慣性傳感器在大多數(shù)工業(yè)機器和車輛中發(fā)揮著重要作用,它們收集有關機器部件運動和位置的重要數(shù)據(jù),并且隨著物聯(lián)網(wǎng)和“工業(yè) 4.0”成為常態(tài),它們的普及率預計會更高。然而,這些傳感器背后的原理仍未完善;尚未創(chuàng)建不受溫度變化影響的慣性傳感器。這意味著溫度補償對于確保傳感器讀數(shù)準確至關重要。
LORD MicroStrain 開發(fā)了一系列新的慣性傳感器,這些傳感器在微型 OEM 封裝中具有先進的溫度補償功能——允許傳感器用于幾乎任何應用。我們采訪了 LORD Microstrain 的慣性工程經(jīng)理 Fritz Martin,了解他們的新型慣性傳感器的特點,以及他希望它們如何影響行業(yè)。
在組件級別,MEM 技術的改進導致推出了一些性能比以前的低端和工業(yè)級產(chǎn)品好得多的低成本加速度計和陀螺儀。
在 3DMCV5 中,我們將這些低成本傳感器的優(yōu)點與我們在 Cortex M7 處理器上運行的第五代融合軟件相結合。 M7 使我們能夠以一個甚至在一年前都不可能的價格在一個包中包含自適應和自動磁校準功能。
任何需要微型、低成本、精密嵌入式 OEM IMU/AHRS 組件的應用。因為它們是完整的 6DOF 傳感器,并且因為我們提供了廣泛的加速度和角速率范圍選擇,所以它們可用于任何類型的姿態(tài)或慣性感測。它們在所有軸上都具有相同的性能,就像我們所有的慣性傳感器一樣,因此對安裝方向沒有限制。
慣性傳感器是無人機姿態(tài)傳感的重要組成部分。
我們很少有對小尺寸或輕重量不重要的慣性傳感器的要求。低調對我們的許多客戶來說也非常重要,這通常也是我們被選中而不是競爭對手的原因。在不影響精度并在所有三個軸上保持相同性能的情況下制造薄型傳感器是一項挑戰(zhàn),但由于這是一個優(yōu)先事項,我們在設計和生產(chǎn)方面都已成為這方面的專家。
生產(chǎn)不受溫度或振動影響的 MEMS 加速度計或陀螺儀是該行業(yè)的圣杯。它還沒有發(fā)生。這并沒有阻止未補償傳感器在許多應用中使用,這些應用在恒定或窄溫度范圍內具有令人印象深刻的性能。當客戶嘗試在會遇到高振動、沖擊和極端溫度的更傳統(tǒng)的工業(yè)和車輛應用中使用這些傳感器時,就會出現(xiàn)問題。傳感器性能迅速崩潰,他們被迫尋找溫度補償傳感器。當他們意識到即使在溫度補償傳感器中,我們的性能最好時,他們終于找到了我們。因為我們已經(jīng)這樣做了很長時間并開發(fā)了我們自己的內部專有校準設備,所以我們穩(wěn)步改進了校準,使慣性性能規(guī)格幾乎不隨溫度變化。而且,我們可以大批量低成本地做到這一點。
目前我們提供基本的 IMU (3DMCV5-IMU)、VRU (3DMCV5-AR) 和 AHRS (3DMCV5-AHRS)。它們使用與我們最初的 3DM-GX3-25-OEM 封裝相同的封裝。我們還將在不久的將來提供 GNSS/INS 版本 (3DM-CV5-45)。
磁力計航向的用處不在于它在工廠的校準情況,盡管這很重要,而是一旦安裝在用戶的系統(tǒng)中,它的校準效果就如何。連接到運行校準軟件的外部主機非常有效,但通常很尷尬甚至不可能做到,尤其是在嵌入式應用中。
事實上,對于某些應用程序來說,尷尬是一個溫和的描述——我認為“噩夢”經(jīng)常被使用。我可以向你保證,對于任何在水下航行器、無人機或固定翼應用程序中嵌入磁力計的人來說,他們都會松一口氣,因為他們所要做的就是啟用自動磁力校準功能并忘記它。
簡單地說,自適應使傳感器能夠在評估重力或磁航向等參考測量時分辨噪聲和現(xiàn)實之間的差異。
這種區(qū)分能力意味著傳感器能夠拒絕因線性加速度或暫時磁干擾而損壞的參考測量值。結果是,VRU 和 AHRS 的俯仰、橫滾和航向精度幾乎與通常只對完整 GNSS/INS 的預期一樣好。
安裝經(jīng)過精心設計,可將機械應力與安裝表面分離。這些壓力可以電報到MEM,并導致各種不良行為。我們還設計了封裝,使其可以直接安裝在 PC 板上,也可以安裝在機箱上并通過帶狀電纜連接到 PC 板。我們長期致力于這一足跡,以便客戶可以輕松地用更新的型號進行直接替換,或者在將來推出其他“C”封裝變體時在性價比曲線上上下移動。