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HBK 3DM-CV5-AR 工业倾斜和速率传感器
详情说明

      美国 Lord(现 HBK)MICROSTRAIN 3DM-CV5-AR 工业倾斜和速率传感器(OEM 封装)是目前最小、最轻的工业姿态基准。它具有完全校准和温度补偿的三轴加速度计和陀螺仪,可在所有动态条件下实现测量质量的最佳组合。


      3DM-CV5-AR 旨在平衡成本和性能,非常适合各种应用,包括平台稳定、平衡机器人、天线指向和使用情况监控。


      一、3DM-CV5-AR 工业倾斜和速率传感器的产品亮点

         • 三轴加速度计、陀螺仪和温度传感器实现测量质量的最佳组合。

         • 双板载处理器运行新的自适应扩展卡尔曼滤波器  (EKF)  可实现出色的动态横滚、俯仰和偏航性能。

         • 同类产品中最小、最轻、性能最高的  VR。


      二、3DM-CV5-AR 工业倾斜和速率传感器的特点和优点

(1)同类最佳的性能(2)传感器(3)操作(4)封装

• 完全校准、温度补偿和数学上与正交坐标系对⻬以获得高精度输出。

• 偏差跟踪、误差估计、阈值标记和自适应噪声建模允许对每个应用中的条件进行微调。

• 高性能、低成本解决方案。

• 直接  PCB  安装或带带状电缆的底盘安装。

• 精确安装对准功能。

• 高性能加速度计:

         • 100 µg/√Hz(8g标准);

         • 2g、4g、20g、40g可选。

• 超稳定陀螺仪:

         • 8 dph 运行偏差(-40 至 +85°C);

         • 偏移温度滞后 0.05°/s;

         • 粗略 0.3°/√小时。

• IMU采样率高达1000Hz;

• 自适应 EKF 输出速率高达 500Hz;

• 可独立配置的 IMU 和 EKF 输出;

• 前向兼容的 MIP 协议优化带宽;

• 用于配置、控制、显示和记录的SensorConnect软件。

• CNC阳极氧化铝

• 精密对准功能

• 高度紧凑且薄型:

         • 38.0 毫米 x 24.0 毫米 x 9.7 毫米;

         • 11.0克。

• TTL UART 接口(最高 921600 BAUD)

• –40 至 +85 °C 工作温度范围。


      三、3DM-CV5-AR 工业倾斜和速率传感器的应用领域

(1)移动机器人(2)天线和摄像头指向(3)测试与测量

• 低噪声、线性且稳定的 MEMS 陀螺仪和加速计可在转弯和颠簸期间实现卓越的航向精度。

• 自适应卡尔曼滤波器算法提供卓越的动态性能。

• 自动自校准和自动异常拒绝使带有磁力计的装置可靠且准确的航向参考。

• 完全校准和温度补偿的 IMU 在苛刻的环境中提供稳定的性能。

• 低噪声、低延迟、线性 MEMS 陀螺仪和加速度计可实现准确、稳定的姿态跟踪。

• 坚固的机加工铝工业包装可在高振动和冲击环境中提供可靠的性能。

• 适用于嵌入式应用的紧凑型 OEM 版本可降低成本而不损失精度。

• 完全校准和温度补偿的传感器在苛刻的环境中提供稳定的性能。

• 高度稳定、线性和低延迟的 MEM 加速度计和陀螺仪可提供高精度和可重复性。

• 坚固的机加工铝工业包装可在高振动和冲击环境中提供可靠的性能。

• 开源MSCL API 可以轻松集成到自定义软件应用程序中。


      四、3DM-CV5-AR 工业倾斜和速率传感器的技术规格

(1)常规规格
集成传感器: 三轴加速度计、三轴陀螺仪、压力高度计和温度传感器
数据输出:惯性测量单元 (IMU) 输出: 加速度、角速度、磁场、环境压力、Delta-θ、Delta-速度
计算输出

扩展卡尔曼滤波器 (EKF): 滤波器状态、时间戳、姿态估计值(欧拉角、四元数、方向矩阵)、线性和补偿加速度、偏差补偿角速度、压力高度、无重力线性加速度、陀螺仪和加速度计偏差、比例因子和不确定性、重力和磁场模型等。
互补滤波器(CF): 姿态估计(以欧拉 角、四元数、方位矩阵)稳定的姿态估计值、北矢量和上矢量、GNSS 向上矢量、GNSS 相关时间戳


(2)惯性测量单元 (IMU) 传感器输出

加速计陀螺仪
测量范围:

±8 g (标准)

±2 g, ±4 g, (可选) 

±20 g, ±40 g (可选)

±500°/sec (标准)

±250°, ±1000°/sec (可选)

非线性度:±0.04% fs ±0.06% fs
分辨率:0.05 mg (+/- 8 g) <0.003°/sec (500 dps)
偏差不稳定性:±0.08 mg  8°/hr
初始偏置误差:±0.004 g  ±0.01°/sec
比例因子稳定性:±0.05% ±0.05%
噪声密度:100 µg/√Hz 0.0075°/sec/√Hz (500°/sec)
对准误差:±0.05° ±0.08°
可调带宽:225 Hz (max)  500 Hz (max)
温度偏移误差:0.02% (typ)  0.01% (typ)
随温度变化的增益误差:

0.05% (typ)

±0.2% (max)

0.1% (typ)

±0.4% (max)

IMU 滤波:第一级 sigma delta 模数转换器,采样频率为 1 kHz。第二级用户可调数字低通滤波器。
采样率:1 kHz1 kHz
IMU 数据输出率:1 Hz 至 1 kHz(传感器直接模式)


(3)压力高度计
量程:-1800 m to 10,000 m分辨率:< 0.1 m
噪声密度:0.01 hPa RMS采样率:25 Hz


(4)计算输出
姿态精度:EKF 输出:±0.5° RMS 滚转和俯仰(典型值); 
CF 输出:±0.8° RMS 滚转和俯仰(典型值)
姿态航向范围:围绕所有轴 360°姿态分辨率: 0.05
计算更新率:500 Hz姿态重复性:0.5
计算数据输出率EKF 输出: 1 Hz to 500 Hz 
CF 输出:1 Hz to 1000 Hz


(5)操作参数
通信: USB 2.0(全速);
TTL 串行(3.0 V dc,9,600 bps 至 921,600 bps,默认值 115,200
电源:+3.2 to + 5.2 V dc工作温度:-40°C 至 +85°C
功耗:360 mW(典型值),500 mW(最大值)
机械冲击限制:500g/1ms 绝对最大存活率*


(6)物理规格
尺寸:38 mm x 24 mm x 9.7 mm重量:11 克
外壳材料:符合法规:ROHS、CE
MTBF:1,035,471 小时(Telcordia 方法 gm/35C)


(7)集成
连接器 :数据/电源输出: Micro-D9 Samtec FTSH 系列
软件:包含 SensorConnect 和 MIP Monitor 软件;兼容 Windows XP/Vista/7/8/10
数据通信协议 (DCP): 与 GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5 CX5 和 CV5 产品系列的协议兼容
软件开发工具包:MicroStrain 通信库 (MSCL) 开放源代码许可包括完整的文档和示例代码。
硬件开发套件:可单独购买

*长期暴露在大于 2 倍满量程的环境中会导致永久性损坏。详见手册 详见手册


相关图纸
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产品图3DM-CV5-AR
3DM-CV5-AR 传感器的尺寸图
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