Блог компании Цифровой 3-осевой акселерометр ADI ADXL312 с высокоточным измерением для дронов

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. поставляет и перерабатывает ADIADXL312низкомощный трехосевой цифровой акселерометр, который обеспечивает высокое разрешение измерений и подходит для применения в дронах.

АДИADXL312является трехосновым цифровым акселерометром, специально разработанным для легких, маломощных и высокоточных приложений.многоуровневая адаптивность и компактная упаковка, он идеально подходит для обнаружения положения полета, обнаружения движения и оптимизации энергопотребления небольших беспилотных летательных аппаратов потребительского и промышленного класса,что делает его предпочтительным основным компонентом для беспилотных ИМУ (инерциальных единиц измерения).

I. Основные основные характеристикиADXL312

ВADXL312является высокоинтегрированным, complete three-axis acceleration measurement system capable of accurately detecting dynamic and static acceleration across all three axes without the need for additional peripheral conditioning circuitsОсновные спецификации оборудования соответствуют основным требованиям применения беспилотных летательных аппаратов для легкого веса, низкого энергопотребления и высокой точности.

- Разрешение и диапазон измерений: оснащенная 13-битной архитектурой измерений с высоким разрешением, цифровой выход представлен в 16-битном формате дополнения.Он поддерживает четыре пользователем настраиваемых диапазонов измерений: ±1,5 г, ±3 г, ±6 г и ±12 г, с соответствующей чувствительностью от 43 LSB/г до 345 LSB/г. Это соответствует требованиям измерений в различных условиях полета, включая паривание,низкоскоростное круизное движение, высокоскоростные маневры и внезапные изменения положения.

- Сверхнизкое потребление энергии: с адаптивным управлением мощностью, типичное потребление энергии в режиме измерения составляет всего 57 мкА при питании 3,3 В,при условии, что потребление в режиме ожидания/спания составляет всего 0..1 μA. Потребление энергии автоматически регулируется в соответствии с диапазоном диапазона обнаружения, сбалансируя потребности измерений в режиме реального времени с потребностями в низкой энергии;тем самым значительно уменьшая общую мощность на беспилотникТипичный рабочий ток составляет всего 170 мкА, что намного выше, чем у традиционных акселерометров того же класса.

- Конфигурация связи и хранения:Поддерживает двойные универсальные цифровые коммуникационные интерфейсы SPI (3-wire/4-wire) и I2C, что делает его совместимым с основными чипами управления дронами и предлагает исключительную совместимость; имеет встроенный 32-уровневый буфер данных FIFO, который автономно кэширует данные измерений, когда главный контроллер находится в режиме покоя,уменьшение необходимости частого пробуждения для отбора проб и дальнейшая оптимизация общего потребления электроэнергии системы.

- Аппаратное оборудование и адаптивность к окружающей среде: использует компактную упаковку LFCSP 5 mm × 5 mm × 2 mm, которая имеет небольшие размеры и чрезвычайно легкий вес,таким образом, не накладывая дополнительной нагрузки на дрон; рабочее напряжение колеблется от 1,8 до 3,6 В, с диапазоном рабочей температуры от 40 °C до +105 °C.Подходит для тяжелых условий полета дронов., включая экстремальные температуры и сложные модели воздушного потока на открытом воздухе.

II. Основные технические преимуществаADXL312

1. Измерение высокого разрешения для более точного обнаружения положения полета

Во время полета беспилотные летательные аппараты подвержены турбулентности воздуха и незначительным вибрациям корпуса.Это может привести к дрейфу и отклонениям траектории..ADXL312Архитектура 13-битного высокоточного отбора образцов фиксирует мельчайшие изменения ускорения корпуса самолета, точно собирая данные о положении на трех оси для откидания, качения и откидывания.В сочетании с алгоритмами слияния данных с использованием гироскопов и барометра дронов, он обеспечивает высокоточный расчет положения, эффективно подавляя вибрации полета и противодействуя помехам воздушного потока, чтобы обеспечить стабильное зависание и точный полет от точки к точке.В то же время, его адаптивная конструкция с большим диапазоном совместима как с низкими скоростями,стабильный полет небольших беспилотных летательных аппаратов для аэрофотосъемки и высокоскоростные маневры и резкие изменения отношения, характерные для гоночных беспилотных летательных аппаратов.

2Чрезвычайно низкое потребление энергии, значительно увеличивает время полета дронов

Короткое время полета является ключевой проблемой для небольших беспилотных летательных аппаратов и портативных беспилотных летательных аппаратов для аэрофотосъемки, а непрерывный отбор проб бортовыми датчиками является одним из основных источников энергопотребления устройства..ВADXL312Его новаторская конструкция сверхнизкой мощности на уровне микроампера в сочетании с интеллектуальным механизмом пробуждения движения поддерживает интеллектуальное обнаружение активного и стационарного состояний.Он может запускать сигналы прерывания через настраиваемые пороги ускорения, обеспечивающий интеллектуальное управление энергопотреблением, которое "активирует отбор проб во время движения и переходит в режим покоя, чтобы уменьшить расход энергии при неподвижности".Встроенный буфер FIFO значительно снижает частоту отбора проб и вычислительную нагрузку на главный управляющий чипЭто эффективно увеличивает продолжительность полета дронов за полёт без ущерба для точности обнаружения полета.

3Высокая интеграция и стабильность, подходящие для сложных условий работы БПЛА

ВADXL312Датчик не требует внешних кондиционирующих цепей, таких как фильтры или усилители.Это упрощает конструкцию оборудования управления полетом БПЛА., уменьшает размер панели управления полетом и соответствует тенденции к меньшим и более легким конструкциям БПЛА. Он также обладает отличной вибрационной и помехоустойчивостью,способный выдерживать механические вибрации, вызванные работой дронов и высокоскоростным полетом, обеспечивая стабильный и не искаженный выход данных ускорения, что предотвращает ошибки в оценке управления полетом и потерю контроля положения, вызванные шумом данных.Его широкий диапазон температур работы также отвечает требованиям различных температур в нескольких сценариях, такие как аэрофотосъемка на открытом воздухе, полевые инспекции и операции на большой высоте.

III. Основные сценарии примененияADXL312в Дроны

1Стабильный контроль полетного настроения.

В качестве основного компонента Инерциального измерительного устройства БПЛА (IMU)ADXL312получает данные в режиме реального времени о трехосновом статическом наклоне и динамическом ускорении, обеспечивая системе управления полетом точную ориентацию на положение корпуса.Это помогает в самостабилизации коррекции и замкнутого цикла контроля положения, решая такие проблемы, как дрейф и колебание полета, и значительно повышая стабильность воздушных снимков и точность управления полетом.

2- обнаружение состояния движения и раннее предупреждение

Используя свою программируемую способность обнаружения порога движения, датчик отслеживает ненормальные изменения ускорения дрона в режиме реального времени,быстрое выявление ненормальных состояний, таких как наклон тела, сильное потрясение, столкновения и быстрое спускание. Он быстро запускает защитный механизм управления полетом, чтобы обеспечить предупреждение о положении, аварийное зависание и защиту от принудительной посадки,Таким образом, эффективно снижается риск катастроф и повреждений дронов при одновременном повышении безопасности полетов..

3Разработка маломощных беспилотных систем длительной эксплуатации

Для энергочувствительных устройств, таких как портативные потребительские дроны, длительные инспекционные дроны и дроны для микрораспыливания культур,ADXL312В сочетании с интеллектуальными стратегиями сна и пробужденияЭто значительно сохраняет мощность батареи во время длительного круизного и неподвижного плавания., тем самым существенно улучшая общую выносливость системы и удовлетворяя требованиям длительных полевых операций и обычной аэрофотосъемки.

4. Оценка траектории и перемещения

Продолжая получать данные об ускорении и выполняя расчеты интеграции,ADXL312помогает системе управления полетом в точном оценке низкоскоростного перемещения и траекторий полета. В сочетании с GPS и BeiDou модулями позиционирования для достижения интегрированной навигации,Компенсирует слабые или дрейфующие сигналы спутникового позиционирования., тем самым повышая точность полета и позиционирования дронов в помещении и с препятствиями.

IV. РезюмеADXL312Применение продукции

ADIADXL312трехосевой цифровой акселерометр сочетает в себе множество основных преимуществ, включая измерения с высоким разрешением, чрезвычайно низкое потребление энергии, компактный размер,высокая устойчивость и высокая совместимость для точного соответствия основным требованиям БПЛА к расположениюПо сравнению с традиционными акселерометрами, его отличительные особенности, такие как адаптивное управление мощностью, позволяют intelligent motion detection and FIFO data buffering—not only ensure the precision and stability of UAV flight control but also effectively address the challenge of limited flight endurance whilst simplifying hardware developmentВ настоящее время это устройство широко используется в различных маловысотных беспилотных летательных аппаратах, включая дроны для аэрофотосъемки потребительского класса,Малые беспилотные летательные аппараты промышленной инспекции и беспилотные летательные аппараты микрозащиты культур, и представляет собой экономически эффективное, высокопроизводительное решение для инерциальных датчиков систем управления полетом дронов.