
- •1 Список сокращений
- •2 Введение
- •3 Микромеханический гироскоп rr-типа
- •3.1 Конструкция и принцип действия
- •3.2 Уравнения динамики чэ
- •3.3 Частотные характеристики ротора ммг
- •4 Методика испытаний. Вариация аллана
- •5 Описание аппаратуры
- •6 Экспериментальные данные
- •7 Расчетные соотношения и используемое математическое обеспечение
- •8 Анализ полученных характеристик
- •9 Сравнительный анализ
- •10 Заключение
- •11 Список используемых источников
8 Анализ полученных характеристик
Анализ экспериментально полученных характеристик рассматриваемых гироскопов представлен в виде гистограмм на рис.12 и 13.
Рис. 12. Распределение гироскопов по шумовой составляющей –
нестабильности смещения нуля.
Результат показывает, что для ~85% испытанных гироскопов нестабильность смещения нуля находится в пределах 10°/ч.
Рис. 13. Распределение гироскопов по шумовой составляющей –
случайное блуждание угла
Результат показывает, что для ~30% гироскопов характеристика по шуму соответствует той, которая была заявлена. Т.е. случайное блуждание угла находится в пределах 0,6°/√ч, соответственно спектральная плотность шума – 0,01°/с/√Гц.
9 Сравнительный анализ
Для сравнительной оценки результатов расчетов были использованы материалы оценок вариации Аллана для ММГ разработки фирм Sensonor и Analog Devices[15, 17].
Р
ис.
14. Вариация Аллана для
гироскопа STIM202 (Sensonor) (°/ч)
Рис. 15. Вариация Аллана для гироскопа ADIS1630 (Analog Devices) (°/с)
Сравнительная количественная оценка отдельных шумовых составляющих для этих приборов и представлена в табл. 2.
Таблица 2
Характеристика Гироскоп |
Случайное блуждание угла, °/√ч |
Нестабильность смещения нуля, °/ч |
Lot40H14 (Tronic’s Microsystems) |
0,516 |
1,77 |
Lot41K22 (Tronic’s Microsystems) |
0,462 |
6,62 |
STIM202 (Sensonor) |
0,2 |
0,3 (τ > 4000 c) |
ADIS1630 (Analog Devices) |
0,5 |
6 |
На рис. 16 приведен график вариации Аллана от времени усреднения для четырех гироскопов.
Lot41K22
Lot40H14
ADIS1630
STIM202
Рис. 16. Графики вариации Аллана ММГ фирм Analog Devices, Sensonor и двух ММГ(Lot41K22, Lot40H14) из изготовленной партии
Как видно по графику, шумовые характеристики разработанных ММГ близки к характеристикам наиболее точного микромеханического гироскопа фирмы Analog Devices. Можно отметить, что STIM202 является одним из самых точных ММГ, представленных на российском рынке.
10 Заключение
Проведены испытания гироскопов разработки ЦНИИ «Электроприбор» в сотрудничестве с французской фирмой Tronic's Microsystems на основе бескорпусного микромеханического чувствительного элемента. Сравнительный анализ шумовых характеристик исследованных ММГ с представленными на российском рынке зарубежными датчиками повышенной точности фирм Analog Devices и Sensonor проведен по вариациям Аллана. Это сравнение показало возможность появления на российском рынке конкурентоспособных микромеханических гироскопов отечественной разработки.