惯性传感器在大多数工业机器和车辆中发挥着重要作用,它们收集有关机器部件运动和位置的重要数据,并且随着物联网和“工业 4.0”成为常态,它们的普及率预计会更高。然而,这些传感器背后的原理仍未完善;尚未创建不受温度变化影响的惯性传感器。这意味着温度补偿对于确保传感器读数准确至关重要。
LORD MicroStrain 开发了一系列新的惯性传感器,这些传感器在微型 OEM 封装中具有先进的温度补偿功能——允许传感器用于几乎任何应用。我们采访了 LORD Microstrain 的惯性工程经理 Fritz Martin,了解他们的新型惯性传感器的特点,以及他希望它们如何影响行业。
在组件级别,MEM 技术的改进导致推出了一些性能比以前的低端和工业级产品好得多的低成本加速度计和陀螺仪。
在 3DMCV5 中,我们将这些低成本传感器的优点与我们在 Cortex M7 处理器上运行的第五代融合软件相结合。 M7 使我们能够以一个甚至在一年前都不可能的价格在一个包中包含自适应和自动磁校准功能。
任何需要微型、低成本、精密嵌入式 OEM IMU/AHRS 组件的应用。因为它们是完整的 6DOF 传感器,并且因为我们提供了广泛的加速度和角速率范围选择,所以它们可用于任何类型的姿态或惯性感测。它们在所有轴上都具有相同的性能,就像我们所有的惯性传感器一样,因此对安装方向没有限制。
惯性传感器是无人机姿态传感的重要组成部分。
我们很少有对小尺寸或轻重量不重要的惯性传感器的要求。低调对我们的许多客户来说也非常重要,这通常也是我们被选中而不是竞争对手的原因。在不影响精度并在所有三个轴上保持相同性能的情况下制造薄型传感器是一项挑战,但由于这是一个优先事项,我们在设计和生产方面都已成为这方面的专家。
生产不受温度或振动影响的 MEMS 加速度计或陀螺仪是该行业的圣杯。它还没有发生。这并没有阻止未补偿传感器在许多应用中使用,这些应用在恒定或窄温度范围内具有令人印象深刻的性能。当客户尝试在会遇到高振动、冲击和极端温度的更传统的工业和车辆应用中使用这些传感器时,就会出现问题。传感器性能迅速崩溃,他们被迫寻找温度补偿传感器。当他们意识到即使在温度补偿传感器中,我们的性能最好时,他们终于找到了我们。因为我们已经这样做了很长时间并开发了我们自己的内部专有校准设备,所以我们稳步改进了校准,使惯性性能规格几乎不随温度变化。而且,我们可以大批量低成本地做到这一点。
目前我们提供基本的 IMU (3DMCV5-IMU)、VRU (3DMCV5-AR) 和 AHRS (3DMCV5-AHRS)。它们使用与我们最初的 3DM-GX3-25-OEM 封装相同的封装。我们还将在不久的将来提供 GNSS/INS 版本 (3DM-CV5-45)。
磁力计航向的用处不在于它在工厂的校准情况,尽管这很重要,而是一旦安装在用户的系统中,它的校准效果就如何。连接到运行校准软件的外部主机非常有效,但通常很尴尬甚至不可能做到,尤其是在嵌入式应用中。
事实上,对于某些应用程序来说,尴尬是一个温和的描述——我认为“噩梦”经常被使用。我可以向你保证,对于任何在水下航行器、无人机或固定翼应用程序中嵌入磁力计的人来说,他们都会松一口气,因为他们所要做的就是启用自动磁力校准功能并忘记它。
简单地说,自适应使传感器能够在评估重力或磁航向等参考测量时分辨噪声和现实之间的差异。
这种区分能力意味着传感器能够拒绝因线性加速度或暂时磁干扰而损坏的参考测量值。结果是,VRU 和 AHRS 的俯仰、横滚和航向精度几乎与通常只对完整 GNSS/INS 的预期一样好。
安装经过精心设计,可将机械应力与安装表面分离。这些压力可以电报到MEM,并导致各种不良行为。我们还设计了封装,使其可以直接安装在 PC 板上,也可以安装在机箱上并通过带状电缆连接到 PC 板。我们长期致力于这一足迹,以便客户可以轻松地用更新的型号进行直接替换,或者在将来推出其他“C”封装变体时在性价比曲线上上下移动。