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HBK 3DM-GX5-AR 高性能傾斜/垂直參考傳感器
詳情說明

      美國 Lord（現(xiàn) HBK）MicroStrain 3DM-GX5-AR （3DM-GX5-15）高性能傾斜/垂直參考傳感器（通用封裝）是目前最小、最輕的工業(yè) VRU。它具有三軸加速度計、陀螺儀和溫度傳感器，以實現(xiàn)測量質量的最佳組合。


      3DM-GX5-AR 非常適合各種應用，包括平臺穩(wěn)定天線指向和使用情況監(jiān)控。


      一、3DM-GX5-AR 傾斜/垂直參考傳感器的產(chǎn)品亮點

         ? 三軸加速度計、陀螺儀、磁力計、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。

         ? 同類產(chǎn)品中最小、最輕、性能最高的 VR。


     二、3DM-GX5-AR 傾斜/垂直參考傳感器的特點和優(yōu)點

（1）同類最佳的性能（2）傳感器（3）操作（4）封裝

? 完全校準、溫度補償和數(shù)學上與正交坐標系對齊以獲得高精度輸出。

? 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。

? 高性能、低漂移陀螺儀，噪聲密度低和振動校正誤差。

? 加速度計噪聲低至  20  ug/√Hz。

? 高性能加速度計：

         ? 25 μg/√Hz（8g 選項）；

         ? 80 μg/√Hz（20g 選項）。

? 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

? 俯仰-橫滾靜態(tài)/動態(tài)精度 ±0.25°/0.4°。

? IMU采樣率高達1000Hz；

? 自適應 EKF 輸出速率高達 500Hz；

? 可獨立配置的 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；

? 精密對準功能；

? 高度緊湊且薄型：

         ? 36.0 毫米 x 36.6 毫米 x 11 毫米；

         ? 16.5克。

? USB 和 RS-232（高達 921600 BAUD）接口；

? –40 至 +85 °C 工作溫度范圍。


      三、3DM-GX5-AR 傾斜/垂直參考傳感器的應用領域

（1）移動機器人（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?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。

? 完全校準和溫度補償?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 加速度計和陀螺儀可提供高精度和可重復性。

? 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。

? 開源MSCL API 可以輕松集成到自定義軟件應用程序中。


      四、3DM-GX5-AR 傾斜/垂直參考傳感器的技術規(guī)格

（1）常規(guī)規(guī)格
集成傳感器：三軸加速度計、三軸陀螺儀、壓力高度計和溫度傳感器
數(shù)據(jù)輸出：慣性測量單元 (IMU) 輸出：加速度、角速度、環(huán)境壓力、Delta-θ、Delta-速度
計算輸出

擴展卡爾曼濾波器（EKF）： 濾波器狀態(tài)、姿態(tài)估計（歐拉角、四元數(shù)、方向矩陣）、偏差補償角速率、壓力高度、無重力線性加速度、姿態(tài)不確定性、陀螺儀和加速度計偏差、比例因子和不確定性、重力模型等。
互補濾波器（CF）： 穩(wěn)定的姿態(tài)估計值（以歐拉角、四元數(shù)、方位矩陣為單位）、北矢量和上矢量、GPS 相關性、重力模型等。向上矢量、GPS 相關時間戳


（2）慣性測量單元 (IMU) 傳感器輸出

加速計陀螺儀
測量范圍：

±8 g (標準) 

±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (可選)

300°/sec (標準)

±75, ±150, ±900 (可選)

非線性度：±0.02 %fs±0.02% 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
比例因子穩(wěn)定性：0.03% ±0.05%
噪聲密度：20 μg/√Hz (2 g)0.005°/sec/√Hz (300°/sec)
對準誤差：±0.05°±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)
振動引起的噪聲：-- 0.072°/s RMS/g RMS
振動整流誤差 (VRE) ：--   0.001°/s/g2RMS
IMU 濾波：數(shù)字 sigma-delta ADC 采樣頻率為 1kHz 和 4kHz。4kHz 數(shù)據(jù)平均為 1kHz 標稱采樣率。按比例轉換為 1kHz 的物理單位。1kHz 數(shù)據(jù)可使用用戶可調的 IIR 濾波器。以 1kHz 的頻率計算錐形和弧形積分。
采樣率：1 kHz 4 kHz
IMU 數(shù)據(jù)輸出率：1 Hz to 1000 Hz


（3）壓力高度計
高度范圍：1260-260 mB (hPa) (-500 to 10,000m)
相對精度：±0.1 mB，范圍 800-1000mB @ T=25°C
分辨率：0.01 hPa RMS采樣率：25 Hz


（4）計算輸出
姿態(tài)精度：EKF 輸出：±0.25° RMS 滾轉和俯仰（典型值）
CF輸出：±0.5°滾動和俯仰（靜態(tài)，典型值）和±2.0°滾動和俯仰（動態(tài)，典型值）
姿態(tài)航向范圍：圍繞所有軸 360°姿態(tài)分辨率：< 0.01
姿態(tài)重復性：0.2°（典型值）計算更新率：500 Hz
計算數(shù)據(jù)輸出率：EKF 輸出： 1 Hz 至 500 Hz
CF 輸出： 1 Hz 至 1000 Hz


（5）工作參數(shù)
通信：USB 2.0（全速） 
RS232（9,600 bps 至 921,600 bps，默認為 115,200）
電源：+4 to + 36 V dc功耗：500 mW (typ)
工作溫度：-40°C to +85°C機械沖擊極限：500g/1ms 絕對最大生存能力*。
MTBF：557280 小時（Telcordia 方法，GM/35C）


（6）物理規(guī)格
尺寸：36.0 mm x 36.6 mm x 11.1 mm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：包含 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、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 Communication Library (MSCL) 開放源碼許可證包括完整的文檔和示例代碼。
*長期暴露在大于 2 倍滿量程范圍內可能導致永久性損壞。詳見手冊 


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尺寸圖應用實例


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