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蘇大本科生發(fā)明高精度測量小黑盒,可替代高成本高精度傳感器


  來源: 江蘇廣電融媒體新聞中心 時間:2022-04-02 編輯:清風
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三厘米見方的“神秘”小黑盒,安裝在無人機上就可以實現(xiàn)姿態(tài)控制,用于汽車則能夠實現(xiàn)安全氣囊的彈出檢測、車載定位,還可以適用于運動監(jiān)測、行人定位、室內(nèi)定位甚至航空航天等領域……這個“神秘”小黑盒由蘇州大學電子信息學院的三名本科生朱辰霄、裘紅翠、戴瑄辰發(fā)明,記者今天了解到,在學院徐祥老師的指導下,這支本科生科研計劃小組順利完成了研究成果“陣列式微慣性測量組件”,據(jù)悉,該組件已經(jīng)申請了一項國家發(fā)明專利,登記了兩項軟件著作權。



“神秘”小黑盒內(nèi)的組件可以測量載體的運動加速度和旋轉角速度。其中,運動加速度由加速度計獲取,旋轉角速度由陀螺儀采集。里面也別有洞天,PCB板上分布著32個小芯片和1塊大芯片,分別是消費級微慣性傳感器和主控芯片STM32。就是這樣32個精度低、價格便宜的消費級慣性傳感器,通過該團隊對其基于并行數(shù)據(jù)采集結構的陣列化電路設計,竟搖身一變,精度相對提升近6倍,可媲美工業(yè)級的慣性測量單元。



“目前高精度工業(yè)級慣性傳感器主要來自于國外,對我國智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了現(xiàn)實困難,在設計高精度慣性傳感器的思路方面,國外廠商主要研究如何優(yōu)化慣性傳感器敏感單元的結構設計,以此獲得更高的精度,但是缺點也十分明顯——傳感器的體積、功耗和成本增大。而我們團隊則利用低價格、低精度傳感器進行陣列化的設計,實現(xiàn)了低成本、高精度的測量。”團隊成員朱辰霄介紹道。



據(jù)指導老師徐祥介紹,這支本科生科研計劃小組早在2020年就做出了小黑盒的第一版樣品,中間歷經(jīng)了幾輪測試、改進,于2021年下半年形成了如今比較成熟的作品,“在項目研發(fā)中,同學們可以更好地了解電子設計的基礎知識,對電路設計、信號處理有更深刻地認識了解?!敝笇Ю蠋熜煜檎f,“目前項目組采用的是國外進口的低精度慣性傳感器,價格低也不存在出口限制、供應短缺等問題,但我們已經(jīng)開始嘗試使用國產(chǎn)低精度慣性傳感器實現(xiàn)高精度測量,今后我們還需要解決更多的技術性問題,比如溫度處理、高精度的信號標定等,希望以后可以研發(fā)出滿足工業(yè)級測試標準和要求的比肩國外同級別的慣性傳感器?!?


(來源:江蘇廣電融媒體新聞中心/沈一秀 通訊員/邢淑敏 編輯/玉潔)


關鍵詞:蘇州大學 高精度測量 傳感器    瀏覽量:4420

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