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美國 HBK（原Lord）MicroStrain 3DM-CV5-AHRS （3DM-CV5-25）工業(yè)姿態(tài)參考傳感器（OEM 封裝）是具有自適應卡爾曼濾波器的最小、最輕的工業(yè) AHRS。它具有完全校準和溫度補償的三軸加速度計、陀螺儀和磁力計，可在所有動態(tài)條件下實現(xiàn)測量質量的最佳組合。此外，雙板載處理器運行獨特的自適應擴展卡爾曼濾波器 (EKF)，可實現(xiàn)出色的動態(tài)姿態(tài)估計，使其成為各種應用的理想選擇，包括平臺穩(wěn)定、自動駕駛儀、機器人以及車輛健康和使用監(jiān)控。
3DMCV5-AHRS 是一款注重價值的 AHRS，旨在平衡成本和性能。Lord Sensing 3DM?CV5 系列工業(yè)級板級慣性傳感器提供廣泛的三軸慣性測量、計算姿態(tài)和導航解決方案。
慣性測量單元 (IMU) 包括加速度、角速率、Delta?theta 和 Delta?velocity 的直接測量。補償選項包括磁異常、陀螺儀和加速度計噪聲以及噪聲影響的自動補償。在包含計算輸出的模型中，傳感器測量結果通過自適應估計濾波器算法進行處理，以在動態(tài)條件下產生高精度計算輸出。計算的輸出因模型而異，可以包括橫滾、俯仰和偏航。所有傳感器均在工作溫度范圍內進行完全溫度補償和校準。微機電系統(tǒng) (MEMS) 技術可實現(xiàn)高精度、小型、輕量的設備。
? 三軸加速度計、陀螺儀、磁力計和溫度傳感器實現(xiàn)測量質量的最佳組合。
? 雙板載處理器運行新的自適應擴展卡爾曼濾波器（EKF）可實現(xiàn)出色的動態(tài)姿態(tài)估計。
| （1）同類最佳的性能 | （2）傳感器 | （3）操作 | （4）封裝 |
? 偏差跟蹤、誤差估計、閾值標記和自適應噪聲建模允許對每個應用中的條件進行微調。 ? 具有自適應功能的最小、最輕的工業(yè) AHRS卡爾曼濾波器可用。 ? 高性能、低成本解決方案. ? 直接 PCB 安裝或帶帶狀電纜的底盤安裝。 ? 精確安裝對準功能。 | ? 高性能加速度計： ? 100 μg/√Hz（8g標準）； ? 2g, 4g, 20g, 40g可選。 ? 超穩(wěn)定陀螺儀： ? 8 dph 運行偏差（-40 至 +85°C）； ? 偏移溫度滯后 0.05°/s； ? 粗略 0.3°/√小時。 | ? IMU采樣率高達1000Hz； ? 自適應 EKF 輸出速率高達 500Hz； ? 運行中自動磁力校準功能； ? 可獨立配置的 IMU 和 EKF 輸出； ? 用于配置、控制、顯示和記錄的SensorConnect軟件。 | ? CNC陽極氧化鋁； ? 精密對準功能； ? 高度緊湊且薄型： ? 38.0 毫米 x 24.0 毫米 x 9.7 毫米； ? 13.0克。 ? USB 和 TTL UART 接口（高達 921600 BAUD）； ? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍。 |
| （1）天線和攝像頭指向 | （2）無人機導航 | （3）移動機器人 |
? 低噪聲、低延遲、線性 MEMS 陀螺儀和加速度計可實現(xiàn)準確、穩(wěn)定的姿態(tài)跟蹤。 ? 堅固的機加工鋁工業(yè)包裝可在高振動和沖擊環(huán)境中提供可靠的性能。 ? 適用于嵌入式應用的緊湊型 OEM 版本可降低成本而不損失精度。 | ? 低噪聲、低漂移 MEMS 陀螺儀和加速計可在急轉彎、強風等情況下提供準確且穩(wěn)定的 PVA（位置、速度、姿態(tài)）輸出。 ? 卓越的 IMU 性能和 EKF 強大的異常抑制能力有助于在 GNSS 中斷或拒絕環(huán)境下進行導航。 ? 完全校準和溫度補償保證了室外工作溫度范圍內的穩(wěn)定性能，即使在波動較大的情況下也是如此。 | ? 低噪聲、線性且穩(wěn)定的 MEMS 陀螺儀和加速計可在轉彎和顛簸期間實現(xiàn)卓越的航向精度。 ? 自適應卡爾曼濾波器算法提供卓越的動態(tài)性能。 ? 自動自校準和自動異常拒絕使帶有磁力計的裝置可靠且準確的航向參考。 ? 完全校準和溫度補償的 IMU 在苛刻的環(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。 |
| （1）常規(guī)參數 | |||
| 集成傳感器： | 三軸加速度計、三軸陀螺儀、三軸 磁力計、壓力高度計、溫度傳感器 | ||
| 數據輸出： | 慣性測量單元 (IMU) 輸出： | 加速度、 角速度、磁場、環(huán)境壓力、Delta-theta, Delta-velocity | |
| 計算輸出: | |||
| 擴展卡爾曼濾波器 (EKF)： | 濾波器狀態(tài)、時間戳、 姿態(tài)估計值（歐拉角、四元數、方位矩陣 矩陣）、線性和補償加速度、偏差 補償角速度、壓力高度、無重力線性加速度、陀螺儀和加速度計。加速度、陀螺儀和加速度計偏差、比例因子 和不確定性、重力和磁力模型等。 | ||
| 互補濾波器（CF）： | 姿態(tài)估計值（以歐拉角、四元數、方位角為單位）。角、四元數、方位矩陣）穩(wěn)定的姿態(tài)估計值，北向和上向 矢量、GNSS 相關時間戳 | ||
| （2）慣性測量單元 (IMU) 傳感器輸出 | |||
| 加速計 | 陀螺儀 | 磁力計 | |
| 測量范圍： | ±8 g (標準) ±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (選配) | ±500°/sec (標準) ±250°, ±1000°/sec (可選) | ±8 Gauss |
| 非線性： | ±0.04% fs | ±0.06% fs | ±0.3% fs |
| 分辨率： | 0.05 mg (+/- 8 g) | <0.003°/sec (500 dps) | -- |
| 偏差不穩(wěn)定性： | ±0.08 mg | 8°/hr | -- |
| 初始偏置誤差： | ±0.004 g | ±0.01°/sec | ±0.003 Gauss |
| 比例系數穩(wěn)定性： | ±0.05% | ±0.05% | ±0.1% |
| 噪音密度： | 100 μg/√Hz | 0.0075°/sec/√Hz (500°/sec) | 400 μGauss/√Hz |
| 校準誤差： | ±0.05° | ±0.08° | ±0.05° |
| 可調節(jié)帶寬： | 225 Hz (max) | 500 Hz (max) | -- |
| 溫度偏移誤差： | 0.02% (typ) | 0.01% (typ) | -- |
| 溫度增益誤差： | 0.05% (typ) ±0.2% (max) | 0.1% (typ) ±0.4% (max) | -- |
| IMU 濾波 ： | 第一級 sigma delta 模數轉換器，采樣頻率為 1 kHz。第二級用戶可調數字低通濾波器。 | ||
| 采樣率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU 數據輸出率： | 1 Hz 至 1 kHz（傳感器直接模式） | ||
| （3）壓力高度計 | |||
| 范圍： | -1800 m to 10,000 m | 分辨率： | < 0.1 m |
| 噪聲密度： | 0.01 hPa RMS | 采樣率： | 25 Hz |
| （4）計算輸出 | |||
| 姿態(tài)精度： | EKF 輸出：±0.5° RMS 搖擺和俯仰，±0.1° RMS 航向（典型值 航向有效值（典型值） | ||
| CF 輸出：±0.8° RMS 滾轉和俯仰，±2° RMS 航向（典型值 航向有效值（典型值） | |||
| 姿態(tài)航向范圍： | 360° about all axes | 姿態(tài)分辨率： | 0.05° |
| 姿態(tài)重復性： | 0.5° | 計算更新率： | 500 Hz |
| 計算數據輸出率： | EKF 輸出: 1 Hz to 500 Hz | ||
| CF 輸出: 1 Hz to 1000 Hz | |||
| （5）運行參數 | |||
| 通信： | USB 2.0（全速）； | ||
| TTL 串行（3.0 V 直流，9,600 bps 至 921,600 bps，默認值 115,200) | |||
| 電源： | +3.2 to + 5.2 V dc | 功耗： | 360 mW (典型值), 500 mW (最大值) |
| 工作溫度： | -40°C to +85°C | 機械沖擊極限： | 500g/1ms 絕對最大存活率* |
| （6）物理規(guī)格 | |||
| 尺寸： | 38 mm x 24 mm x 9.7 mm | 重量： | 11 克 |
| 外殼材料： | 鋁 | 符合法規(guī)： | ROHS、CE |
| MTBF： | 1,035,471 小時（Telcordia 方法 GM/35C） | ||
| （7）集成 | |||
| 連接器 ： | 數據/電源輸出 | 數據/電源輸出： | Micro-D9 Samtec FTSH 系列 |
| 軟件： | 包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件；兼容 Windows XP/Vista/7/8/10 | ||
| 數據通信協(xié)議 (DCP)： | 兼容 GX3、GX3、GX3 和 GX3 的協(xié)議。與 GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5、CX5 和 CV5 產品系列的協(xié)議兼容 | ||
| 軟件開發(fā)工具包： | MicroStrain 通信庫 (MSCL) 開放源代碼許可包括完整的文檔和示例代碼 | ||
| 硬件開發(fā)套件： | 單獨購買的選件規(guī)格 | ||
| *長期暴露在大于 2 倍滿刻度范圍內會導致永久性損壞。會導致永久性損壞。詳見手冊 詳見手冊 | |||
| 相關圖紙 | |
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| 產品圖 | 3DM-CV5-AHRS |
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| 尺寸圖 | |
