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美國 HBK（原Lord）MicroStrain 3DM-GX5-AHRS 高性能姿態(tài)參考傳感器（通用封裝），是目前最小、最輕的精密工業(yè) AHRS。3DM-GX5-AHRS具有完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)娜S加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，可在所有動(dòng)態(tài)條件下實(shí)現(xiàn)測量質(zhì)量的最佳組合。雙板載處理器運(yùn)行獨(dú)特的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF)，可實(shí)現(xiàn)出色的動(dòng)態(tài)姿態(tài)估計(jì)，使其成為各種應(yīng)用的理想選擇，包括平臺(tái)穩(wěn)定性、機(jī)器人技術(shù)以及車輛健康狀況和使用情況監(jiān)控。
MicroStrain Sensing 3DM?GX5 系列高性能工業(yè)級(jí)慣性傳感器提供廣泛的三軸慣性測量、計(jì)算姿態(tài)和導(dǎo)航解決方案。在所有型號(hào)中，慣性測量單元 (IMU) 包括加速度和角速率的直接測量，并且在工作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行完全溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)。微機(jī)電系統(tǒng) (MEMS) 技術(shù)的使用可實(shí)現(xiàn)高精度、小型、輕量的設(shè)備。
SensorConnect 軟件是一個(gè)用戶友好的設(shè)備配置程序。也可以使用 MIP Monitor（MicroStrain Internet 協(xié)議）。這兩個(gè)軟件包都提供設(shè)備配置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和記錄。另外，MIP 數(shù)據(jù)通信協(xié)議可用于開發(fā)自定義接口和輕松的 OEM 集成。
?三軸加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)、溫度傳感器實(shí)現(xiàn)測量質(zhì)量的最佳組合。
?雙板載處理器運(yùn)行新的自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器（EKF）可實(shí)現(xiàn)出色的動(dòng)態(tài)姿態(tài)估計(jì)。
| （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(jì)、閾值標(biāo)記和自適應(yīng)噪聲建模允許對每個(gè)應(yīng)用中的條件進(jìn)行微調(diào)。 ? 加速度計(jì)噪聲低至 20 ug/√Hz。 ? 具有自適應(yīng)功能的最小、最輕的工業(yè) AHRS 卡爾曼濾波器可用。 | ? 高性能加速度計(jì)： ?25 μg/√Hz（8g 選項(xiàng)）； ?80 μg/√Hz（20g 選項(xiàng)）。 ? 超穩(wěn)定陀螺儀： ?8 dph 運(yùn)行偏差（-40 至 +85°C）； ?偏移溫度滯后 0.05°/s； ?粗略 0.3°/√小時(shí)。 ? 俯仰-橫滾靜態(tài)/動(dòng)態(tài)精度 ±0.25°/0.4°。 | ? IMU采樣率高達(dá)1000Hz； ? 自適應(yīng) EKF 輸出速率高達(dá) 500Hz； ? 可獨(dú)立配置的 IMU 和 EKF 輸出； ? 前向兼容的 MIP 協(xié)議優(yōu)化帶寬； ? 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(zhǔn)功能； ? 高度緊湊且薄型： ?36.0 毫米 x 36.6 毫米 x 11.1 毫米； ?16.5克。 ? USB 和 RS-232（高達(dá) 921600 BAUD）接口； ? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍。 |
| （1）移動(dòng)機(jī)器人 | （2）天線和攝像頭指向 | （3）測試與測量 |
? 低噪聲、線性且穩(wěn)定的 MEMS 陀螺儀和加速計(jì)可在轉(zhuǎn)彎和顛簸期間實(shí)現(xiàn)卓越的航向精度。 ? 自適應(yīng)卡爾曼濾波器算法提供卓越的動(dòng)態(tài)性能。 ? 自動(dòng)自校準(zhǔn)和自動(dòng)異常拒絕使帶有磁力計(jì)的裝置可靠且準(zhǔn)確的航向參考。 ? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)?IMU 在苛刻的環(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。 | ? 低噪聲、低延遲、線性 MEMS 陀螺儀和加速度計(jì)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定的姿態(tài)跟蹤。 ? 堅(jiān)固的機(jī)加工鋁工業(yè)包裝可在高振動(dòng)和沖擊環(huán)境中提供可靠的性能。 ? 適用于嵌入式應(yīng)用的緊湊型 OEM 版本可降低成本而不損失精度。 | ? 完全校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅髟诳量痰沫h(huán)境中提供穩(wěn)定的性能。 ? 高度穩(wěn)定、線性和低延遲的 MEM 加速度計(jì)和陀螺儀可提供高精度和可重復(fù)性。 ? 堅(jiān)固的機(jī)加工鋁工業(yè)包裝可在高振動(dòng)和沖擊環(huán)境中提供可靠的性能。 ? 開源MSCL API 可以輕松集成到自定義軟件應(yīng)用程序中。 |
| （1）通用規(guī)格 | |||
| 集成傳感器： | 三軸加速計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁力計(jì)、壓力高度計(jì)和溫度傳感器 | ||
| 數(shù)據(jù)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-θ、Delta-速度 | |
| 計(jì)算輸出 | |||
| 擴(kuò)展卡爾曼濾波器 (EKF)： | 濾波器狀態(tài)、時(shí)間戳、姿態(tài)估計(jì)值（歐拉角、四元數(shù)、方向矩陣）、線性和補(bǔ)償加速度、偏差補(bǔ)償角速度、壓力高度、無重力線性加速度、陀螺儀和加速度計(jì)偏差、比例因子和不確定性、重力和磁場模型等。 | ||
| 互補(bǔ)濾波器（CF）： | 姿態(tài)估計(jì)（以歐拉 角、四元數(shù)、方位矩陣）穩(wěn)定的姿態(tài)估計(jì)值，北向和上向矢量 向上矢量、GPS 相關(guān)時(shí)間戳 | ||
| （2）慣性測量單元 (IMU) 傳感器輸出 | |||
| 加速計(jì) | 陀螺儀 | 磁力計(jì) | |
| 測量范圍： | ±8 g (標(biāo)準(zhǔn)) ±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (可選) | 300°/sec (標(biāo)準(zhǔn)) ±75, ±150, ±900 (可選) | ±8 Gauss |
| 非線性度： | ±0.02 % fs | ±0.02% fs | ±0.3% fs |
| 分辨率： | 0.02 mg (+/- 8 g) | <0.003°/sec (300 dps) | -- |
| 偏差不穩(wěn)定性 | ±0.04 mg | 8°/hr | -- |
| 初始偏置誤差： | ±0.002 g | ±0.04°/sec | ±0.003 Gauss |
| 比例因子穩(wěn)定性： | 0.03% | ±0.05% | ±0.1% |
| 噪聲密度 ： | 20 μg/√Hz (2 g) | 0.005°/sec/√Hz (300°/sec) | 400 μGauss/√Hz |
| 對準(zhǔn)誤差： | ±0.05° | ±0.08° | ±0.05° |
| 帶寬： | 225 Hz | 250 Hz | -- |
| 溫度偏移誤差： | 0.06% (typ) | 0.04% (typ) | -- |
| 隨溫度變化的增益誤差 ： | 0.03% (typ) | 0.03% (typ) | -- |
| 振動(dòng)引起的噪聲 ： | -- | 0.072°/s RMS/g RMS | -- |
| 振動(dòng)整流誤差 (VRE) ： | -- | 0.001°/s/g2 RMS | -- |
| IMU 濾波： | Digital sigma-delta ADC 采樣頻率為 1kHz 和 4kHz。4kHz 數(shù)據(jù)平均為 1kHz 標(biāo)稱采樣率。按比例轉(zhuǎn)換為 物理單位。用戶可調(diào)的 IIR 濾波器可用于 1 千赫茲數(shù)據(jù)。以 1kHz 的頻率計(jì)算錐形和弧形積分。 | ||
| 采樣率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU 數(shù)據(jù)輸出率： | 1 Hz to 1 kHz | ||
| （3）壓力高度計(jì) | |||
| 高度范圍： | 1260-260 mB (hPa) (-500 to 10,000m) | ||
| 分辨率： | 0.01 hPa RMS | 采樣率： | 25 Hz |
| 相對精度： | ±0.1 mB，范圍 800-1000mB @ T=25°C | ||
| （4）計(jì)算輸出 | |||
| 姿態(tài)精度： | EKF 輸出：±0.25° RMS 滾轉(zhuǎn)和俯仰、 ±0.8° RMS 航向（典型值） | ||
| CF 輸出：±0.5° RMS 滾轉(zhuǎn)和俯仰、 ±1.5° RMS 航向（典型值） | |||
| 姿態(tài)航向范圍： | 360° 所有軸向 | 姿態(tài)分辨率： | < 0.01° |
| 姿態(tài)重復(fù)性： | 0.2° (typ) | 計(jì)算更新率 ： | 500 Hz |
| 計(jì)算數(shù)據(jù)輸出率： | EKF 輸出: 1 Hz to 500 Hz | ||
| CF 輸出: 1 Hz to 1000 Hz | |||
| （5）操作參數(shù) | |||
| 通訊： | USB 2.0（全速） | ||
| RS232（9,600 bps 至 921,600 bps，默認(rèn)為 115,200） | |||
| 電源： | +4 to + 36 V dc | 功耗： | 500 mW (typ) |
| 工作溫度： | -40°C to +85°C | 機(jī)械沖擊極限 ： | 500g/1ms 絕對最大生存能力*。 |
| MTBF： | 557,280 小時(shí)（Telcordia 方法，GM/35C） | ||
| （6）物理規(guī)格 | |||
| 尺寸： | 36.0 mm x 36.6 mm x 11.1mm | 重量： | 16.5 克 |
| 外殼材料： | 鋁 | 符合法規(guī)： | CE、REACH、ROHS |
| （7）集成 | |||
| 連接器 ： | 數(shù)據(jù)/電源： 微型-D9 | ||
| 軟件： | 包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件； 兼容 Windows XP/Vista/7/8/10 | ||
| 數(shù)據(jù)通信協(xié)議 (DCP) ： | GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5 的協(xié)議兼容性 CX5 和 CV5 產(chǎn)品系列的協(xié)議兼容性 | ||
| 軟件開發(fā)工具包 (SDK)： | MicroStrain 通信庫（MSCL）開源 許可證包括完整的文檔和示例代碼。 | ||
| *長期暴露在大于 2 倍滿量程的環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。詳見手冊 詳見手冊 | |||
| 相關(guān)圖紙 | |
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| 產(chǎn)品應(yīng)用 | 3DM-GX5-AHRS |
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| 尺寸圖 | |
