與因特網(wǎng)相似,全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星導航正成為人們?nèi)粘I罡鱾€方面都離不開的一項泛在技術。在生死危急關頭,GPS不僅可以使緊急救護車發(fā)現(xiàn)快的響應路線路徑;而且GPS可以使海上考古學家直奔研究船只目標搜尋船只殘骸;此外,GPS還可以引導農(nóng)場主確定在哪里安置設備,從而確保其莊稼種植量達到。
作為全球的高性能半導體供應商,美國模擬器件公司(Analog Devices, Inc.,紐約證券交易所代碼: ADI)推出一種新的慣性傳感方案,該方案可以為卡車車隊、農(nóng)業(yè)裝備、商用飛機與小型飛機、艦艇、坦克以及其他依靠 GPS衛(wèi)星導航保持精確位置信息的交通工具中的GPS信號損失或感應信號奇異性進行補償。
由于采用ADI公司的iMEMS運動信號處理技術, ADIS16355慣性測量裝置(IMU)允許工業(yè)設計人員在系統(tǒng)中使用運動分析與導航航跡推算功能,因為以前這個功能主要用于軍事、宇航以及其他高端應用,而且其成本僅為軍事等高端應用傳感器成本的1/10。 通過探測線性加速度與角運動的細微變化,ADIS16355提供航跡推算,允許車輛等交通工具保持航跡,直到丟失的GPS信號得以恢復。除了導航,ADIS16355還可以用于高度敏感的機器人與其他運動控制設備,其慣性測量裝置有助于確保精確的動作可以準確地重復數(shù)千次。例如,ADIS16355可以使航空相機在拍攝運動畫面時保持穩(wěn)定,在工廠自動化中可以控制機器人的手臂,還可以確保假肢的穩(wěn)定性。
ADIS16355可以很容易地與工業(yè)系統(tǒng)設計融為一體,通過精確的運動分析與控制,提高系統(tǒng)性能,并使設計人員的研制時間縮短長達一年。新的慣性測量裝置擴展了 ADI公司獲獎的iSensor智能傳感器產(chǎn)品家族,這種智能傳感器是為了滿足工業(yè)市場領域MEMS(微機電系統(tǒng))運動傳感器日益增長的需求而推出的。迄今為止,ADI公司已經(jīng)售出3億余個iMEMS運動傳感器。
ADIS16355是一款多軸運動傳感器,它成本高效地將陀螺儀與加速度計相結(jié)合,以測量所有6自由度;X、Y與Z軸的線性運動以及沿著X、Y與Z軸的旋轉(zhuǎn)運動。其他集成度較低的傳感器要求設計人員在多個軸進行復雜、高成本、費時的運動測試與校準,然后才能確保器件能夠提供精確與穩(wěn)定的反饋。ADI公司攻克個這個難關,其新款ADIS16355傳感器經(jīng)過全面的工廠校準,具有簡單可編程接口,確保產(chǎn)品具有高精度而且開箱即可進行集成。同ADIS16350的室溫校準相比,ADIS16355還包括整個溫度范圍校準,并具有卓越的 偏壓溫度穩(wěn)定性(0.005 deg/sec/°C)。
精度提高50倍,易于集成
市場上其他類似慣性測量裝置的售價要高達數(shù)百至幾千美元不等,這使許多應用對于像ADIS16355與ADIS16350的高精度級別更是望而卻步,而且同其他現(xiàn)成慣性傳感器相比,ADIS16355與ADIS16350傳感器精度提高50倍。一個更加嚴重的障礙是集成并測試一個完整方案所涉及的復雜性,因為基本傳感器帶來相當復雜的設計挑戰(zhàn)。ADIS16355與ADIS16350不僅具有突出的成本-性能比,而且使用之容易是前所未有的,這將確保工業(yè)設計人員可以迅速地在各種應用中集成運動感知功能。
ADI公司iSensor智能傳感器產(chǎn)品生產(chǎn)線主管Andy Garne說:“由于許多運動傳感器沒有校準就出廠,其性能對電壓、溫度、振動變化以及慣性測量裝置中其他傳感器的影響非常敏感。因此,要想在復雜系統(tǒng)中使這些傳感器發(fā)揮作用,即使對于可以利用測試于校準設備的設計師來說,這也是一個挑戰(zhàn)。ADI公司充分發(fā)揮諸多具有自主知識產(chǎn)權的測試能力,在工廠進行各種關鍵IMU校準與補償,使系統(tǒng)開發(fā)時間多可以縮短12個月,為有可能用戶節(jié)省數(shù)十萬美元的測試設備成本 。”
關于ADIS16355慣性測量裝置
ADIS16355慣性測量裝置將3軸角速度感知與3軸加速度感知相結(jié)合,提供6自由度運動感知、嵌入式校準與傳感器處理、以及傳感器-傳感器交叉補償,并大大提高信號穩(wěn)定性(使用偏移穩(wěn)定性為0.015 deg/sec),體積小于1立方英寸。工廠校準與嵌入式軸交叉排列補償,使設計人員即使不掌握傳感器技能也可以迅速、高費效比地集成運動感知技術,為其應用增添一項全新的性能。
ADIS16355與ADIS16350都內(nèi)置可編程串行外設接口(SPI) 端口,便于對濾波、采樣速率、電源管理、自測以及傳感器狀態(tài)與告警等編程特性的訪問。這兩款產(chǎn)品都是完全的系統(tǒng)內(nèi)可調(diào),允許設計人員迅速而容易地調(diào)試系統(tǒng),并利用不同的配置進行試驗,實現(xiàn)設計化。ADIS16355具有卓越的精度與穩(wěn)定的傳感器響應,ADIS16350則為不太敏感的應用提供成本較低的方案。
供貨與報價
ADIS16350現(xiàn)在即可供應,其千片定量報價為275美元/片。ADIS16355樣片將于2007年7月提供,并從9月開始批量生產(chǎn)。ADIS16355千片訂量報價為359美元/片。慣性測量裝置(IMU)的扁平封裝尺寸是23 mm × 23 mm × 23 mm。