角速度传感器
用途最为广泛,可靠性较高的角速度传感器有两种型号。 1.日本村田压电型振动旋转传感器ENC-03 2.AD公司 ADXRS300
0、三轴角速度传感器:
概念,三轴加速度传感器和角速度传感器是两种不同类型的传感器,虽然都是利用压电这一效应,但一个检测的是三个平面方向的加速度,而角速度传感器检测是以传感器本身某一轴转动时产生的角度变化,所以是两种检测不同物理量的传感器,并且在一定程度上,两种传感器是不可互换的。如图说示:三轴和角速度传感器的区别一目了然
这是角速度传感器的工作示意图,检测的是某一轴的转动角速度
这是三轴加速度传感器的示意图,检测的是以芯片为平面的XY方向以及垂直于芯片Z轴方向的加速度。
1、芯片
日本村田压电型振动旋转传感器ENC-03是muRata的角速度传感器产品,在航模领域应用广泛,现有的机器人姿态传感的多个研究对象都是使用这一传感器,具有非常高的可靠性
ADXRS300是AD的角速度传感器产品,AD是业内最知名的传感器生产厂商之一,素有高可靠性,高精度,高价格的特点。传感器大都集成度较高,适合各种高要求的场合。
2、制造工艺
根据厂商提供的数据手册,两个产品的制造原理都基于科里奥利力也就是向心力。但是在制造工艺上有所不同,ENC-03使用陶瓷双压电片的设计,而ADXRS300使用BIMOS高集成度工艺制造,这个区别直接导致了ENC-03不能承受较大的震动,否则会产生较大的偏差。而ADXRS300可以承受2000G以内的冲击而不改变其输出性能。在这一点上ADXRS300 要远远胜过ENC-03,这几乎两个生产技术的差别。(不知道用一个是机械式一个是电子式来描述是否正确)。另外,由于ADXRS300的高集成度设计,ADXRS300可以通过某些外围电阻来调整内部的某些输出性能,使使用有极大灵活性。
3、性能比较
从绝对性能上来说,ADXRS300要大大优于ENC-03,这与两个芯片之间的制造工艺有关。如果追求高可靠性的场合,ADXRS300绝对是更好的选择。
4、不适宜场合
ENC-03:
1、不能在结露的情况下使用
2、不能在环境条件变化过分巨大的情况下使用,比如温度变化太大,会产生比较巨大的误差
3、不可遭受过于巨大的冲击,会损坏元件
4、使用时不能超过最大量程,会产生误差,甚至损坏器件
5、焊接时温度不能超过245摄氏度。
ADXRS300
1、不可遭受超过2000G(0.5ms)的冲击,会损坏元件(在这点上比ENC-03要强得多)
2、使用时不能超过最大量程,会产生误差,甚至损坏器件
5、额外功能
ENC-03:
ENC-03因为只有四个脚,除了提过参考电压脚和信号输出脚以外,没有任何其他功能
ADXRS300
ADXRS300采用16脚BGA封装,内部高度集成,提供了许多非常有助于提供性能的功能
1、内置温度传感器,提供温度电压输出,可编程采样调整温度变化带来的误差。这也是为什么我说ADXRS300可以避免温漂的原因,不是没有,而是可以避免。
2、提供自校准功能,通过芯片上的ST1 ST2两个脚,ADXRS300可以完成自校准功能,这对提高传感器可靠性有着巨大的作用。
3、可设置电阻,调整最大单位时间内量程、静态信号电压、带宽响应、基于ADXRS300的高集成度设计,可以设置一些外围电阻电容来调整这些性能参数,十分灵活。
4、提供高精度2.5V参考电压输出,提高AD采样可靠性。
6、使用难易度
ENC-03
因为信号刻度过小,ENC-03需要外加运放才能比较好的工作。 ADXRS300
高集成度势必会带来较少的外围器件,这点ADXRS300比ENC-03要好得多。
7、价格
ENC-03 50元左右 ADXRS300 190元 (09年出的ADXRS610性能更好价格差不多) 价格造成了两款传感器本身的定位就不同,两者相比较其实并不合理。 |