IMU Sensor Funktionsweise: Das leistet die innovative Messtechnik
Die Abkürzung IMU basiert auf dem englischen Fachbegriff Inertial Measurement Unit, der übersetzt Inertiale Messeinheit bedeutet. Konkret handelt es sich um eine Kombination mehrerer Inertialsensoren, welche die Verfolgung, Analyse und Steuerung von Bewegungen ermöglichen. Inertiale Messeinheiten fungieren als zentrale Sensoreinheit bei sämtlichen Trägheitsnavigationssystemen.
Bei einem IMU-Bauteil kommen insbesondere diese Inertialsensoren zum Einsatz:
- Beschleunigungssensoren: Diese Sensoren messen die Abnahme oder Zunahme von Geschwindigkeit.
- Drehratensensoren: Die Messung dieser Sensoren bezieht sich auf kreisförmige Bewegungen (Rotation), während Beschleunigungssensoren lineare Bewegungen erfassen.
Messung mit IMU Sensor: Anwendungsbeispiele
Mit den präzisen Messdaten von IMU-Sensoren lassen sich zahlreiche Funktionen realisieren. Grundsätzlich eignen sie sich für alle Anwendungen, bei denen es auf Bewegungsdaten ankommt. Ein klassisches Beispiel sind Navigationssysteme in Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen oder in mobilen Geräten. Bei manchen Modellen übernimmt ein IMU Sensor diese Aufgabe vollständig, bei GPS-Geräten dienen sie der Ergänzung: In diesem Fall springt die Inertiale Messeinheit (IMU) ein, wenn sich das Objekt in einem signalschwachen Bereich befindet und kein GPS-Signal empfängt.
IMU-Sensoren spielen auch in der Robotik eine zentrale Rolle. Die Inertialen Messeinheiten liefern in Echtzeit alle Daten, die für die Steuerung der Bewegungsabläufe erforderlich sind. Auch in Automobilen finden sich vielfältige Inertialsensoren. So basiert die Auslösung von Airbags auf dieser Technik.
Smartphones enthalten ebenfalls IMU-Sensoren. Diese Komponenten erkennen zum Beispiel, wenn Nutzer den Winkel ihres Geräts verändern. Der Bildschirm wechselt dank dieser Messdaten vom Hoch- ins Querformat oder andersherum.
Viele weitere Beispiele aus Bereichen wie Raketen- sowie Drohnentechnik und Digitalfotografie lassen sich aufzählen. Finden Sie hier in Ihrem Fachshop den geeigneten IMU Sensor für Ihren Zweck!
Vielfältige Ausführungen an IMU-Sensoren
Bei dem Begriff Intertiale Messeinheit (IMU) handelt es sich um einen Oberbegriff, der zahlreiche Varianten an IMU-Sensoren beschreibt. So gibt es mit diskreten und integrierten Sensoren zwei Grundtypen: Bei einem integrierten Sensor erfolgt die elektronische Auswerteschaltung in einem Chip direkt auf dem Board.
Besonders wichtig ist, welche Arten an Intertialsensoren die jeweilige Komponente aufweist. Anhand der Ausstattung entscheidet sich, welche Aufgaben der IMU Sensor erfüllen kann. Auch die exakten Leistungsdaten bei den Messwerten verdienen einen Blick. Bei einem Orientierungssensor fragt sich beispielsweise, wie häufig er die aktuelle Position misst. Hochwertige Messeinheiten liefern Hunderte Positionsdaten pro Sekunde.
Achten Sie auch darauf, ob das jeweilige Produkt einen Microcontroller enthält beziehungsweise mit welchem Microcontroller es kompatibel ist. Häufig basiert ein IMU Sensor auf Arduino oder Raspberry Pi.
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Häufig gestellte Fragen zu IMU Sensoren
Hier beantworten wir einige häufig gestellte Fragen zu IMU Sensoren. Wenn Sie weitere Fragen haben oder eine persönliche Beratung wünschen, schreiben Sie uns über unser Kontaktformular.
Wie funktioniert eine inertiale Messeinheit (IMU)?
Eine IMU besteht aus mehreren Inertialsensoren wie Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren. Diese Sensoren messen auf unterschiedliche Weise Bewegungen und leiten diese Daten weiter. Die Beschleunigungssensoren erfassen hierbei lineare Bewegungen, die Drehratensensoren kreisförmige Bewegungen.
Wie wählt man die beste IMU für ein Design?
Erstellen Sie im ersten Schritt ein detailliertes Anforderungsprofil für Ihren IMU Sensor. Eine große Bedeutung kommt dem gewünschten Funktionsumfang zu, weitere Kriterien sind Messgenauigkeit, Maße und Kompatibilität mit Arduino und Co.
Wie kalibriert man eine inertiale Messeinheit?
Bei hochwertigen IMU-Sensoren können Sie sich darauf verlassen, dass der Hersteller diese kalibriert. Entsprechend sind sie sofort einsatzbereit. Insbesondere bei komplexen Bauteilen ist es aber erforderlich, die Messgenauigkeit immer wieder zu überprüfen. Viele Anwender nutzen hierfür die Leistungen von darauf spezialisierten Anbietern, welche die Kalibrierung mit Hightech-Messtechnik in Laboren durchführen.
Wie nutzt man eine IMU mit Arduino?
Hier kommt es auf den konkreten Fall an. Manche Arduino-Plattformen verfügen zum Beispiel über eine integrierte IMU, bei anderen Rahmenbedingungen erstellen Entwickler selbst das Design.