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MEMS技术+器件向极端应用市场快速迈步

时间:02-21 来源:3721RD 点击:

零偏稳定度是可以估算的最佳理论偏置精度,也可视为"分辨率"或"残留偏置"。业界根据零偏稳定度来划分陀螺仪的级别:惯性级:<<0.1 度/小时、战术级:<10 度/小时;速率级:>10 度/小时;消费级:>零偏稳定度是可以估算的最佳理论偏置精度,也可视为"分辨率"或"残留偏置"。业界根据零偏稳定度来划分陀螺仪的级别:惯性级:<<0.1 度/小时、战术级:<10 度/小时;速率级:>10 度/小时;消费级:>100 度/小时。战术级陀螺仪性能显著改善并简化工业惯性检测,如大幅提高GPS辅助航位零偏稳定度推算和平台稳定/导引的性能。

不过,正像ADI赵延辉所说,"关键问题是在大多数应用中,偏置稳定度不是主要的误差源。实际上在复杂的运动和恶劣的环境下,设备非常容易受加速度变化(倾斜/振动)的影响。" ADIS16136与前文提到的ADIS16488 IMU模块的共同特点是除了具备战术级的零偏稳定度之外,还具备业界领先的振动/冲击/温度稳定性。


图2:ADIS16136与光纤陀螺仪的对比。

如图2所示,与昂贵、易损的光纤陀螺仪相比,ADIS16136 MEMS陀螺仪的稳定度和角度随机游走特性与之相当,线性度则提高2倍,启动时间快30倍,功耗低5倍。更重要的是,相比于10立方英寸甚至更大的光纤陀螺仪,ADIS16136可以说是体积非常的小,大约为1立方英寸,重量仅有25克,这将有助于许多新应用实现精密角速率检测。

和ADIS16488 一样,ADIS16136实现了ADI公司业界领先的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。ADIS16136以最高2048 SPS(每秒采样数)的速率提供数据,并提供一个均值/抽取滤波器结构,以优化噪声与带宽的取舍。串行外设接口(SPI)和用户寄存器结构可让用户轻松访问配置控制和校准的传感器数据,适合嵌入式处理器平台。每个组成元器件均在整个温度范围内经过全面的工厂校准,具有器件特定的补偿公式,无需额外测试或校准便可提供高度稳定的传感器输出。对于一些系统,工厂校准可免除系统级校准,大大简化操作。而380 Hz的大带宽能很好地适应各种复杂的稳定应用。

这两款新产品都采用全新的插针式封装,因此接口鲁棒性更好,可轻松实现机械固定。而且均支持-40°C至+85°C的全温工作范围,可适应各种恶劣工作环境。

全集成IMU简化系统设计、加速实现新应用

ADI公司提供广泛的接口兼容型IMU解决方案,包括这次最新推出的ADIS16488。这些IMU芯片模块的集成度和精度不断得到提高,体积不断减小,而且所有复杂、关键的IMU校准和补偿均由ADI公司完成,因此可减少系统开发时间以人·年计。客户无需购买测试设备,可以节省以10万美元计的大笔投资。这些器件都配有简单的串行接口,用户访问极为便捷。


图3:ADI的IMU集成了高性能惯性内核+优化的惯性测量单元。

以图3所示的稳定和导航系统应用为例,红色线条框住的部分即体现了ADI新一代IMU产品的核心价值所在。采用这种IMU产品,各种工业级和极端应用运动检测系统开发者就无需关注耗时耗力耗钱的传感器调理、补偿/传感器处理以及校准电路的设计,ADI已经将所有的硬件都设计好并校准好,客户只需专注于算法与软件的开发,从而可加速应用的开发,促进各类工业级和极端应用运动检测市场的发展。特别地,ADIS16488集成了3轴加速度计,3轴陀螺仪,3轴磁力计和1个气压计共10个自由度,从而可以为用户提供单芯片的解决方案。

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