회사 블로그 드론용 ST LIS2DH12 MEMS 디지털 출력 3축 선형 가속도계

첸젠 밍기다 전자제품 회사LIS2DH12MEMS 3축 선형 디지털 출력 가속도 측정기, 드론용 용도로 적합합니다.

난...LIS2DH12제품 개요

STLIS2DH12STMicroelectronics가 출시한 초저전력 고성능 MEMS 3축 선형 디지털 출력 가속도계이다.그것은 STs의 일부입니다. Femtosecond/Nano 시리즈의 마이크로 센서 칩, 특히 낮은 전력 소모를 요구하는 움직임 감지 시나리오를 위해 설계되었습니다., 높은 동적 반응과 높은 안정성. 칩은 디지털 신호 처리 모듈과 고정도 삼축 가속 감지 장치를 통합합니다.그것은 외부 아날로그-디지털 변환 회로를 필요로하지 않으며 표준화된 디지털 신호를 직접 출력 할 수 있습니다.그것은 비행 자세 감지, 움직임 모니터링 및 소비자 및 산업용 소형 드론의 안전 보호와 같은 핵심 기능에 완벽하게 적합합니다.드론의 관성 측정 장치 (IMU) 의 선호되는 핵심 부품 중 하나입니다..

이 칩은 전통적인 아날로그 센서와 관련된 신호 간섭과 정확성 손실을 제거하고,초저전력소비 및 소형 패키지다중 로터 드론, 고정 날개 드론, 휴대용 항공 사진 드론 및 작은 검사 드론을 포함한 다양한 드론 모델과 호환됩니다.그리고 복잡한 야외 환경에서 안정적으로 비행 동작 데이터를 수집할 수 있습니다., 비행 제어 시스템 내의 자세 계산 및 안정성 제어에 대한 정확한 데이터 지원을 제공합니다.

제2항LIS2DH12핵심 하드웨어 매개 변수 및 주요 기능

1핵심 성능 매개 변수

의LIS2DH12드론의 비행 역학에 최적화된 매개 변수 구성을 갖추고 있으며, 저속, 안정적인 비행과 고속 기동 비행의 탐지 요구 사항을 충족합니다.핵심 매개 변수는 다음과 같습니다.:

- 설정 가능한 감지 범위: 4개의 범위 설정 ±2g, ±4g, ±8g 및 ±16g를 지원합니다.급격한 굽기와 격동적인 비행±2g 설정은 일상적인 자세 검출에 적합하며 ±16g 설정은 고속 기동 및 충돌 충격과 같은 극단적인 시나리오를 처리 할 수 있습니다.

- 초고 데이터 갱신 속도: 출력 데이터 속도 (ODR) 는 1 Hz에서 5.3 kHz까지 광범위한 범위를 커버합니다. 고 주파수 모드는 드론의 자세의 즉각적인 변화를 정확하게 캡처 할 수 있습니다.고속 비행 및 기동 도중 데이터 지연 문제를 효과적으로 해결하는 것, 따라서 비행 제어 시스템의 실시간 성능을 보장합니다.

- 고정밀 센서 출력: 감도도는 1mg/digit에서 192mg/digit까지 다양하며, 아주 작은 기울기를 정확하게 감지할 수 있는 뛰어난 해상도를 제공합니다.드론의 진동과 이동 변화, 자세 계산 정확도를 크게 향상.

- 넓은 운영 전압 범위: 운영 전압은 1.71V에서 3.6V까지이며 독립적인 1.8V I/O 전원 공급을 지원합니다.그것은 UAV 리?? 이온 배터리 버크 전원 공급 시스템과 다양한 비행 컨트롤러 본보드 전원 공급 회로와 호환됩니다, 뛰어난 하드웨어 적응력을 제공합니다.

- 극히 낮은 전력 소비: 잠자리 모드에서 전력 소비는 2μA로 낮습니다. 지능적인 잠자리 깨어나기 및 잠자리 리셋 기능을 지원합니다.드론의 저전력 대기상태 및 비행 활성화 깨어남 모드를 가능하게 하는, 따라서 비행 내구성을 효과적으로 확장합니다.

2하드웨어 인터페이스 및 기능적 특징

칩은 일반용 산업용 디지털 인터페이스와 프로그래밍 가능한 기능 모듈이 장착되어 있습니다.드론 비행 제어 시스템의 하드웨어 설계를 크게 단순화하고 시스템 안정성을 향상시키는:

- 이중 디지털 통신 인터페이스: 이중 일련 디지털 인터페이스 I2C와 SPI와 함께 표준으로 제공됩니다. 고속 SPI 인터페이스는 고주파 데이터 전송 요구 사항을 충족합니다.I2C 인터페이스는 멀티 센서 네트워크를 가능하게 합니다., 지로스코프와 마그네토미터로 드론의 IMU 모듈의 조율된 작동을 촉진합니다.

- 프로그래밍 가능한 인터럽트 메커니즘: 두 개의 독립적인 프로그램 가능한 인터럽트 생성기를 탑재하여 자유 낙하 감지, 움직임 감지 및 자세 기울기 감지,즉, 드론 제어 손실 보호 같은 기능을 직접적으로 작동시킬 수 있습니다., 충돌 잠금 및 자세 이상 경보.

- 지능형 자세 탐지 알고리즘: 6D/4D 자세 및 방향 탐지를 기본 지원하여 드론의 피치, 롤 및 기어 축의 변화를 정확하게 식별 할 수 있습니다.그리고 복잡한 알고리즘 포팅이 필요없이 기본적인 태도 결정을 허용.

- 내장된 FIFO 버퍼와 자기 테스트 기능: 통합된 데이터 FIFO 버퍼 유닛은 고속 샘플링 중에 데이터 손실을 방지하기 위해 비행 움직임 데이터를 캐시합니다.내장된 자기 테스트 모듈이 전원을 켜면 자동으로 센서의 작동 상태를 확인합니다., 드론의 비행의 신뢰성을 보장합니다.

- 콤팩트하고 가벼운 패키지: 크기가 작고 무게가 가벼운 초밀집 LGA 패키지를 사용합니다.드론의 기체에 추가 부하를 두지 않고 가벼운 무게의 설계 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.작은 드론과 미세한 항공사진 드론.

III. 적용 장점LIS2DH12

1드론 비행 제어의 핵심 요구 사항을 충족합니다.

드론 비행의 핵심은 자세 안정과 정확한 움직임 제어에 있습니다.LIS2DH12실시간으로 드론의 선형 가속, 진동 및 기울기를 X, Y 및 Z 축을 따라 모니터링 할 수 있습니다.높은 정밀의 자세 추정을 달성합니다, 안정적인 기어, 정확한 비행 경로 추적 및 부드러운 기동을 보장합니다. 이것은 비행 진동과 드리프트를 효과적으로 억제합니다.항공사진 촬영 및 검사 작업의 안정성을 크게 향상시키는 것.

2드론 내구성 요구 사항을 충족시키기 위해 낮은 전력 소비

비행 내구성은 드론의 핵심 성능 지표입니다.LIS2DH12이 칩의 초저전력 소비는 상당한 이점을 제공합니다. 드론이 대기 상태 또는 고정된 지점에서 떠있을 때 칩은 저전력 휴식 모드로 들어갈 수 있습니다.항공기의 전체 전력 소비를 크게 줄이는 것이 동적 전력 관리 메커니즘은 빈 상태에서 전력 소비를 최소화하고,전통적인 가속도계와 비교하면, 효과적으로 센서 모듈의 전체 전력 소비를 줄여 드론의 운영 내구성을 확장합니다.

3복잡한 운영 환경에 적합한 높은 신뢰성

드론은 종종 복잡한 공기 흐름 조건에서 높은 고도에서 야외에서 작동하며, 공기 격동, 기체 진동 및 온도 변동에 민감합니다.LIS2DH12진동 및 간섭에 대한 탁월한 저항력을 자랑합니다. 내장된 신호 필터링 메커니즘은 비행 중에 고주파 진동 소음을 필터링하여 깨끗하고 신뢰할 수있는 움직임 데이터를 출력합니다.동시에, 칩은 극소한 온도 변동으로 높은 작동 안정성을 제공하며 넓은 온도 범위에서 높은 정밀도를 유지합니다.외부 검사와 같은 복잡한 운영 시나리오에 적합하도록, 항공사진 촬영 및 조사.

4드론 비행 안전에 대한 지능형 안전 보호

내장된 자유 낙하 감지 및 움직임 이상 중단 기능을 활용하여,LIS2DH12무인 항공기 안전 보호 시스템을 설치할 수 있습니다. 통제되지 않은 하락, 심각한 자세 이상 또는 예상치 못한 충돌의 경우칩은 즉시 중단 신호를 유발합니다., 비행 제어 메인 보드에 전달되어 전력 차단, 낙하산 배치 및 비상 자세 교정과 같은 보호 조치를 신속하게 수행합니다.이것은 드론 충돌과 손상의 위험을 줄입니다., 이를 통해 비행 안전성을 향상시킵니다.

IV. 일반 응용 시나리오LIS2DH12in 드론

- 소비자용 항공 사진 드론: 높은 정확도의 자세 검출을 제공하여 안정적인 떠다니고 원활한 비행을 보장하며 항공 촬영에서 카메라 흔들림을 제거합니다.기말과 결합하면, 그것은 고화질, 안정적인 촬영을 가능하게 하고, 운동 탐지 기능은 휴대식 이륙과 자세 잠금과 같은 지능적인 기능을 촉진합니다.

- 산업 검사 드론: 전력, 태양광 및 보안 검사에서 사용되는 드론의 장기 운영 요구 사항에 적합합니다.낮은 전력 소모로 항해 시간이 길어집니다., 높은 안정성은 복잡한 공기권과 격동 상태에서 비행 경로 정확성을 보장합니다. 이상적 자세 검출은 고도 운항 중에 안전을 보장합니다.

- 마이크로 레이싱 드론: 5.3kHz의 초고 데이터 갱신율로, 고속 기동, 빠른 턴 및 다이빙 중에 가속의 즉각적인 변화를 정확하게 캡처합니다.레이싱 드론의 고역학적 비행의 실시간 제어 요구 사항을 충족합니다.± 16g의 넓은 측정 범위는 극단적인 기동 조건에 적합합니다.

- 교육 및 연구용 드론: 보편적인 인터페이스, 간단한 구성 및 제어 가능한 비용으로 대학 드론 교육, 태도 알고리즘 R&D,그리고 관성 항법 실험매개 변수 가 융통성 있게 구성 될 수 있으며, 2차 개발 및 기능 디버깅을 용이하게 합니다.

V. 회고LIS2DH12

초저전력, 고정밀, 그리고 매우 신뢰할 수 있는 3축 MEMS 가속도계로서, STLIS2DH12드론의 기본 설계 요구 사항과 완벽하게 일치합니다. 가벼운 구조, 낮은 전력 소비, 높은 안정성, 높은 역학적 반응.주요 장점: 설정 가능한 측정 범위, 넓은 갱신 속도, 지능형 모션 감지 및 최소한의 하드웨어 적응 요구 사항은 자세 감지 기능을 포괄적으로 커버 할 수 있습니다.소비자 차원의 이동 모니터링 및 안전 보호 시나리오, 산업용 및 마이크로 드론. 드론 IMU 관성 감지 시스템의 고품질 핵심 부품으로,그것은 개발에서 돈에 대한 예외적인 가치와 우수한 실용적인 성능을 결합, 다양한 드론 제품의 대량 생산 및 반복 연구 개발에 널리 적용 할 수 있습니다.