Современная электроника №3/2022

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 33 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2022 (обеспечивает замыкание контактов при действии номинальной перегруз- ки, действующей параллельно пло- скости основания), можно реализо- вать разные сценарии реагирования на внешние воздействия. Датчики угловой скорости (ДУС) Для датчика угловых скоростей (ДУС) в ООО «ЛМП» разработан и освоен в производстве ЧЭ на основе кольцево- го резонатора. Подобные кольцевые резонаторы на протяжении нескольких десятилетий используют многие зару- бежные производители для твердотель- ных волновых гироскопов с высокими показателями точности и стабильно- сти. Современные технологии МЭМС позволили снизить себестоимость ЧЭ и точнее управлять их характеристи- ками на стадии разработки и массо- вого производства. Конструкция ЧЭ обеспечивает надёжность и долговре- менную стабильность в широком диа- пазоне рабочих температур от –50°С до +125 ° С и механическую прочность без ухудшения параметров при одиночных ударах до 5000g. Кремниевый чувствительный эле- мент состоит из резонатора, подве- шенного при помощи восьми торсио- нов к основанию в магнитной системе (рис. 5). Кремниевый ЧЭ сращивают со стеклом и размещают в однород- ном магнитном поле. Магнитное поле образует магнитная система, состоя- щая из кобальто-самариевого магнита, верхнего и нижнего магнитопроводов. Предварительно собранный ЧЭ с осно- ванием и постоянным магнитом поме- щается в герметизированный металло- стеклянный корпус, вакуумируется, а затем сопрягается с внешним блоком электроники (рис. 6). На основе описанного ЧЭ произво- дится аналоговый однокомпонент- ный МЭМС-ДУС модели ТГ-100 в проч- ном корпусе размерами 51 × 37 × 23 мм. Высокая стабильность нуля позволяет применять его для решения широкого круга задач навигации и стабилизации полезной нагрузки, а встроенный тер- модатчик позволяет алгоритмически- ми методами температурной компенса- ции улучшить показатели стабильности (рис. 7). Основные характеристики МЭМС- ДУС модели ТГ-100: ● диапазон измерения угловой скоро- сти: ±100°/с (выбирается при заказе); ● нелинейность: < 0,15%; ● нестабильность смещения нуля (по диаграмме Аллана): < 2°/ч; ● случайная составляющая шума вы- ходного сигнала: 0,052°/ √ ч; ● полоса пропускания (по уровню –3 дБ): не менее 50 Гц; ● напряжение питания: 5 В; ● потребление тока: < 100 мА. Воздействия, используемые для ими- тации внешних воздействующих фак- торов (ВВФ) при испытаниях: ● температурные циклы от 0°С до +50°С со скоростью изменения температу- ры 1…2°С/мин; ● линейное ускорение величиной до 200g по трём осям; ● широкополосная случайная вибра- ции амплитудой до 12g в диапазоне частот от 100 до 2000 Гц по трём осям. Аналоговый интерфейс МЭМС-ДУС, доступный потребителю, представлен тремя сигналами: ● напряжение, пропорциональное про- екции угловой скорости вращения на измерительную ось; ● напряжение, пропорциональное тем- пературе платы МЭМС-ДУС; ● опорное напряжение, генерируемое схемой обработки сигнала. Таким образом, пользователь имеет инструменты для реализации собствен- ных алгоритмов термокомпенсации с учётом поведенческой модели своего объекта, его рабочих циклов и факти- ческих внешних воздействий [1–3]. Показателем качества поставлен- ных в компании процессов разработ- ки, производства, тестирования датчи- Рис. 5. Чувствительный элемент МЭМС-ДУС Рис. 6. Этап корпусирования чувствительного элемента МЭМС-ДУС Рис. 7. МЭМС-ДУС модели ТГ-100 Рис. 8. Новый БИНС ГКВ-7 с 2-антенным приёмником ГНСС ков, высокого уровня постобработки сигналов датчиков и надёжности кон- структивных решений корпусов мно- гокомпонентных БИНС собственного изготовления служит включение моду- ля базовой линейки ГКВ-10 в реестр утверждённых средств измерения (при- каз Росстандарта от 04.10.2019№2344). Все накопленные компетенции ООО «ЛМП» воплощены в новом флагмане компании – модуле ГКВ-7 (рис. 8). Это 10-компонентный БИНС с двухантен- ным мультисистемным приёмником сигналов ГНСС с RTK. Основные улучшения, реализован- ные в ГКВ-7 в сравнении с базовой линейкой: ● универсальный малогабаритный 15-контактный разъём Micro D-Sub, цепи синхронизации теперь выделе- ны, возможно исполнение со свобод- ными концами – жгутом; ● коаксиальный разъём SMA для ГНСС- антенн заменён на малогабаритный MMCX; ● 2-антенное решение, теперь курс вы- числяется в статике; ● универсальный корпус с возможно- стью OEM-исполнения; ● увеличена надёжность изделий за счёт каркасной конструкции; ● добавленыюстировочные отверстия для исключения люфта при установ- ке изделия на объект; ● массогабаритные характеристи- ки не ухудшились, общая высота модулей стала меньше: габариты 42 × 62 × 20,5 мм, масса от 55 до 65 г;