Измерение параметров и калибровка микромеханических инерциальных измерительных блоков// Авиакосмическое приборостроение, 2014, №12, с. 38…48.

9. Гироскопия. Терминология. Сборники научно-нормативной терминологии, выпуск 118, под ред. И.В.Новожилова, РАН Секция навигационных систем и их чувствительных элементов Научного совета РАН по проблемам управления движением и навигации, Комитет научной терминологии в области фундаментальных наук. – М., 1994. – 38 с., ил.

10. Ишлинский А.Ю. Механика относительного движения и силы инерции. М.; Наука, 1981. - 191 с., ил.

11. ±1.5g, ±6g Three Exis Low-g Micromashined Accelerometer MMA7361L, Freescale Semiconductor, Inc., Technical Data. Document Number: MMA7361L Rev 0, 04/2008, p. 11.

12. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. 13-е изд., исправленное. - М., Наука, 1986. – 544 с., ил.

13. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов, пер. с англ. Матушевского Г.В. и Привальского В.Е. – М., Мир, 1974. – 464 с., ил.

14. https://alavar.software.informer.com/5.2/

15. ST Microelectronics. Preliminary Data. MEMS motion sensor: dual axis pitch and yaw ±30˚ /s analog gyroscope. Doc ID 15804 Rev 2, p.12.

16. Sparkfun Electronics, Inc, Atomic IMU – 6 Degrees of Freedom – Xbee Ready, 2009.3.25, p. 4.

17. ST Microelectronics. MEMS inertial sensor: single-axis ±300˚ /s analog output yaw rate gyroscope. Rev. 1 May 2008, p. 13.

18. Уровни рамные и брусковые. Технические условия. ГОСТ9392-89. - 6 с.

19. Малогабаритная поворотная установка МПУ-1 МПУ.00.00.000. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. – 1960. – с. 21.

20. Мультиметры цифровые APPA-301, APPA-303, APPA-305. Руководство по эксплуатации, М., 2010, 64 с.

Сведения об авторе

Автор – Попов Георгий Владимирович, - родился в Москве в 1948 году. В 1966 году поступил на факультет Приборостроения Московского высшего технического училища имени Н.Э.Баумана. После завершения обучения в 1972 году был определен по распределению на работу в отраслевой научно-исследовательский институт, где прошел путь от инженера до директора. В 1983 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель и главный конструктор ряда проектов. В настоящее время - доцент кафедры ИУ-2 Московского государственного технического университета имени Н.Э.Баумана. С 1996 года действительный член Международной академии навигации и управления движением.