紧凑型精密6自由度的惯性传感器

1271 传感器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 ADIS16460 iSensor®器件是一款完整的惯性系统，内置一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计。 ADIS16460中内置的每个传感器都实现了业界领先的iMEMS®技术与信号调理技术的完美结合，可提供优化的动态性能。工厂校准针对各传感器的灵敏度、偏置和对准进行校准。因此，各传感器均有其自己的动态补偿公式，可提供精确的传感器测量。 0
2020-5-13 06:07:10　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × hwp0415229 该类别下有 6 个回答。邀请回答 Greatwayer 该类别下有 5 个回答。邀请回答 h1654155957.9866 该类别下有 5 个回答。邀请回答嘻嘻爱哈哈该类别下有 5 个回答。邀请回答新晴细履平沙该类别下有 5 个回答。邀请回答梦中的花不凋零该类别下有 5 个回答。邀请回答 Cdxxgcdx 该类别下有 4 个回答。邀请回答听你喜欢的歌该类别下有 4 个回答。邀请回答 cfdwerwer 该类别下有 4 个回答。邀请回答 fgfFsG 该类别下有 4 个回答。邀请回答 jfdgs 该类别下有 4 个回答。邀请回答 60user69 该类别下有 4 个回答。邀请回答 gan5482 该类别下有 4 个回答。邀请回答 77uwfsdf 该类别下有 4 个回答。邀请回答 vywyefswer 该类别下有 4 个回答。邀请回答 60user56 该类别下有 4 个回答。邀请回答 chrisjohn 该类别下有 4 个回答。邀请回答 yisen282 该类别下有 4 个回答。邀请回答 qwe044 该类别下有 4 个回答。邀请回答 kdyangcheng 该类别下有 4 个回答。邀请回答举报王敏相关推荐 • 51/stm32单片机控制6自由度机械臂（带云台）二次开发是用什么传感器定位比较好? 5892 • 紧凑型精密6自由度惯性传感器 3076 • 精密MEMS传感器实现导航应用 1654 • 如何从紧凑型闪光灯中选择图像？ 1771 • 10自由度MEMS惯性传感器ADIS16480 2018 • 紧凑型精密6自由度惯性传感器 1307 • 如何实现功率密度非常高的紧凑型电源设计？ 993 • MEMS惯性传感器的测试及应用领域 5615 • 惯性传感器在运动物联网中有什么作用 1897 • 一种紧凑型表贴波导滤波器及其测试结果介绍 1827 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 与复杂且昂贵的分立设计方案相比，ADIS16460为精确的多轴惯性检测与工业系统的集成提供了简单而高效的方法。所有必需的运动测试及校准都是工厂生产过程的一部分，大大缩短了系统集成时间。严格的正交对准可简化导航系统中的惯性坐标系对准。SPI和寄存器结构针对数据收集和配置控制提供简单的接口。 ADIS16460采用约为22.4 mm × 22.4 mm × 9 mm的铝制模块封装，配有14引脚连接器接口。功能框图图1. 技术规格除非另有说明，TA = 25℃，VDD = 3.3 V，角速率 = 0°／秒，± 1 g，MSC_CTRL = 0x00C1。表1. 参数测试条件/注释最小值典型值最大值单位陀螺仪动态范围 ±100 °／s 初始灵敏度 16位数据格式1 0.005 °／s/LSB 32位数据格式1 7.63 × 10−8 °／s/LSB 可重复性2 0℃ ≤ TA ≤ 70℃ 1 % 灵敏度温度系数 0℃ ≤ TA ≤ 70℃ ±20 ppm/℃ 对准误差轴到轴 ±0.15 度轴到框架（封装） ±1 度非线性度最佳拟合直线 0.5 % FS 偏置可重复性2, 3 0℃ ≤ TA ≤ 70℃，1 σ °／s 运动中偏置稳定度 1 σ 8 °／hr 角向随机游动 1 σ，x轴 0.12 °／√hr 1 σ，y轴，z轴 0.17 °／√hr 偏置温度系数 0℃ ≤ TA ≤ 70℃ ±0.007 °／s/℃ 线性加速度对偏置的影响任意轴，1 σ ±0.01 °／s/g 振动校正误差 20 Hz至2000 Hz，5 g rms ±0.0004 °／s/g2 偏置电源灵敏度 3.15 V ≤ VDD ≤ 3.45 V 0.037 °／s/V 输出噪声无滤波 0.075 °／s rms 速率噪声密度 10 Hz至40 Hz，无滤波 0.004 °／s/√Hz rms −3 dB带宽 375 Hz 传感器谐振频率 28 kHz 加速度计各轴动态范围 ±5 g 初始灵敏度 16位数据格式4 0.25 mg/LSB 32位数据格式4 3.81 × 10−6 mg/LSB 可重复性2 0℃ ≤ TA ≤ 70℃ 1 % 灵敏度温度系数 0℃ ≤ TA ≤ 70℃ ±15 ppm/℃ 对准误差轴到轴 ±0.05 度轴到框架（封装） ±1 度非线性度最佳拟合直线 ±0.1 % FS 偏置可重复性2, 3 0℃ ≤ TA ≤ +70℃，1 σ ±15 mg 运动中偏置稳定度 1 σ 0.2 mg 速度随机游动 1 σ 0.0025 m/s/√hr 偏置温度系数 0℃ ≤ TA ≤ 70℃ ±0.05 mg/℃ 振动校正误差 20 Hz至2000 Hz，1 g rms 0.08 mg/g2 偏置电源灵敏度 3.15 V ≤ VDD ≤ 3.45 V 72 mg/V 输出噪声无滤波 4.5 mg rms 噪声密度 10 Hz至40 Hz，无滤波 0.2 mg/√Hz rms −3 dB带宽 350 Hz 传感器谐振频率 5.5 kHz 温度灵敏度见表37 0.05 ℃/LSB 逻辑输入5 输入高电压VIH 2.0 V 输入低电压VIL 0.8 V 逻辑1输入电流，IIH VIH = 3.3 V ±0.2 ±10 µA 参数测试条件/注释最小值典型值最大值单位逻辑0输入电流，IIL VIL = 0 V 所有引脚（eq sup4(f(,RST))除外） 40 60 µA eq sup4(f(,RST)) 引脚 1 mA 输入电容CIN 10 pF 数字输出5 输出高电压VOH ISOURCE = 1.6 mA 2.4 V 输出低电压VOL ISINK = 1.6 mA 0.4 V 闪存耐久性6 10,000 周期数据保持期限7 TJ = 85℃ 20 年功能时间8 直到新数据可用的时间上电启动时间 290 ms 复位恢复时间9, 10 222 ms 复位启动时间11 10 μs 转换速率 x_GYRO_OUT，x_ACCL_OUT 2048 SPS 时钟精度 ±3 % 同步输入时钟12 MSC_CTRL[3:2] = 01 0.8 2000 Hz PPS Input Clock MSC_CTRL[3:2] = 10 128 Hz 电源工作电压范围VDD 3.15 3.3 3.45 V 电源电流 VDD = 3.15 V 44 55 mA 1 X_GYRO_LOW（参见表10）、Y_GYRO_LOW（参见表12）和Z_GYRO_LOW（参见表14）寄存器捕捉用户配置寄存器相关的位增长。 2 可重复性规格代表分析性估测，以下列漂移贡献和条件为基础：温度迟滞（0℃至70℃）、电子漂移（高温工作寿命测试： 85℃、500小时）、温度循环产生的漂移（JESD22，方法A104-C，500次循环，−40℃至+85℃）、速率随机游动（10年估测）和宽带噪声。 3 偏置可重复性描述的是多种条件下的长期现象。短期可重复性与运动中偏置稳定性和噪声密度规格相关。 4 X_ACCL_LOW（参见表24）、Y_ACCL_LOW（参见表26）和Z_ACCL_LOW（参见表28）寄存器捕捉用户配置寄存器相关的位增长。 5 数字I/O信号由内部3.3 V电源驱动，输入兼容5 V电压。 6 耐久性是分别在−40℃、+25℃、+85℃和+125℃时依据JEDEC 22标准方法A117来认定的。 7 根据JEDEC 22标准方法A117，数据保持期限相当于85℃结温(TJ)时的寿命。数据保持期限会随着结温递减。 8 这些时间不包括热建立和内部滤波器响应时间（375 Hz带宽），它们可能会影响整体精度。 9 该参数假定在复位周期启动之前，一个完整启动序列已发生。 10 该参数代表拉高eq sup4(f(,RST))线到DR线上脉冲恢复（指示已回到正常工作状态）的时间。 11 该参数代表eq sup4(f(,RST))线上的脉冲时间，用于确保复位操作启动。 12 同步输入时钟在额定最小值以下也能工作，但性能会降低。时序规格除非另有说明，TA = 25℃，VDD = 3.3 V。表2. 参数描述正常模式突发读取单位最小值1 典型值最大值最小值1 典型值最大值 fSCLK 串行时钟 0.1 2.0 0.1 1.0 MHz tSTALL 数据之间的停转周期 16 N/A2 µs tREADRATE 读取速率 24 µs teq sup4(f(,CS)) 片选至SCLK边沿 200 200 ns tDAV SCLK边沿之后的DOUT有效时间 25 25 ns tDSU SCLK上升沿之前的DIN建立时间 25 25 ns tDHD SCLK上升沿之后的DIN保持时间 50 50 ns tSCLKR，tSCLKF SCLK上升/下降时间 5 12.5 5 12.5 ns tDR，tDF DOUT上升/下降时间 5 12.5 5 12.5 ns tSFS eq sup4(f(,CS)) 在SCLK沿后变高 0 0 ns t1 输入同步正脉冲宽度 25 25 µs tSTDR 输入同步至数据就绪有效跃迁 636 636 µs tNV 数据无效时间 210 210 µs t2 输入同步周期 500 500 µs 1 通过设计和特性保证，但未经生产测试。 2 使用突发读取模式时，停转周期不适用。时序图图2. SPI时序和序列图3. 停转时间和数据速率图4. 输入时钟时序图，MSC_CTRL[0] = 1 绝对最大额定值表3. 参数额定值加速度（冲击）任意轴，无电 2000 g 任意轴，有电 2000 g VDD至GND −0.3 V至+3.45 V 数字输入电压至GND −0.3 V至+5.3 V 数字输出电压至GND −0.3 V至+VDD + 0.3 V 温度工作范围 −25℃至+85℃ 存储范围 −65℃至+125℃1, 2 1 长时间暴露于额定温度范围（−25℃至+85℃）以外的温度环境会对工厂校准的精度产生不利影响。为获得最高精度，应将器件存储在−25℃至+85℃的额定工作温度范围内。 2 虽然该器件能够短时间承受150℃的高温，但长时间暴露于高温下会损害内部机械完整性。注意，等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致产品永久性损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断产品能否正常工作。长期在超出最大额定值条件下工作会影响产品的可靠性。表4. 封装特性封装类型 θJA (℃/W) θJC (℃/W) 质量（克） 14引脚模块 36.5 16.9 15 引脚配置和功能描述图5. 引脚配置图6. 引脚位置表5. 引脚功能描述引脚编号引脚名称类型描述 1 DR 输出数据就绪指示。 2 SYNC 输入/输出外部同步输入/输出，根据MSC_CTRL。参见表50。 3 SCLK 输入 SPI串行时钟。 4 DOUT 输出 SPI数据输出。此引脚在SCLK下降沿输出数据。 5 DIN 输入 SPI数据输入。此引脚在SCLK上升沿输入数据。 6 eq sup4(f(,CS)) 输入 SPI片选。 7 DNC 不适用不连接。请勿连接该引脚。 8 eq sup4(f(,RST)) 输入复位。 9 DNC 不适用不连接。请勿连接该引脚。 10 DNC 不适用不连接。请勿连接该引脚。 11 VDD 电源电源。 12 DNC 不适用不连接。请勿连接该引脚。 13 GND 电源电源地。 14 DNC 不适用不连接。请勿连接该引脚。典型性能参数图7. 陀螺仪艾伦方差根图8. 陀螺仪灵敏度误差与从冷到热温度扫描的关系图9. 陀螺仪偏置误差与从冷到热温度扫描的关系图10. 加速度计艾伦方差根图11. 陀螺仪灵敏度误差与从热到冷温度扫描的关系图12. 陀螺仪偏置误差与从热到冷温度扫描的关系图13. 加速度计灵敏度误差与从冷到热温度扫描的关系图14. 加速度计偏置误差与从冷到热温度扫描的关系图15. 加速度计灵敏度误差与从热到冷温度扫描的关系图16. 加速度计偏置误差与从热到冷温度扫描的关系工作原理 ADIS16460是一个自治工作的传感器系统，无需用户初始化。当在VDD和GND引脚上为其提供充足的电源时，它会自行初始化，并以2048 SPS的采样速率开始采样、处理，并将传感器数据加载到输出寄存器。每个采样周期结束后，DR引脚（参见图5）变为高电平。利用SPI接口可以与许多嵌入式处理器平台轻松集成，如图17（电气连接）和表6（引脚功能）所示。图17. 电气连接图表6. 通用主机处理器引脚名称及功能引脚名称功能 eq sup4(f(,SS)) 选择从机 SCLK 串行时钟 MOSI 主机输出，从机输入 MISO 主机输入，从机输出 IRQ 中断请求 ADIS16460 SPI接口支持全双工串行通信（同时执行发送和接收）并采用图20中所示的位序。表7提供了常见设置列表，针对ADIS16460初始化处理器串行端口时需要注意。表7. 通用主机处理器SPI设置处理器设置描述主机 ADIS16460用作从机 SCLK速率1 最大串行时钟速率，参见表2 SPI模式3 CPOL = 1（极性），CPHA = 1（相位） MSB优先位序，参见图20 16位长度移位寄存器/数据长度 1 对于突发读取，SCLK速率 ≤ 1 MHz。读取传感器数据为了获取传感器数据，ADIS16460提供了两个选项：单个寄存器和突发寄存器。单个寄存器读操作需要两个16位SPI周期。在第一个周期中，利用图20中的位分配功能请求读取一个寄存器的内容。对于读操作，DC7至DC0位是无关位，输出寄存器内容在第二个周期中通过DOUT输出。图18显示了三个连续的寄存器读操作。本例中，首先是DIN = 0x0600，请求X_GYRO_OUT的内容；然后是DIN = 0x0A00，请求Y_GYRO_OUT的内容；最后是DIN = 0x0E00，请求Z_GYRO_OUT的内容。全双工操作支持处理器利用同一16位SPI周期从DOUT读取数据，同时通过DIN请求下一数据集。图19提供了四个SPI信号重复读取X_GYRO_OUT时的示例。图18. SPI读操作示例图19. SPI读取示例，第二序列图20. SPI通信位序

2020-5-13 15:40:05 评论举报李欣