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IMU 精度误差定义,惯性测量单元 IMU传感器精度误差分析

文章出处:新闻动态 责任编辑:百世精工科技 发表时间:2023-04-28 09:36:36
  
  

       惯性测量单元 (IMU) 将加速度计的线性加速度和陀螺仪的旋转相结合,以提供导航参数和位置更新信息。 这些参数的精度受许多误差的影响,这些误差是时间的函数。 这是对这些IMU精度误差及其定义的简要说明。

3DM-CV5-IMU惯性测量单元传感器

一、惯性测量单元 (IMU)传感器的陀螺仪误差

1、偏置稳定性

       偏置稳定性(或偏置不稳定性)定义为测量值相对于其输出速率平均值的漂移。偏置稳定性测量告诉您陀螺仪输出在一定时间内的稳定性。 偏置可表征为偏置重复性(IMU不同周期的变化)或偏置稳定性(IMU单次操作期间的变化)。


2、角度随机游走

       MEMS陀螺仪会因热电反应而产生高频白噪声。 这种随机噪声是一个额外的信号误差源,无法通过校准进行建模。 这种随机游走会导致误差增长,与时间的平方根成正比。


3、校准误差

       术语“校准误差”是指陀螺仪的比例因子、对齐和线性误差。 当设备转动时,此类错误往往会产生错误。这些错误可能会导致额外的漂移。


二、惯性测量单元 (IMU)传感器的加速度计误差

1、恒定偏差

       加速度计的偏置是其输出信号与实际加速度值的偏移。 恒定偏置误差会导致位置误差,该误差会随着时间的推移而增大。 可以通过测量加速度计输出的长期平均值来估计偏差,当它不经历任何加速时。但是,加速度计上有重力作用,这将显示为偏差。 为了测量偏差,有必要知道设备相对于重力场的精确方向。在实践中,这可以通过校准和正交性测量来实现。


2、速度随机游走

       加速度计的输出受电子设备的传感器噪声的影响。 白噪声中的这种误差与时间的平方根成正比。 加速度计输出端的这种白噪声会产生速度随机游走,通常以m/s/√h为单位指定。


3、比例因子

       比例因子是加速度计输入与测量的实际传感器输出的关系。 因此,比例因子(以 ppm 表示)是输入变化与实际测量的线性增长。


4、VRE

       振动校正误差(VRE)是加速度计对传感器中电流整流的响应,导致加速度计偏移。 这可能是一个重大的累积误差,会随着时间的推移而传播,并可能导致稳定中的过度补偿。VRE高度依赖于加速度计的振动曲线以及传感器的满量程范围。 VRE在高动态环境中最活跃。


       相关产品型号:3DMGX5-IMU3DM-CX5-IMU3DMCV5-IMU


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