New-Tech Magazine | Oct 2016

Medical מוסף מיוחד

לתכנן עבור בקרתמשוב בעל רעש נמוך עם MEMS גירוסקופים

Mark Looney, Analog Devices

ג

מספר יתרונות, כמו להיות מסוגל לקבוע דרישות רלוונטיות בשביל מרכיב חישת המשוב, או, לחליפין, לנתח את התגובה ברמת המערכת לרעש בגירוסקופ מסוים. מאחר שלמתכנני המערכת יש הבנה טובה של קשר זה, הם יכולים להתמקד על שליטה בשני שטחי מפתח של השפעה שלהם על-גבי התנהגויות רעש בלולאות ) לפתח את 1( : משוב הקצב הזוויתי שלהם השיקולים המתאימים ביותר לשם בחירת ) לשמור על ביצועי 2(- ו MEMS הגירוסקופ הרעש המושגים במשך תהליך השילוב של החיישן. יסודות בקרת התנועה פיתוח של קשר שימושי בין התנהגויות וכיצד היא MEMS הרעש בגירוסקופ משפיעה על התנהגויות מערכות המפתח מתחיל לעתים קרובות עם הבנה יסודית 1 של האופן כיצד המערכת פועלת. איור מציע ארכיטקטורה לדוגמה עבור מערכת בקרת תנועה, המחלקת את מרכיבי המפתח לתוך גושים פונקציונאליים.

מציעים דרך MEMS ירוסקופי פשוטה למדוד קצב סיבוב זוויתי,

המטרה הפונקציונרית עבור סוג זה של מערכת היא ליצור פלטפורמה יציבה עבור כל אדם או ציוד שיכולה להיות רגישה לתנועה אינרציאלית. אחד היישומים לדוגמה הוא אנטנת מיקרוגל על פלטפורמת רכב אוטונומי, המנווט דרך תנאים קשים במהירות הגורמת לשינויים פתאומיים בכיוון הרכב. ללא איזו בקרה בזמן-אמת של זווית ההכוונה, אנטנות מאוד כיווניות אלה עשויים לא להיות מסוגלות לתמוך בתקשורת רציפה, תוך כדי תגובה לסוג זה של תנועה אינרציאלית. משתמשת במנוע סרוו, 1 המערכת באיור אשר יסתובב באופן שווה ויהפוך לסיבוב שיתר המערכת תישא. לולאת המשוב , השומר על MEMS מתחילה עם גירוסקופ של ה"פלטפורמה GѠ קצב הסיבוב המייצבת". אותות הקצב הזוויתי של הגירוסקופ המזינים את עיבוד האותות הדיגיטליים המיוחדים-ליישום הכולל סינון, כיול, כוונון ושילוב כדי ליצור משוב ). אות הבקרה של ᵠ E כיווני בזמן-אמת (

במארזים המתחברים בקלות לכרטיסי מעגלים מודפסים, כך שהם בחירה נפוצה כדי לשרת כאלמנט חישה משוב בסוגים שונים רבים של מערכות בקרת תנועה. בסוג זה של תפקיד, לרעש באותות קצב ) יכולה MEMS זוויתי (מוצאי גירוסקופי להיות השפעה ישירה על התנהגויות מערכת קריטיות, כגון יציבות הפלטפורמה והוא לעתים קרובות הגורם המגדיר ברמת יכול לשאת. MEMS הדיוק שגירוסקופ לכן, "רעש נמוך" הוא ערך מדריך טבעי עבור ארכיטקטי מערכת ומפתחים שלה, בשעה שהם מגדירים ומפתחים מערכות בקרת תנועה חדשות. אם ניקח ערך זה (רעש נמוך) צעד אחד הלאה, תרגום של שיקולים ברמת מערכת קריטיים דוגמת דיוק ההצבעה, לתוך מדידת רעש, שהם זמינים בד"כ בדפי הנתונים של גירוסקופי , הוא חלק חשוב מאוד של העבודה MEMS המושגית וארכיטקטונית. להבנת תלות המערכת בהתנהגויות רעש הגירוסקופ יש

New-Tech Magazine l 70