MEMS Inertial Sensor

Cieľom tejto diplomovej práce bolo popísať základné meracie metódy pre meranie inerciálnych snímačov, popísať ich fyzikálne princípy a chyby. Ďalším krokom bolo vybrať jeden parameter a ten otestovať na viacerých snímačoch a vyhodnotiť výsledky merania. Meranie inerciálnych snímačov je veľmi dôležité pre parametrizovanie ich chýb a ich následný matematický popis, pomocou ktorého môžeme minimalizovať vplyv chýb pri navigácii. Praktická časť práce je venovaná meraniu stability ofsetu. Pre spracovanie a napájanie bola použitá karta NI-USB 6215, ktorá umožňuje napájať dva akcelerometre súčasne pomocou dvoch analógových výstupov. Bolo premeraných sedem inerciálnych snímačov od štyroch výrobcov. Pre meranie boli použité dve zapojenia s NI-USB, z ktorých sa zisťovalo, ktorý je lepší pre potlačenie presluchu medzi kanálmi. Pre overenie, že karta NI-USB 6215 je dostačujúca, bola použitá meracia karta NI PXI 4462. Boli stanovené parametre pre popis zmeny inerciálnych snímačov, a to zmena medzi počiatočnou a koncovou hodnotou merania výstupu, rozptyl hodnôt, na ktorých sa snímače po 72 iteráciách ustaľujú a čas ustálenia snímača.The aim of this master’s thesis was to describe the basic measurement methods for measurement of inertial sensor, their physical principles and errors. The next step was to select a specific parameter, then test it on a number of sensors and evaluate the results. Measurement of inertial sensors is very important for the parametrization of their errors and their subsequent mathematical model by which it is possible to minimize their impact on inertial navigation. The practical part is dedicated to the measurement of stability of the offset. Data acquisition card NI-USB 6215, which can supply two accelerometers at the same time using analog outputs, was used for data acquisition and power supply. It was tested on seven inertial sensor from four manufacturers. Two connection methods with NI-USB 6215, by whose it was determined which one is better to suppress the crosstalk between channels, were used for measurement. The NI PXI 4462 was used to verify that the NI-USB 6215 card is sufficient. The parameters for description of the changes in inertial sensors were established, transition between the initial and final value of the output measurement, variance of the values on which the sensor fixates after 72 iterations, and the fixation time of the sensor.