EWTZ9G型陀螺及其应用

HEATS 发表于 2010-9-13 21:34:06

1概述     EWTZ9G型陀螺是MEC公司生产的一种用来测量载体角速率的IC，该陀螺的英文名称直译为导电塑料旋转编码器（ConductivePlasticRotaryEncoder）。它是利用MEMS技术制作的，具有可靠性高，性价比高的特点。 
表1EWTZ9G型陀螺的主要参数
<TABLE border=1 cellPadding=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=Normal>
序号 </TD>
<TD class=Normal>
内容 </TD>
<TD class=Normal>
条件 </TD>
<TD class=Normal>
最小 </TD>
<TD class=Normal>
典型 </TD>
<TD class=Normal>
最大 </TD>
<TD class=Normal>
单位 </TD>
<TD class=Normal>
备注 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
1 </TD>
<TD class=Normal>
工作电压 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
4.75 </TD>
<TD class=Normal>
5.00 </TD>
<TD class=Normal>
5.25 </TD>
<TD class=Normal>
V </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
2 </TD>
<TD class=Normal>
工作电流 </TD>
<TD class=Normal>
VCC=5.0V </TD>
<TD class=Normal>
5.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
11.0 </TD>
<TD class=Normal>
mA </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
3 </TD>
<TD class=Normal>
最小输出 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
0.3 </TD>
<TD class=Normal>
V </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
4 </TD>
<TD class=Normal>
最大输出 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
VCC－0.3 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
V </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
5 </TD>
<TD class=Normal>
灵敏度 </TD>
<TD class=Normal>
Ta=－30℃～80℃ </TD>
<TD class=Normal>
22.50 </TD>
<TD class=Normal>
25.00 </TD>
<TD class=Normal>
27.5 </TD>
<TD class=Normal>
MV/(deg/s) </TD>
<TD class=Normal>
从25℃开始改变 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
6 </TD>
<TD class=Normal>
灵敏度漂移 </TD>
<TD class=Normal>
Ta=－30℃～80℃ </TD>
<TD class=Normal>
－5.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
5.0 </TD>
<TD class=Normal>
％ </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
7 </TD>
<TD class=Normal>
零点输出 </TD>
<TD class=Normal>
Ta=－30℃～80℃ </TD>
<TD class=Normal>
2.10 </TD>
<TD class=Normal>
2.50 </TD>
<TD class=Normal>
2.9 </TD>
<TD class=Normal>
V </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
8 </TD>
<TD class=Normal>
零点漂移 </TD>
<TD class=Normal>
Ta=－30℃～80℃ </TD>
<TD class=Normal>
－10.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
10.0 </TD>
<TD class=Normal>
％ </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
9 </TD>
<TD class=Normal>
动态范围 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
－60.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
60.0 </TD>
<TD class=Normal>
deg/s </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
10 </TD>
<TD class=Normal>
输出噪声 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
10.0 </TD>
<TD class=Normal>
mVp－p </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
11 </TD>
<TD class=Normal>
启动时间 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
1.0 </TD>
<TD class=Normal>
sec </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal rowSpan=2>
12 </TD>
<TD class=Normal rowSpan=2>
零点稳定性 </TD>
<TD class=Normal>
0～5min </TD>
<TD class=Normal>
－25.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
25.0 </TD>
<TD class=Normal rowSpan=2>
mV </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
5min～15min </TD>
<TD class=Normal>
－10.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
10.0 </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal rowSpan=2>
13 </TD>
<TD class=Normal rowSpan=2>
线性度 </TD>
<TD class=Normal>
<50deg/s </TD>
<TD class=Normal>
－0.50 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
0.5 </TD>
<TD class=Normal rowSpan=2>
％ </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
50deg/s～60deg/s </TD>
<TD class=Normal>
－5.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
5.0 </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
14 </TD>
<TD class=Normal>
横轴灵敏度 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
－5.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
5.0 </TD>
<TD class=Normal>
％ </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
15 </TD>
<TD class=Normal>
频率响应 </TD>
<TD class=Normal>
7Hz </TD>
<TD class=Normal>
－7.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
－2.0 </TD>
<TD class=Normal>
dB </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
16 </TD>
<TD class=Normal>
零漂温度特性 </TD>
<TD class=Normal>
－30℃～80℃ </TD>
<TD class=Normal>
－50.00 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
50.0 </TD>
<TD class=Normal>
mV/7.5℃ </TD>
<TD class=Normal>
7?5℃为检查时的测量间隔 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
17 </TD>
<TD class=Normal>
零漂电压特性 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
0.70 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
1.3 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
18 </TD>
<TD class=Normal>
灵敏度电压特性 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
0.80 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
1.2 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>  </TD></TR></TBODY></TABLE>
2电气特性及特点 2.1电气特性         输入电压：－0.3V～＋16V         电流消耗：30mA         工作温度：－30℃～＋80℃         贮存温度:－40℃～＋85℃         EWTZ9G型陀螺的主要参数如表1所示。 2.2需解释的几个参数         (1)启动时间：陀螺从加电到输出信号稳定时的时间间隔。         (2)动态范围：陀螺可测量的角速率范围。         (3)测量上述特性参数时,在输出端和地之间并入一个100kΩ的电阻器和一个0.01μF的电容器。 3使用要求 3.1焊接          (1)焊接：使用无腐蚀性的松香，应用无化学反应的酒精溶剂，防止焊液流入传感器;         (2）预热：100℃；
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_sv5h3x2007120115527.jpg">
图1装配面
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_znipql2007120115542.jpg">
图2焊接面
<IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_v2wapp2007120115553.jpg">
图3参考电路
        (3)焊接条件（推荐）；         焊剂：JISZ3238，H60A或H63A，         温度：250℃，         时间：小于5秒；         (4)冷却：为了防止由于热量造成的传感器恶化，应马上用风冷；         (5)手工焊接         烙铁：20瓦或更小功率，温度低于350℃，         时间：小于3秒；         (6)其他：注意在焊接端点时，订牢陀螺上的两个小垂片。 3.2清洗     如有清洗的必要，请参照表2所示的清洗剂。
表2清洗用的清洗剂
<TABLE border=1 cellPadding=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=Normal>
溶剂 </TD>
<TD class=Normal>
举例 </TD>
<TD class=Normal>
可用与否 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
氯化物 </TD>
<TD class=Normal>
三氯化烯 </TD>
<TD class=Normal>
可以 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
氟化物 </TD>
<TD class=Normal>
氟里昂（TF，TES，TE） </TD>
<TD class=Normal>
可以 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
纯净水 </TD>
<TD class=Normal>  </TD>
<TD class=Normal>
可以 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
酒精 </TD>
<TD class=Normal>
IPA，乙醇 </TD>
<TD class=Normal>
可以 </TD></TR>
<TR>
<TD class=Normal>
其他 </TD>
<TD class=Normal>
汽油 </TD>
<TD class=Normal>
不可以 </TD></TR></TBODY></TABLE>
3.3操作         轻拿轻放，注意不要用重物挤压及从高处坠落。 3.4电路板布局方式         参照图1和图2。         需注意以下几点：         (1)在陀螺下设计一个宽大的接地面，小垂片应与地相连。         (2)在输入电压和信号电压与地之间加入一个小电容器（0.01μF～0.1μF）。         (3)应用一个电容器（47μF～100μF）作为输入电压的备份。 3.5布局         由于该陀螺因为周围的环境有零点温度漂移，在应用该陀螺时，布局上应考虑以下几点：         (1)不要将该陀螺安放在热源附近，例如变压器。         (2)不要将该陀螺安放在影响热辐射的地方。         (3)不可将两个陀螺安放在同一块印刷电路板上，由于每个音叉的振动会引相互的零点输出，发生周期性的漂移。 3.6消除外界振动         为了防止外界的振动对该陀螺输出性能的影响，在设计印刷电路板时有以下几点注意事项：         (1)推荐使用环氧树脂印刷电路板，将传感器安装在靠近螺丝处，控制其共振频率在300Hz以上。         (2)注意不要让别的部分接触传感器。         (3)不可使固定电路板的螺丝松动。要进行详细的振动测试。 3.7参考电路 参考电路如图3所示。         (1)注意应用100kΩ的接地电阻。         (2)因为该陀螺没有供电备份部分，一旦掉电，陀螺的调谐音叉就会停止振动，重新启动将需要1秒钟的时间，因此应在供电线路中接入一个电容器以防止掉电。         (3)反向电压或大于16V的电压会损坏传感器。         (4)进行A/D转换时，和A/D转换模块共用5V电压。         (5)该陀螺的电磁兼容性中的壳体防护取决于电源接地还是外壳接地,计算组件后才可决定。 4典型应用         在作者的一项课题中，应用该陀螺与某型号加速度计组成惯性测量单元，进行短时间的制导解算，取得了理想的效果。 
5结束语
        EWTZ9G型陀螺作为一种微机械陀螺，具有适当的精度和较低的价格，在科研及生产中必将获得越来越广泛的应用。

页: [1]

磨削技术网's Archiver

EWTZ9G型陀螺及其应用