드론이 정확하게 서스펜션하고 자율주행차가 평온하게 굽은 뒤에는 매우 중요한 핵심 프로세서인 관성 측정 유닛 (IMU) 이 있다.그것의 정밀도는 스마트 기기가 자신의 자세를 감지하는 정확도를 직접 결정한다.고정밀 IMU우수성능은 생산 단계에서 가장 중요한 공정인 출하 표준을 떠날 수 없다.IMU 측정 수요가 마이크로 아크 시대에 진입했을 때, 압전 나노 회전대는 독특한 기술 우세로 측정 장면의 이상적인 파트너가 되었다.

관성 측정 유닛(Inertial Measurement Unit)은 물체의 움직임 상태를 측정하는 센서 장치이다.IMU는 일반적으로 세 직교 방향에서 물체의 선형 가속도를 측정하는 데 사용되는 가속도계와 자이로스코프로 구성됩니다.자이로스코프는 물체가 세 개의 직교축을 감는 각속도를 측정하는 데 쓰인다.이러한 가속도와 각속도 데이터의 처리를 통해 IMU는 물체의 자세, 속도, 위치 등의 정보를 해산할 수 있다.

IMU는 업데이트 빈도가 높고 단시간 내 추정 정밀도가 높은 특징을 갖고 있으며, 외부 신호에 의존하지 않고 실내, 지하, 수중 등 GPS 신호가 제한된 환경에서 독립적으로 작동할 수 있어 항공우주, 드론, 자율주행차, 로봇, 스마트 웨어러블 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다.

IMU 내부에 통합된 가속도계와 자이로스코프는 각각 선 가속도와 각 속도를 측정하는데, 일부 요소의 영향을 받아 실제 데이터를 출력할 때 모두 미세한 편차가 존재할 수 있다: 설치할 때 발생하는 오차일 수도 있고, 표도 인자의 비선형 오차일 수도 있고, 축 사이의 조준이 측정 방향의 편차를 초래할 수도 있다.그리고 표정의 본질은 정확한 테스트를 통해 오차 모델을 만들어 이러한 시스템적 오차를 보상하고 수정함으로써 IMU 출력 데이터가 실제 운동에 더 가깝도록 하는 것이다.

오차 모델 설명도

가속도계는 일반적으로 중력 상수 측정에 의존한다: 중력 벡터 방향이 고정되어 IMU를 다른 자세로 배치하고 각 위치 상태에서 가속도계의 출력 수치를 수집하여 이론 값과 실측 값의 편차를 비교하면 가속도계의 제로 편향과 표도 원인 등의 오차를 추산하여 가속도계 측정을 완성할 수 있다.

동적 캘리브레이션은 IMU가 동작하는 상태에서 이루어지는 캘리브레이션으로, 일반적으로 회전 플랫폼이나 스윙 테이블을 사용하여 교정됩니다.IMU 동적 표정의 원리는 입력 값을 명확히 하고 출력 값을 관측하여 비교하는 것이다.IMU에 특정 각도, 각 속도와 같은 알려진 일정하고 정확한 물리량을 제공하며, 안정적인 상수 각 속도를 이용하여 회전대에서 제공하는 각 속도 입력과 결합하여 IMU 자세를 변경하고 센서 출력 차이를 분석하여 모든 오차 매개변수 모델을 추산하여 동적 측정 오차를 수정한다.

IMU 출하 시 표준은 단순한 회전 테스트가 아니라 다음과 같은 몇 가지 핵심 요구 사항에 초점을 맞춘 장비, 프로세스에 대한 체계적인 테스트입니다.

센서의 정밀도는 이미 더 정밀한 단계로 진급되었기 때문에 측정 설비는 마이크로호도급의 자세 조정을 실현해야 한다.전통적인 턴테이블은 기계 간극, 마찰의 영향을 받기 쉬워 고급 IMU의 설치 오차, 표도 인수에 대한 교정 수요를 만족시키기 어렵다.

측정은 정적 오차뿐만 아니라 동적 각속도 테스트를 통해 센서 성능을 검증해야 한다.이것은 회전대가 빠르게 자세를 전환할 수 있고, 운동 과정이 안정적이고 떨림이 없으며, 추가 오차가 도입되지 않도록 해야 한다.

IMU가 일부 극단적인 환경에서 안정적으로 작동해야 할 때 표정도 동시에 전온테스트를 전개해야 한다.설비는 부피가 작고 자체는 온도 변화의 영향을 받지 않아야 한다.

압전 나노 회전대는 압전 세라믹의 역압전 효과에 기초하여 구동되며, 전압을 입력하여 재료에 나노급 변형을 일으킨다.나노급 해상도, 무마찰 및 초고속 응답 속도를 갖추고 있어 IMU에 지정된 요구를 충족시킨다.

압전 나노 회전대는 센서의 비선형 오차 등을 정확하게 측정하기 위해 극미한 각도에서 스텝 (예: 마이크로 아크 레벨) 을 생성하고 안정시킬 수 있다.

압전 구동은 밀리초급의 응답 속도와 자기 없음, 마찰 없음의 장점을 가지고 있다.이를 통해 회전대는 매우 매끄럽고 떨림이 없는 저속 회전과 스캔을 할 수 있어 센서를 테스트하는 데 이상적인 입력원이다.IMU의 동적 오차를 더욱 명확하게 분리하여 맞춤형 보상을 할 수 있도록 도와준다.

압전 나노 회전대와 압전 나노 포지셔닝 데스크와 같은 여러 압전 제품을 다축 시스템으로 조합함으로써 IMU를 측정 프로세스에 필요한 모든 이론적 자세로 빠르고 정확하게 조정할 수 있는 다자유도의 정밀 운동 플랫폼을 구축할 수 있다.매우 높은 반복 위치 정밀도로 매번 측정된 일관성을 보장하여 출하 시 IMU 제품 성능의 균일성과 신뢰성을 근원적으로 보장합니다.

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