1、The World Leader in High Performance Signal Processing SolutionsADI Confidential Information Not for external distribution陀螺仪数据手册各参数意义微机械产品微机械产品微机械产品微机械产品Analog Devices, Inc.Analog Devices Confidential InformationExample: ADIS16365Analog Devices Confidential Information测量范围与灵敏度rhombus6陀螺正陀螺正陀螺正陀螺正、反
2、方向输入角速率的最大值表示了陀螺的测量范围反方向输入角速率的最大值表示了陀螺的测量范围反方向输入角速率的最大值表示了陀螺的测量范围反方向输入角速率的最大值表示了陀螺的测量范围，该值越大表示陀螺敏感速率的能力越强该值越大表示陀螺敏感速率的能力越强该值越大表示陀螺敏感速率的能力越强该值越大表示陀螺敏感速率的能力越强。circle6ADIS16365的测量范围可选的测量范围可选的测量范围可选的测量范围可选，分别是分别是分别是分别是300/sec, 150/sec和和和和75/sec。rhombus6灵敏度表示在规定的输入角速率下能敏感的最小输入角速率增灵敏度表示在规定的输入角速率下能敏感的最小输入角
3、速率增灵敏度表示在规定的输入角速率下能敏感的最小输入角速率增灵敏度表示在规定的输入角速率下能敏感的最小输入角速率增量量量量。circle6300/sec测量范围测量范围测量范围测量范围：0.05 /sec /LSB灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度circle6150/sec测量范围测量范围测量范围测量范围：0.025 /sec /LSB灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度circle675/sec测量范围测量范围测量范围测量范围：0.0125 /sec /LSB灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度rhombus6要针对不同应用选择合适的测量范围要针对不同应用选择合适的测量范围要针对不同应用选择合适的测量范围要针对不同应用选择
4、合适的测量范围，因测量范围大了因测量范围大了因测量范围大了因测量范围大了，灵敏灵敏灵敏灵敏度会相应降低度会相应降低度会相应降低度会相应降低，除非选择更高精度的除非选择更高精度的除非选择更高精度的除非选择更高精度的ADC。Analog Devices Confidential Information封装误差rhombus6陀螺仪装配精度相对于芯片内陀螺仪装配精度相对于芯片内陀螺仪装配精度相对于芯片内陀螺仪装配精度相对于芯片内Z轴加速度计所测量的重力加速轴加速度计所测量的重力加速轴加速度计所测量的重力加速轴加速度计所测量的重力加速度方向的误差为度方向的误差为度方向的误差为度方向的误差为0.05度度
5、度度。rhombus6裸片对角线与封装对角线的夹角误差为裸片对角线与封装对角线的夹角误差为裸片对角线与封装对角线的夹角误差为裸片对角线与封装对角线的夹角误差为0.5度度度度Diagonal of dieDiagonal of packageDie rotationAnalog Devices Confidential Information非线性度rhombus6刻度因子刻度因子刻度因子刻度因子circle6陀螺输出与输入角速率的比值陀螺输出与输入角速率的比值陀螺输出与输入角速率的比值陀螺输出与输入角速率的比值，该比值是根据整个输入角速率范围该比值是根据整个输入角速率范围该比值是根据整个输入角
6、速率范围该比值是根据整个输入角速率范围内测得的输入内测得的输入内测得的输入内测得的输入/输出数据输出数据输出数据输出数据，通过最小二乘法拟合求出的直线斜率通过最小二乘法拟合求出的直线斜率通过最小二乘法拟合求出的直线斜率通过最小二乘法拟合求出的直线斜率。rhombus6刻度因子拟合的残差决定了该拟合数据的可信程度刻度因子拟合的残差决定了该拟合数据的可信程度刻度因子拟合的残差决定了该拟合数据的可信程度刻度因子拟合的残差决定了该拟合数据的可信程度，表征了陀表征了陀表征了陀表征了陀螺实际输入螺实际输入螺实际输入螺实际输入/输出数据的偏离程度输出数据的偏离程度输出数据的偏离程度输出数据的偏离程度。rho
7、mbus60.1%满量程的非线性度即指刻度因子的非线性度满量程的非线性度即指刻度因子的非线性度满量程的非线性度即指刻度因子的非线性度满量程的非线性度即指刻度因子的非线性度。Analog Devices Confidential Information初始零偏误差和零偏稳定性rhombus6零偏是指陀螺在零输入状态下的输出零偏是指陀螺在零输入状态下的输出零偏是指陀螺在零输入状态下的输出零偏是指陀螺在零输入状态下的输出，其用较长时间输出的均值等效其用较长时间输出的均值等效其用较长时间输出的均值等效其用较长时间输出的均值等效折算为输入角速率来表示折算为输入角速率来表示折算为输入角速率来表示折算为输入
8、角速率来表示。rhombus6在零输入状态下的长时间稳态输出是一个平稳的随机过程在零输入状态下的长时间稳态输出是一个平稳的随机过程在零输入状态下的长时间稳态输出是一个平稳的随机过程在零输入状态下的长时间稳态输出是一个平稳的随机过程，即稳态输即稳态输即稳态输即稳态输出将围绕均值出将围绕均值出将围绕均值出将围绕均值（零偏零偏零偏零偏）起伏和波动起伏和波动起伏和波动起伏和波动，习惯上用均方差来表示习惯上用均方差来表示习惯上用均方差来表示习惯上用均方差来表示，这种均这种均这种均这种均方差被定义为零偏稳定性方差被定义为零偏稳定性方差被定义为零偏稳定性方差被定义为零偏稳定性。rhombus63/sec的初
9、始零偏误差可以理解为静态误差的初始零偏误差可以理解为静态误差的初始零偏误差可以理解为静态误差的初始零偏误差可以理解为静态误差，它不会随时间波动它不会随时间波动它不会随时间波动它不会随时间波动，所以很容易通过软件校正所以很容易通过软件校正所以很容易通过软件校正所以很容易通过软件校正。rhombus6 0.007 /sec零漂值的大小标志着观测值围绕零偏的离散程度零漂值的大小标志着观测值围绕零偏的离散程度零漂值的大小标志着观测值围绕零偏的离散程度零漂值的大小标志着观测值围绕零偏的离散程度，它很难它很难它很难它很难通过软件校正通过软件校正通过软件校正通过软件校正。circle6对于微机械陀螺对于微机
10、械陀螺对于微机械陀螺对于微机械陀螺，由于其结构材料受温度的影响较大由于其结构材料受温度的影响较大由于其结构材料受温度的影响较大由于其结构材料受温度的影响较大，所以零偏稳定性往往所以零偏稳定性往往所以零偏稳定性往往所以零偏稳定性往往在在在在25下给出下给出下给出下给出。circle6 ADIS16365在在在在-40 到到到到85 的范围下的范围下的范围下的范围下，零偏温度系数为零偏温度系数为零偏温度系数为零偏温度系数为0.01 /sec/ Analog Devices Confidential Information输出噪声rhombus6当陀螺处于零输入状态时当陀螺处于零输入状态时当陀螺处于
11、零输入状态时当陀螺处于零输入状态时，陀螺的输出信号为白噪声和慢变随陀螺的输出信号为白噪声和慢变随陀螺的输出信号为白噪声和慢变随陀螺的输出信号为白噪声和慢变随机函数的叠加机函数的叠加机函数的叠加机函数的叠加。其慢变随机函数可用来确定零偏或零偏稳定性其慢变随机函数可用来确定零偏或零偏稳定性其慢变随机函数可用来确定零偏或零偏稳定性其慢变随机函数可用来确定零偏或零偏稳定性指标指标指标指标，白噪声定义为单位检测带宽平方根下等价旋转角速率的白噪声定义为单位检测带宽平方根下等价旋转角速率的白噪声定义为单位检测带宽平方根下等价旋转角速率的白噪声定义为单位检测带宽平方根下等价旋转角速率的标准偏差标准偏差标准偏差
12、标准偏差，单位单位单位单位(/sec)/Hz或或或或(/hr)/Hz。这个白噪声也这个白噪声也这个白噪声也这个白噪声也可以用单位为可以用单位为可以用单位为可以用单位为/hr的角度随机游走系数来表示的角度随机游走系数来表示的角度随机游走系数来表示的角度随机游走系数来表示，随机游走系随机游走系随机游走系随机游走系数是指由白噪声产生的随时间累积的陀螺输出误差系数数是指由白噪声产生的随时间累积的陀螺输出误差系数数是指由白噪声产生的随时间累积的陀螺输出误差系数数是指由白噪声产生的随时间累积的陀螺输出误差系数。当外当外当外当外界条件基本不变时界条件基本不变时界条件基本不变时界条件基本不变时，可认为上面所分
13、析的各种噪声的主要统计可认为上面所分析的各种噪声的主要统计可认为上面所分析的各种噪声的主要统计可认为上面所分析的各种噪声的主要统计特性是不随时间推移而改变的特性是不随时间推移而改变的特性是不随时间推移而改变的特性是不随时间推移而改变的。circle6ADIS16365的角度随机游走系数为的角度随机游走系数为的角度随机游走系数为的角度随机游走系数为2 /hrcircle6输出噪声是输出噪声是输出噪声是输出噪声是0.8/sec rmscircle6噪声密度是噪声密度是噪声密度是噪声密度是0.044 /sec/Hz rmsAnalog Devices Confidential Information
14、线性加速度影响rhombus6理论上陀螺仪只测试旋转角速度理论上陀螺仪只测试旋转角速度理论上陀螺仪只测试旋转角速度理论上陀螺仪只测试旋转角速度，但实际上所有的陀螺均对加但实际上所有的陀螺均对加但实际上所有的陀螺均对加但实际上所有的陀螺均对加速度敏感速度敏感速度敏感速度敏感，而重力加速度又是无处不在的而重力加速度又是无处不在的而重力加速度又是无处不在的而重力加速度又是无处不在的，且在现场应用中且在现场应用中且在现场应用中且在现场应用中，又很难保证陀螺不受冲击和振动产生的加速度影响又很难保证陀螺不受冲击和振动产生的加速度影响又很难保证陀螺不受冲击和振动产生的加速度影响又很难保证陀螺不受冲击和振动产
15、生的加速度影响，这样在实这样在实这样在实这样在实际应用中际应用中际应用中际应用中，陀螺对加速度的敏感程度指标就非常重要陀螺对加速度的敏感程度指标就非常重要陀螺对加速度的敏感程度指标就非常重要陀螺对加速度的敏感程度指标就非常重要。circle6ADIS16365对线性加速度的敏感度为对线性加速度的敏感度为对线性加速度的敏感度为对线性加速度的敏感度为0.05 /sec/gAnalog Devices Confidential Information偏置电压灵敏度rhombus6偏置电压灵敏度指的是陀螺仪的输出对供电电源变化的敏感程偏置电压灵敏度指的是陀螺仪的输出对供电电源变化的敏感程偏置电压灵敏度
16、指的是陀螺仪的输出对供电电源变化的敏感程偏置电压灵敏度指的是陀螺仪的输出对供电电源变化的敏感程度度度度，即供电电源每变化即供电电源每变化即供电电源每变化即供电电源每变化1V，输出角速度变化多少输出角速度变化多少输出角速度变化多少输出角速度变化多少。circle6ADIS16365的偏置电压灵敏度为的偏置电压灵敏度为的偏置电压灵敏度为的偏置电压灵敏度为0.3 /sec/VAnalog Devices Confidential Information带宽rhombus6带宽是指陀螺能够精确测量输入角速度的频率范围带宽是指陀螺能够精确测量输入角速度的频率范围带宽是指陀螺能够精确测量输入角速度的频率范
17、围带宽是指陀螺能够精确测量输入角速度的频率范围，这个范围这个范围这个范围这个范围越大表明陀螺的动态响应能力越强越大表明陀螺的动态响应能力越强越大表明陀螺的动态响应能力越强越大表明陀螺的动态响应能力越强。circle6ADIS16365的的的的3dB带宽为带宽为带宽为带宽为330HzAnalog Devices Confidential Information传感器谐振频率rhombus6它指的是陀螺内部传感器的谐振频率它指的是陀螺内部传感器的谐振频率它指的是陀螺内部传感器的谐振频率它指的是陀螺内部传感器的谐振频率circle6ADIS16365内部传感器的谐振频率为内部传感器的谐振频率为内部传
18、感器的谐振频率为内部传感器的谐振频率为14.5kHzAnalog Devices Confidential Information自检rhombus6ADI的的的的iMEMS传感器均集成自检功能传感器均集成自检功能传感器均集成自检功能传感器均集成自检功能circle6同时测试机械部分和电子部分同时测试机械部分和电子部分同时测试机械部分和电子部分同时测试机械部分和电子部分（其他厂商的自检功能大多只测试电子部其他厂商的自检功能大多只测试电子部其他厂商的自检功能大多只测试电子部其他厂商的自检功能大多只测试电子部分分分分），），），），提高了系统鲁棒性提高了系统鲁棒性提高了系统鲁棒性提高了系统鲁棒性。circle6ADIS16365的自检功能通过写寄存器使能的自检功能通过写寄存器使能的自检功能通过写寄存器使能的自检功能通过写寄存器使能，可以加正激励或负激励可以加正激励或负激励可以加正激励或负激励可以加正激励或负激励，加加加加正激励后正激励后正激励后正激励后，会在理想角速度数据的基础上加会在理想角速度数据的基础上加会在理想角速度数据的基础上加会在理想角速度数据的基础上加1400LSB，加负激励后加负激励后加负激励后加负激励后，会会会会在理想角速度数据的基础上减在理想角速度数据的基础上减在理想角速度数据的基础上减在理想角速度数据的基础上减1400LSB。
