Dreiachsiges Gyroskop

Das dreiachsige Gyroskop ist eine Komponente, die in der Herstellung von Computer-, Elektronik- und optischen Produkten verwendet wird. Es ist ein Kernbestandteil einer Inertialmesseinheit (IMU), die die Rotationsrate oder Winkelgeschwindigkeit im dreidimensionalen Raum erfasst und misst. Durch die Erfassung von Änderungen des Drehimpulses liefert es kritische Orientierungs- und Rotationsbewegungsdaten. Das Gerät verwendet typischerweise MEMS (mikroelektromechanische Systeme) oder optische Prinzipien wie faseroptische Gyroskope (FOG). Das Gyroskop funktioniert durch die Erfassung des Coriolis-Effekts auf einer vibrierenden oder rotierenden Prüfmasse. Wenn sich das Gerät dreht, verursacht die Coriolis-Kraft eine sekundäre Schwingung senkrecht zur Antriebsrichtung, die gemessen wird, um die Winkelgeschwindigkeit zu bestimmen. Moderne dreiachsige Gyroskope integrieren oft drei einachsige Sensorelemente auf einem einzigen MEMS-Chip. Das Produkt ist mit wählbaren Vollausschlagsbereichen von ±250 bis ±2000 Grad pro Sekunde erhältlich. Die Bias-Stabilität, gemessen mittels Allan-Varianz bei konstanter Temperatur, beträgt ≤0,8 Grad pro Stunde. Die Rauschdichte des Winkel-Random-Walks beträgt ≤0,2 Grad pro Quadratwurzelstunde. Die Nichtlinearität, basierend auf der besten Ausgleichsgeraden, beträgt ≤0,1 % des Vollausschlags. Die Bandbreite ist über einen konfigurierbaren Tiefpassfilter von 100 bis 500 Hz einstellbar. Die Versorgungsspannung reicht von 3,0 bis 5,5 V DC, mit einer Stromaufnahme von ≤10 mA bei 3,3 V. Der Betriebstemperaturbereich beträgt -40 bis 85 °C. Das Gerät übersteht Stöße von 10000 g (0,1 ms Halbsinus). Digitale Ausgangsschnittstellen umfassen SPI und I2C. Die Gehäusegröße beträgt LCC-16, mit Abmessungen von 4,5×4,5×1,0 mm, und das Gewicht beträgt ≤0,5 g ohne Leiterplatte. Verwendete Materialien umfassen Silizium (MEMS), piezoelektrische Materialien und optische Fasern (für FOG). Diese Spezifikationen sind Verzeichnis-Referenzbereiche; verifizieren Sie modellspezifische Werte mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten vor der Beschaffung.

Das dreiachsige Gyroskop funktioniert durch die Erfassung des Coriolis-Effekts auf einer vibrierenden oder rotierenden Prüfmasse. Wenn sich das Gerät dreht, verursacht die Coriolis-Kraft eine sekundäre Schwingung senkrecht zur Antriebsrichtung, die gemessen wird, um die Winkelgeschwindigkeit zu bestimmen. Moderne dreiachsige Gyroskope integrieren oft drei einachsige Sensorelemente auf einem einzigen MEMS-Chip.