以下內容中,小編將對等精度測量及其原理以及慣性測量單元的相關內容進行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進對測試測量的了解,和小編一起來看看吧。
一、等精度測量原理
等精度測量是指在整個測量過程中,如果影響和決定誤差大小的全部因素(條件) 始終保持不變,比如由同一個測量者,用同一臺儀器、同樣的測量方法,在相同的環(huán)境條件下,對同一被測量進行多次重復測量的測量方法。當然,在實際中極難做到影響和決定誤差大小的全部因素(條件)始終保持不變,因此一般情況下只能是近似認為是等精度測量。
等精度測量的最大特征之一是,測量的實際門控時間不是固定值,而是與測量信號有關的值,該值僅僅是測量信號的整數(shù)倍。在計數(shù)允許時間內,同時對標準信號和被測信號進行計數(shù),然后通過數(shù)學公式推導被測信號的頻率。由于柵極控制信號是被測信號的整數(shù)倍,因此消除了對被測信號產生的±1周期誤差,但是會產生與標準信號成±1周期的誤差。等精度測量的原理如圖所示。
根據(jù)上述等精度測量原理,可以很容易得出以下結論:首先,被測信號頻率fx的相對誤差與被測信號的頻率無關。其次,增加測量周期的“軟件門”或增加“標準”頻率“ f0”可以減少相對誤差,提高測量精度。最后,由于通常提供標準頻率f0的石英晶體振蕩器具有很高的穩(wěn)定性,因此標準信號的相對誤差非常小,可以忽略不計。假設標準信號的頻率為100 MHz,只要實際選通時間大于或等于1s,則測量的最大相對誤差可以達到1/100 MHz。
二、慣性測量單元
在了解了等精度測量及其原理后,我們再來看看什么是慣性測量單元
慣性測量單元是測量物體三軸姿態(tài)角(或角速率)以及加速度的裝置。一般的,一個IMU包含了三個單軸的加速度計和三個單軸的陀螺,加速度計檢測物體在載體坐標系統(tǒng)獨立三軸的加速度信號,而陀螺檢測載體相對于導航坐標系的角速度信號,測量物體在三維空間中的角速度和加速度,并以此解算出物體的姿態(tài)。在導航中有著很重要的應用價值。
慣性測量單元用于安裝了慣性導航系統(tǒng)的交通工具。如今,幾乎每個商業(yè)或軍事船只都安裝了慣性測量單元。大多數(shù)飛機也配備了慣性測量單元。同時,慣性測量單元也在飛行器中單獨使用,將慣性測量量報告給飛行員(不論是在駕駛艙或遙控駕駛)。導航在導航系統(tǒng)中,將慣性測量單元的數(shù)據(jù)送入計算機,基于速度和時間計算其當前位置。
慣性測量裝置IMU屬于捷聯(lián)式慣導,該系統(tǒng)有三個加速度傳感器與三個角速度傳感器(陀螺)組成,加速度計用來感受飛機相對于地垂線的加速度分量,角速度傳感器用來感受飛機的角度信息,該子部件主要有兩個A/D轉換器AD7716BS與64K的E/EPROM存儲器X25650構成,A/D轉換器采用IMU各傳感器的模擬變量,轉換為數(shù)字信息后經過CPU計算后最后輸出飛機俯仰角度、傾斜角度與側滑角度,E/EPROM存儲器主要存儲了IMU各傳感器的線性曲線圖與IMU各傳感器的件號與序號,部品在剛開機時,圖像處理單元讀取E/EPROM內的線性曲線參數(shù)為后續(xù)角度計算提供初始信息。
隨著科技的發(fā)展在民用領域、工業(yè)領域等將會越來越多的應用慣性測量單元。比如:無人駕駛、室內服務機器人、倉儲物流小車、室外送餐車、無人機等等都將會用到慣性測量單元這個模塊系統(tǒng)。
以上所有內容便是小編此次為大家?guī)淼挠嘘P等精度測量及其原理以及慣性測量單元的所有介紹,如果你想了解更多有關測試測量的內容,不妨在我們網(wǎng)站或者百度、google進行探索哦。