EWTZ9G型陀螺及其应用防水箱
EWTZ9G型陀螺及其应用
EWTZ9G型陀螺及其应用 2011: 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
序号
内容
条件
最小
典型
最大
单位
备注
1
工作电压
4.75
5.00
5.25
V
2
工作电流
VCC=5.0V
5.00
11.0
mA
3
最小输出
0.3
V
4
最大输出
VCC-0.3
V
5
灵敏度
Ta=-30℃~80℃
22.50
25.00
27.5
MV/(deg/s)
从25℃开始改变
6
灵敏度漂移
Ta=-30℃~80℃
-5.00
5.0
%
7
零点输出
Ta=-30℃~80℃
2.10
2.50
2.9
V
8
零点漂移
Ta=-30℃~80℃
-10.00
10.0
%
9
动态范围
-60.00
60.0
deg/s
10
输出噪声
10.0
mVp-p
11
启动时间
1.0
sec
12
零点稳定性
0~5min
-25.00
25.0
mV
5min~15min
-10.00
10.0
13
线性度
<50deg/s
-0.50
0.5
%
50deg/s~60deg/s
-5.00
5.0
14
横轴灵敏度
-5.00
5.0
%
15
频率响应
7Hz
-7.00
-2.0
dB
16
零漂温度特性
-30℃~80℃
-50.00
50.0
mV/7.5℃
7?5℃为检查时的测量间隔
17
零漂电压特性
0.70
1.3
18
灵敏度电压特性
0.80
1.2
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℃;
图1装配面
图2焊接面
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
溶剂
举例
可用与否
氯化物
三氯化烯
可以
氟化物
氟里昂(TF,TES,TE)
可以
纯净水
可以
酒精
IPA,乙醇
可以
其他
汽油
不可以
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。
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