Блог компании MEMSIC MC3416 Интегрированный цифровой 3-осевой акселерометр для применения дронов

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. поставляет и перерабатывает MEMSICMC3416интегрированный трехосевой акселерометр с цифровым выходом, подходящий для применения в дронах.

MEMSICMC3416является высокопроизводительным, маломощным, сверхкомпактным интегрированным цифровым трехосновым акселерометром MEMS. С его основными преимуществами измерения в нескольких диапазонах, высоким разрешением,низкий уровень шума и низкое потребление энергии, он отлично подходит для применения в различных типах беспилотных летательных аппаратов, включая потребительские, промышленные, небольшие беспилотные летательные аппараты для аэрофотосъемки и беспилотные летательные аппараты FPV,что делает его предпочтительным основным компонентом для беспилотных ИМУ (инерциальных единиц измерения).

I. Основные основные параметры и аппаратные преимуществаMC3416

MC3416 использует проверенную емкостную архитектуру датчиков MEMS, интегрирующую трехосевое устройство обнаружения ускорения с цифровыми схемами обработки сигнала.Он не требует внешней сигнальной кондиционирования схемы и выпускает цифровые сигналы непосредственно, что значительно упрощает конструкцию аппаратных схем дронов, одновременно снижая общие затраты на разработку и физический след.Его основные аппаратные параметры адаптированы к требовательным условиям полета, с которыми сталкиваются дроны.

ВMC3416датчик поддерживает пять программируемых диапазонов измерений: ±2g, ±4g, ±8g, ±12g и ±16g. Он может отвечать требованиям обнаружения ускорения в различных условиях эксплуатации,такие как низкоскоростное плавание микро-дронов, высокоскоростные маневры беспилотных летательных аппаратов FPV и турбулентный полет промышленных беспилотных летательных аппаратов, демонстрирующих исключительную адаптивность.достигает чувствительности 16,384 LSB/g в диапазоне ±2g, что позволяет точно фиксировать крошечные колебания положения дронов, наклон тела и тонкие изменения ускорения,тем самым обеспечивая поддержку сырых данных для высокоточного расчета положения.

С точки зрения скорости передачи данных и скорости ответаMC3416предлагает регулируемую скорость передачи данных в диапазоне от 128 Гц до 1024 Гц, отвечающую требованиям высокочастотного отбора проб и динамической компенсации в режиме реального времени в беспилотных летательных аппаратах,тем самым эффективно смягчая проблемы с задержкой полета и дрейфом позиции.Устройство поддерживает как I2C, так и SPI цифровые интерфейсы, что делает его совместимым с обычными чипами управления дронами.высокая устойчивость к помехам и позволяет быстро обмениваться данными;.

Потребление энергии и форм-фактор являются ключевыми показателями для разработки легких, долговечных дронов.MC3416использует сверхкомпактный LGA-пакет с 12 булавками, размер которого составляет всего 2 × 2 × 0,92 мм; его исключительно тонкий профиль делает его подходящим для устройств с ограниченным пространством, таких как микро-дроны и дроны размером с ладонь.Он также может похвастаться отличными характеристиками низкой мощности, с типичным напряжением в режиме ожидания всего 4 мкА и чрезвычайно низким расходом энергии в рабочем состоянии,который эффективно уменьшает общую потерю мощности во время длительных круизных полетов дронов и увеличивает выносливость полетаУстройство работает при напряжениях от 1,7 В до 3,6 В, что делает его совместимым с литий-ионными батарейными системами беспилотных летательных аппаратов.может адаптироваться к сложным условиям полета на открытом воздухе, включая высокие и низкие температуры, а также значительные температурные колебания на больших высотах, обеспечивая максимальную стабильность и адаптивность к окружающей среде.

II. Основные технические моментыMC3416для применения дронов

1Низкий уровень шума, высокая точность обнаружения обеспечивает стабильное положение полета

Во время полёта беспилотные летательные аппараты подвержены воздействию воздушных потоков, вибраций двигателей и дрожжей корпуса.Обычные акселерометры подвержены высокому шуму данных и значительным ошибкам обнаружения, что приводит к неточным расчетам положения и дрейфу самолета.MC3416имеет встроенную микросхему фильтра с низким проходом с превосходными характеристиками низкого шума,эффективно отфильтровывая ложные данные о шуме, вызванные высокочастотными вибрациями от двигателей дронов и нарушениями воздушного потокаВ сочетании с 16-разрядной высокоразрешенной возможностью отбора образцов, он может точно определить минутное ускорение,движения корпуса воздушного судна на прокат и прокруткуЭто обеспечивает стабильный навигационный режим и плавный полет, значительно снижая риск аварий и отклонений курса.

2Широкий, регулируемый диапазон измерений для различных условий работы дронов

Особенности полета различных типов беспилотных летательных аппаратов существенно различаются: беспилотные летательные аппараты для потребительской авиации в основном летают на низких скоростях и стабильно,для которых достаточно небольшого диапазона измерений; гоночные беспилотные летательные аппараты выполняют экстремальные маневры, такие как высокоскоростные погружения, резкие повороты и повороты, что приводит к чрезвычайно высокому мгновенному ускорению;Промышленные инспекционные дроны должны справляться со сложными условиями эксплуатации, такими как грубая местность и порывы ветра.MC3416Пятиуровневый программируемый диапазон позволяет гибко адаптироваться к различным сценариям: для полетов на низкой скорости диапазон ±2g/±4g обеспечивает высокую точность,В то время как для высокоскоростных маневров и сложных условий эксплуатации, широкий диапазон ±8g/±16g предотвращает насыщение и искажение данных, позволяя точное обнаружение во всех сценариях.

3Сверхнизкое энергопотребление + миниатюризация, подходящая для легкой конструкции дронов

Продолжительность полета дрона и легкий корпус являются ключевыми конкурентными преимуществами; микро-дроны и дрон размером с ладонь, в частности,устанавливать чрезвычайно строгие требования к размеру компонентов и энергопотреблению.MC3416не требует периферийных вспомогательных схем; его минималистский аппаратный дизайн значительно уменьшает размер панели управления полетом и облегчает общий вес дрона.Его исключительно низкое потребление энергии ≈ ниже, чем у импортных акселерометров того же типа ≈ максимизирует экономию энергии в условиях малого движения, таких как режим ожидания дронов, круизинг и неподвижное плавание, тем самым эффективно продлевая время полета дронов и отвечая требованиям к конструкции для легких длительных дронов.

4Высокая надежность и устойчивость к помехам, подходящие для сложных сценариев полета на открытом воздухе

Дроны часто летают на открытом воздухе на больших высотах, в отдаленных районах и в сложных электромагнитных средах, что требует чрезвычайно высоких требований к стабильности датчиков.MC3416прошел строгую калибровку и обладает отличной температурной стабильностью и устойчивостью к электромагнитным помехам.Его широкий диапазон температур работы позволяет ему справляться с экстремальными условиями, такими как дневные колебания температуры, низкие температуры на больших высотах и высокие летние температуры при минимальном изменении данных.и его промышленный процесс упаковки обеспечивает устойчивость к ударам и падениям, что позволяет ему противостоять незначительным вибрациям и ударам во время полета дронов, сохраняя при этом отличную долгосрочную операционную стабильность.

III. Ключевые сценарии применения дронов дляMC3416

1Беспилотные летательные аппараты потребительского класса

Используется для обнаружения положения корпуса в режиме реального времени, горизонтальной самокалибрации и контроля стабильности на воздухе.эффективно противодействует колебаниям фрейма, вызванным турбулентностью воздуха.В то же время, его низкое потребление энергии повышает общую выносливость полета дрона.что делает его подходящим для повседневной аэрофотосъемки и коротких круизных сценариев.

2Дроны для гонок и навигации на препятствиях

Благодаря широкому диапазону измерений ± 16 г и высокой частоте отбора образцов 1024 Гц, он точно фиксирует изменения ускорения во время экстремальных маневров, таких как высокоскоростные погружения, резкие повороты и катушки.Это обеспечивает поддержку данных для динамического расчета положения управления полетом и быстрой коррекции положения, удовлетворяющие требованиям высокой динамики и высокой скорости полета для гоночных беспилотных летательных аппаратов.

3Микро-/пальмовые дроны

Его сверхкомпактные размеры и минималистский дизайн схемы делают его идеально подходит для ограниченного пространства внутри микро-дронов.Его сверхнизкое потребление энергии эффективно решает вопрос о коротком сроке автономной работы, обычно связанном с микроустройствамиОн обычно используется в таких сценариях, как внутренний полет, мелкомасштабная разведка и образовательная подготовка.

4Промышленные инспекционные дроны

Благодаря своей широкой температурной адаптации и высокой устойчивости к ударам, он подходит для сложных условий эксплуатации, таких как окружающая среда на открытом воздухе и в дикой природе, на больших высотах,и экстремальные температурыОн точно выполняет мониторинг положения полета, компенсацию положения и обнаружение положения неисправности, обеспечивая надежность полета в промышленных сценариях, таких как инспекции линий электропередач,инспекции озеленения и патрулирование охраны.

IV. РезюмеMC3416Заявления

Трехосный цифровой акселерометр MEMSIC MC3416 сочетает в себе высокую точность, широкий диапазон измерений, низкое энергопотребление, сверхкомпактные размеры и высокую надежность.в полной мере отвечает основным техническим требованиям для зондирования дронаПо сравнению с аналогичными сенсорными устройствами, он предлагает баланс производительности и экономичности.Он может быть быстро интегрирован в системы управления полетом БПЛА., эффективно повышая стабильность полета, скорость реагирования и выносливость. Подходит для полного спектра применений БПЛА, включая потребительские, гоночные, микро- и промышленные модели.экономически эффективный выбор для систем инерциального зондирования UAV IMU.