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HBK 3DM-CV5-AHRS 工業(yè)姿態(tài)參考傳感器
詳情說明

      美國 HBK（原Lord）MicroStrain 3DM-CV5-AHRS （3DM-CV5-25）工業(yè)姿態(tài)參考傳感器（OEM 封裝）是具有自適應(yīng)卡爾曼濾波器的最小、最輕的工業(yè) AHRS。它具有完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)娜S加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，可在所有動態(tài)條件下實(shí)現(xiàn)測量質(zhì)量的最佳組合。此外，雙板載處理器運(yùn)行獨(dú)特的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF)，可實(shí)現(xiàn)出色的動態(tài)姿態(tài)估計(jì)，使其成為各種應(yīng)用的理想選擇，包括平臺穩(wěn)定、自動駕駛儀、機(jī)器人以及車輛健康和使用監(jiān)控。


      3DMCV5-AHRS 是一款注重價(jià)值的 AHRS，旨在平衡成本和性能。Lord  Sensing  3DM?CV5  系列工業(yè)級板級慣性傳感器提供廣泛的三軸慣性測量、計(jì)算姿態(tài)和導(dǎo)航解決方案。


      慣性測量單元  (IMU)  包括加速度、角速率、Delta?theta  和  Delta?velocity  的直接測量。補(bǔ)償選項(xiàng)包括磁異常、陀螺儀和加速度計(jì)噪聲以及噪聲影響的自動補(bǔ)償。在包含計(jì)算輸出的模型中，傳感器測量結(jié)果通過自適應(yīng)估計(jì)濾波器算法進(jìn)行處理，以在動態(tài)條件下產(chǎn)生高精度計(jì)算輸出。計(jì)算的輸出因模型而異，可以包括橫滾、俯仰和偏航。所有傳感器均在工作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行完全溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)。微機(jī)電系統(tǒng)  (MEMS)  技術(shù)可實(shí)現(xiàn)高精度、小型、輕量的設(shè)備。


      一、3DM-CV5-AHRS 工業(yè)姿態(tài)參考傳感器的產(chǎn)品亮點(diǎn)

         ? 三軸加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)和溫度傳感器實(shí)現(xiàn)測量質(zhì)量的最佳組合。

         ? 雙板載處理器運(yùn)行新的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器（EKF）可實(shí)現(xiàn)出色的動態(tài)姿態(tài)估計(jì)。


      二、3DM-CV5-AHRS 工業(yè)姿態(tài)參考傳感器的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

（1）同類最佳的性能（2）傳感器（3）操作（4）封裝

? 偏差跟蹤、誤差估計(jì)、閾值標(biāo)記和自適應(yīng)噪聲建模允許對每個應(yīng)用中的條件進(jìn)行微調(diào)。

? 具有自適應(yīng)功能的最小、最輕的工業(yè)  AHRS卡爾曼濾波器可用。

? 高性能、低成本解決方案.

? 直接  PCB  安裝或帶帶狀電纜的底盤安裝。

?  精確安裝對準(zhǔn)功能。

? 高性能加速度計(jì)：

         ? 100 μg/√Hz（8g標(biāo)準(zhǔn)）；

         ? 2g, 4g, 20g, 40g可選。

? 超穩(wěn)定陀螺儀：

         ? 8 dph 運(yùn)行偏差（-40 至 +85°C）；

         ? 偏移溫度滯后 0.05°/s；

         ? 粗略 0.3°/√小時。

? IMU采樣率高達(dá)1000Hz；

? 自適應(yīng) EKF 輸出速率高達(dá) 500Hz；

? 運(yùn)行中自動磁力校準(zhǔn)功能；

? 可獨(dú)立配置的 IMU 和 EKF 輸出；

? 用于配置、控制、顯示和記錄的SensorConnect軟件。

? CNC陽極氧化鋁；

? 精密對準(zhǔn)功能；

? 高度緊湊且薄型：

         ? 38.0 毫米 x 24.0 毫米 x 9.7 毫米；

         ? 13.0克。

? USB 和 TTL UART 接口（高達(dá) 921600 BAUD）；

? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍。


      三、3DM-CV5-AHRS 工業(yè)姿態(tài)參考傳感器應(yīng)用領(lǐng)域

（1）天線和攝像頭指向（2）無人機(jī)導(dǎo)航（3）移動機(jī)器人

? 低噪聲、低延遲、線性 MEMS 陀螺儀和加速度計(jì)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的姿態(tài)跟蹤。

? 堅(jiān)固的機(jī)加工鋁工業(yè)包裝可在高振動和沖擊環(huán)境中提供可靠的性能。

? 適用于嵌入式應(yīng)用的緊湊型 OEM 版本可降低成本而不損失精度。

? 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在急轉(zhuǎn)彎、強(qiáng)風(fēng)等情況下提供準(zhǔn)確且穩(wěn)定的 PVA（位置、速度、姿態(tài)）輸出。

? 卓越的 IMU 性能和 EKF 強(qiáng)大的異常抑制能力有助于在 GNSS 中斷或拒絕環(huán)境下進(jìn)行導(dǎo)航。

? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償保證了室外工作溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性能，即使在波動較大的情況下也是如此。

? 低噪聲、線性且穩(wěn)定的 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在轉(zhuǎn)彎和顛簸期間實(shí)現(xiàn)卓越的航向精度。

? 自適應(yīng)卡爾曼濾波器算法提供卓越的動態(tài)性能。

? 自動自校準(zhǔn)和自動異常拒絕使帶有磁力計(jì)的裝置可靠且準(zhǔn)確的航向參考。

? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)?IMU 在苛刻的環(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。


      四、3DM-CV5-AHRS 工業(yè)姿態(tài)參考傳感器的技術(shù)規(guī)格

（1）常規(guī)參數(shù)
集成傳感器：三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸 磁力計(jì)、壓力高度計(jì)、溫度傳感器
數(shù)據(jù)輸出：慣性測量單元 (IMU) 輸出：加速度、 角速度、磁場、環(huán)境壓力、Delta-theta, Delta-velocity
計(jì)算輸出:

擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF)：濾波器狀態(tài)、時間戳、 姿態(tài)估計(jì)值（歐拉角、四元數(shù)、方位矩陣 矩陣）、線性和補(bǔ)償加速度、偏差 補(bǔ)償角速度、壓力高度、無重力線性加速度、陀螺儀和加速度計(jì)。加速度、陀螺儀和加速度計(jì)偏差、比例因子 和不確定性、重力和磁力模型等。
互補(bǔ)濾波器（CF）：姿態(tài)估計(jì)值（以歐拉角、四元數(shù)、方位角為單位）。角、四元數(shù)、方位矩陣）穩(wěn)定的姿態(tài)估計(jì)值，北向和上向 矢量、GNSS 相關(guān)時間戳


（2）慣性測量單元 (IMU) 傳感器輸出

加速計(jì)陀螺儀磁力計(jì)
測量范圍：

±8 g (標(biāo)準(zhǔn))

±2 g, ±4 g, 

±20 g, ±40 g (選配)

±500°/sec (標(biāo)準(zhǔn))

±250°, ±1000°/sec

(可選)

±8 Gauss
非線性：±0.04% fs ±0.06% fs±0.3% fs
分辨率：0.05 mg (+/- 8 g)<0.003°/sec (500 dps)--
偏差不穩(wěn)定性：±0.08 mg 8°/hr --
初始偏置誤差：±0.004 g ±0.01°/sec±0.003 Gauss
比例系數(shù)穩(wěn)定性：±0.05%±0.05%±0.1%
噪音密度：100 μg/√Hz   0.0075°/sec/√Hz (500°/sec)  400 μGauss/√Hz
校準(zhǔn)誤差：±0.05°±0.08°±0.05°
可調(diào)節(jié)帶寬：225 Hz (max) 500 Hz (max) --
溫度偏移誤差：0.02% (typ)0.01% (typ)--
溫度增益誤差：

0.05% (typ)

±0.2% (max)

0.1% (typ)  

±0.4% (max) 

 --
IMU 濾波 ：第一級 sigma delta 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣頻率為 1 kHz。第二級用戶可調(diào)數(shù)字低通濾波器。
采樣率：1 kHz 4 kHz100 Hz
IMU 數(shù)據(jù)輸出率：1 Hz 至 1 kHz（傳感器直接模式）


（3）壓力高度計(jì)
范圍：-1800 m to 10,000 m分辨率：< 0.1 m
噪聲密度：0.01 hPa RMS采樣率：25 Hz


（4）計(jì)算輸出
姿態(tài)精度：EKF 輸出：±0.5° RMS 搖擺和俯仰，±0.1° RMS 航向（典型值 航向有效值（典型值）
CF 輸出：±0.8° RMS 滾轉(zhuǎn)和俯仰，±2° RMS 航向（典型值 航向有效值（典型值）
姿態(tài)航向范圍：360° about all axes姿態(tài)分辨率：0.05°
姿態(tài)重復(fù)性：0.5°計(jì)算更新率：500 Hz
計(jì)算數(shù)據(jù)輸出率：EKF 輸出: 1 Hz to 500 Hz 
CF 輸出: 1 Hz to 1000 Hz


（5）運(yùn)行參數(shù)
通信：USB 2.0（全速）；
TTL 串行（3.0 V 直流，9,600 bps 至 921,600 bps，默認(rèn)值 115,200)
電源：+3.2 to + 5.2 V dc功耗：360 mW (典型值), 500 mW (最大值)
工作溫度：-40°C to +85°C機(jī)械沖擊極限：500g/1ms 絕對最大存活率*


（6）物理規(guī)格
尺寸：38 mm x 24 mm x 9.7 mm重量：11 克
外殼材料：鋁符合法規(guī)：ROHS、CE
MTBF：1,035,471 小時（Telcordia 方法 GM/35C）


（7）集成
連接器 ：數(shù)據(jù)/電源輸出數(shù)據(jù)/電源輸出：Micro-D9 Samtec FTSH 系列
軟件：包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件；兼容 Windows XP/Vista/7/8/10
數(shù)據(jù)通信協(xié)議 (DCP)：兼容 GX3、GX3、GX3 和 GX3 的協(xié)議。與 GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5、CX5 和 CV5 產(chǎn)品系列的協(xié)議兼容
軟件開發(fā)工具包：MicroStrain 通信庫 (MSCL) 開放源代碼許可包括完整的文檔和示例代碼
硬件開發(fā)套件：單獨(dú)購買的選件規(guī)格 
*長期暴露在大于 2 倍滿刻度范圍內(nèi)會導(dǎo)致永久性損壞。會導(dǎo)致永久性損壞。詳見手冊 詳見手冊


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產(chǎn)品圖3DM-CV5-AHRS
3DM-CV5-AHRS 傳感器的尺寸圖
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