В НТЦ «Техноцентр» ЮФУ в рамках проекта по ПП №218 была произведена разработка инерциальных микроэлектромеханических (МЭМС) датчиков линейных ускорений (ДЛУ) и датчиков угловой скорости (ДУС).
Таблица 1. Параметры инерциальных МЭМС датчиков угловых скоростей
|
Параметр |
Описание |
Величина |
|
Случайный дрейф нуля (ARW) |
Определяется по методу Аллана |
10 |
|
Дрейф смещения под влиянием вибрации |
Диапазон вибрации 0-2000 Гц |
30 |
|
Дрейф смещения под влиянием ускорения |
Ускорения +/- 10g |
30 |
|
Дрейф смещения под влиянием температуры |
Диапазон температур -40… +85 °С |
30 |
|
Смещение под действием ударов |
Удар 5 000 g |
40 |
|
Диапазон измеряемых угловых скоростей |
|
+/- 300 |
|
Полоса пропускания |
|
300 Гц |
Таблица 2. Параметры разработанных датчиков линейных ускорений
|
Параметр |
Описание |
Величина |
|
Динамический диапазон |
Определяется по методу Аллана |
10 |
|
Дрейф нуля |
Диапазон вибрации 0-2000 Гц |
0.005 g/час |
|
Полоса пропускания |
По уровню |
300 Гц |
|
Диапазон температур |
|
-40… +85 |
Разработанный МЭМС элемент представляет собой интегрированную систему, изготовленную в объеме твердого тела, включающую в себя электрические и механические структуры.
При разработке МЭМС гироскопа и акселерометра были произведены следующие работы:
1. Аналитическое моделирование в среде MATLAB.
2. Создание трехмерной модели в CATIA v5.
3. Анализ методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS.
4. Моделирование электронной схемы обработки на языке VHDL.
5. Исследование МЭМС структур.