Firmenblog über ADI ADXL312 3-Achsen Digitaler Beschleunigungsmesser mit hochauflösender Messung für Drohnenanwendungen

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. liefert und recycelt die ADIADXL312ein dreiachsiges digitales Beschleunigungsmessgerät mit geringer Leistung, das hochauflösende Messfunktionen bietet und für Drohnenanwendungen geeignet ist.

ADIADXL312ist ein dreiachsiges digitales Beschleunigungsmesser, das speziell für leichte, leistungsarme und hochpräzise Anwendungen entwickelt wurde.Anpassungsfähigkeit für verschiedene Bereiche und kompakte Verpackung, ist es perfekt geeignet für die Anforderungen an die Flugstellungserkennung, Bewegungssensoren und die Optimierung des Stromverbrauchs von kleinen Drohnen für Verbraucher und Industrie,Damit ist es die bevorzugte Kernkomponente für Drohnen IMU (Inertial Measurement Units).

I. Schlüsselgrundsätzliche Spezifikationen derADXL312

DieADXL312ist ein stark integrierter, complete three-axis acceleration measurement system capable of accurately detecting dynamic and static acceleration across all three axes without the need for additional peripheral conditioning circuitsDie Kernhardware-Spezifikationen erfüllen die wesentlichen Anforderungen von UAV-Anwendungen für Leichtgewicht, geringen Stromverbrauch und hohe Präzision.

- Auflösung und Reichweite der Messungen: Ausgestattet mit einer 13-Bit-Architektur für hochauflösende Messungen ist die digitale Ausgabe im 16-Bit-Doppelkomplettformat.Es unterstützt vier benutzerkonfigurierbare Messbereiche: ±1,5 g, ±3 g, ±6 g und ±12 g, mit entsprechenden Empfindlichkeiten zwischen 43 LSB/g und 345 LSB/g. Dies entspricht den Messanforderungen für verschiedene Flugbedingungen, einschließlich Schweben,Niedriggeschwindigkeitsfahrt, Hochgeschwindigkeitsmanöver und plötzliche Einstellungsänderungen.

- Ultra-niedriger Stromverbrauch: Mit adaptivem Leistungsmanagement beträgt der typische Stromverbrauch im Messmodus bei 3,3 V nur 57 μA,während der Verbrauch im Standby-/Schlafmodus nur 0 beträgt.1 μA. Der Stromverbrauch wird automatisch entsprechend der Erkennungsbandbreite angepasst, wodurch die Anforderungen an die Messung in Echtzeit mit den Anforderungen an geringe Leistung ausgeglichen werden.Damit wird die Gesamtleistung der Drohne erheblich reduziert.Der typische Betriebsstrom beträgt nur 170 μA, weit über dem der herkömmlichen Beschleunigungsmessgeräte derselben Klasse.

- Kommunikations- und Speicherkonfiguration:Unterstützt die doppelten universellen digitalen Kommunikationsschnittstellen SPI (3-draht/4-draht) und I2C, so dass es mit den gängigen Drohnen-Steuerchips kompatibel ist und eine außergewöhnliche Kompatibilität bietet; verfügt über einen eingebauten 32-stufigen FIFO-Datenspeicher, der Messdaten selbständig speichert, während die Hauptsteuerung im Ruhezustand ist,Verringerung des Bedarfs an häufigen Probenaufwachungen und weitere Optimierung des Gesamtenergieverbrauchs des Systems.

- Hardware- und Umweltanpassungsfähigkeit: Es wird eine kompakte 5 mm × 5 mm × 2 mm LFCSP-Verpackung verwendet, die klein und extrem leicht ist.so dass keine zusätzliche Belastung auf dem Flugzeugrumpf der DrohneDie Betriebsspannung liegt zwischen 1,8 V und 3,6 V und der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen 40 °C und +105 °C.Es eignet sich für harte Flugbedingungen mit Drohnen, einschließlich extremer Temperaturen und komplexer Luftstrommuster im Freien.

II. Kerntechnische Vorteile derADXL312

1. Hochauflösende Messung für eine genauere Flugstellungserkennung

Während des Fluges sind Drohnen anfällig für Luftturbulenzen und winzige Vibrationen der Flugzeugrolle.Dies kann zu Schwebendrift und Flugbahn-Abweichungen führen. DieADXL312Die 13-Bit-Architektur zur präzisen Probenahme erfasst winzige Veränderungen der Beschleunigung der Flugzeugstruktur und sammelt genau drei-Achsen-Haltungsdaten für Schwung, Rollen und Gieren.Kombiniert mit Datenfusionsalgorithmen, die die Gyroskope und das Barometer der Drohne verwenden, ermöglicht eine hochpräzise Haltung berechnen, effektiv unterdrückt Flugvibrationen und Luftströmungsstörungen zu begegnen, um ein stabiles Schweben und präzise Punkt-zu-Punkt-Flug zu gewährleisten.Gleichzeitig, ist sein adaptives Multi-Range-Design sowohl für die Niedriggeschwindigkeits- als auch für dieStabiler Flug kleiner Luftfotografie-Drohnen und die für Renndrohnen typischen Hochgeschwindigkeitsmanöver und scharfen Einstellungswechsel.

2. Extrem geringer Stromverbrauch, erheblich verlängert Flugzeit der Drohne

Kurze Flugzeiten sind für kleine Drohnen und tragbare Drohnen zur Luftfotografie ein wichtiger Schmerzpunkt, und die kontinuierliche Probenahme durch Bordsensoren ist eine der Hauptquellen für den Stromverbrauch des Geräts.DieADXL312¢s bahnbrechendes, ultra-niedrigleistungsfähiges Design auf Mikroamperebene, kombiniert mit einem intelligenten Bewegungsweckmechanismus, unterstützt die intelligente Erkennung von aktiven und stationären Zuständen.Es kann unterbrechungssignale über anpassbare beschleunigungsschwellen auslösen., die eine intelligente Energieverwaltung ermöglicht, die “die Probenahme während der Bewegung aktiviert und in den Ruhezustand wechselt, um den Stromverbrauch beim Stehen zu reduzieren”.Der eingebaute FIFO-Puffer reduziert die Probenahmefrequenz und die Rechenbelastung des Hauptsteuerchips erheblichDies erweitert die Flugdauer der Drohne pro Flug, ohne die Genauigkeit der Flugerkennung zu beeinträchtigen.

3Hohe Integration und Stabilität, geeignet für komplexe UAV-Betriebsbedingungen

DieADXL312Der Sensor benötigt keine externen Konditionierungsschaltkreise wie Filter oder Verstärker.Es vereinfacht die Konstruktion von UAV-Flugsteuerungs-Hardware, reduziert die Größe der Flugsteuerung und entspricht dem Trend zu kleineren und leichteren UAV-Designs.mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W,Dies verhindert Fehleinschätzungen der Flugsteuerung und Verlust der Haltungssteuerung durch Datenlärm.Der breite Betriebstemperaturbereich erfüllt auch die Anforderungen an unterschiedliche Temperaturen in mehreren Szenarien, wie zum Beispiel Luftfotografie im Freien, Feldinspektionen und Operationen in großer Höhe.

III. Kernanwendungsszenarien für dieADXL312in Drohnen

1. Stabile Flughaltungskontrolle

Als Kernkomponente der Inertial Measurement Unit (IMU) der UAVs (UAVs)ADXL312erfasst Echtzeitdaten über die statische Neigung und die dynamische Beschleunigung in drei Achsen und liefert dem Flugsteuerungssystem eine genaue Referenz für die Haltung der Flugzeugrolle.Dies hilft bei der Korrektur der Selbststabilisierung und der Einstellungskontrolle in geschlossenem Kreislauf, wodurch Probleme wie Schweben und Schwanken gelöst und die Stabilität des Luftbilds und die Präzision der Flugsteuerung erheblich verbessert werden.

2. Bewegungszustandserkennung und Einstellung Frühwarnung

Der Sensor überwacht in Echtzeit abnormale Veränderungen in der Beschleunigung der Drohne.Schnelle Erkennung von abnormalen Zuständen wie Körperneigung, starkes Zittern, Kollisionen und schnellen Abstieg. Es aktiviert sofort den Flugsteuerungsschutzmechanismus, um Einstellungswarnungen, Notschweben und Schutz vor Zwangslandung zu ermöglichen,damit das Risiko von Drohnenunfällen und -schäden wirksam verringert und gleichzeitig die Flugsicherheit verbessert wird.

3Entwicklung von langlebigen Drohnen mit geringer Leistung

Für leistungsempfindliche Geräte wie tragbare Verbraucher-Drohnen, langlebige Inspektions-Drohnen und Mikropflanzenspritz-DrohnenADXL312Der in Mikroampere gemessene ultra-niedrige Stromverbrauch minimiert den Energieverbrauch des Sensorsystems.Dies spart die Batterieleistung bei längerer Fahrt und stationärem Schweben erheblich, wodurch die allgemeine Langlebigkeit des Systems erheblich verbessert und die Anforderungen an längere Feldoperationen und routinemäßige Luftfotografie erfüllt werden.

4. Flugbahn und Verschiebungsschätzung

Durch die kontinuierliche Erfassung von Beschleunigungsdaten und die Durchführung von Integrationsberechnungen wird dieADXL312unterstützt das Flugsteuerungssystem bei der genauen Schätzung von Fluggeschwindigkeitsverlagerungen und Flugbahnen. In Kombination mit GPS- und BeiDou-Positionierungsmodulen ermöglicht eine integrierte NavigationKompensiert schwache oder abweichende Satelliten-Positionierungssignale, wodurch die Fluggenauigkeit und die Positionierung der Drohne in Innenräumen und behinderten Umgebungen verbessert werden.

IV. ZusammenfassungADXL312Produktanwendungen

Die ADIADXL312Das dreiachsige digitale Beschleunigungsmesser kombiniert mehrere Vorteile, darunter hochauflösende Messungen, extrem geringer Stromverbrauch, kompakte Größe,hohe Stabilität und starke Kompatibilität, um die Kernanforderungen von UAVs an die Einstellungsmessung genau zu erfüllen: “hohe Präzision, geringer Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit und leichte Konstruktion”. intelligent motion detection and FIFO data buffering—not only ensure the precision and stability of UAV flight control but also effectively address the challenge of limited flight endurance whilst simplifying hardware developmentDerzeit wird dieses Gerät in verschiedenen unbemannten Luftfahrzeugen in geringer Höhe eingesetzt, darunter auch Luftfotografie-Drohnen für Verbraucher.Kleine Industrieinspektionsdrohnen und Mikropflanzenschutzdrohnen, und stellt eine kostengünstige, leistungsstarke Lösung für Trägheitsmesssysteme für Drohnenflugsteuerung dar.