Le blog de l'entreprise ADI ADXL357 Accéléromètres MEMS à 3 axes à faible bruit et à faible dérive avec sortie numérique pour drones

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. fournit et recycle l'ADI , un accéléromètre MEMS trois axes à faible bruit et faible dérive avec sortie numérique, adapté aux applications de drones.

L'ADXL357 d'ADI est un accéléromètre MEMS trois axes conçu pour les applications industrielles et aérospatiales de haute précision. Avec une densité de bruit faible, une dérive ultra-faible, une stabilité à long terme et une architecture de sortie numérique native, il est parfaitement adapté aux exigences de détection de vol dynamique, de surveillance d'attitude et d'acquisition de paramètres de mouvement des drones multirotors, à voilure fixe et à décollage et atterrissage verticaux (VTOL), ce qui en fait le composant central privilégié pour les systèmes de navigation inertielle des drones de milieu à haut de gamme.L'ADXL357 est un accéléromètre MEMS trois axes à sortie numérique de la série ADXL35x d'ADI, conçu pour la mesure de haute précision. Contrairement à l'ADXL356 à sortie analogique de la même série, ce dispositif intègre une unité complète de traitement du signal numérique, éliminant le besoin d'une puce ADC externe et permettant la sortie directe de données de mesure numériques. Cela simplifie considérablement la conception du circuit matériel des drones, tout en réduisant la consommation d'énergie du système et le risque d'interférences de signal. L'ADXL357 combine quatre avantages clés : faible bruit, faible dérive du point zéro, faible consommation d'énergie et haute stabilité. Il répond aux problèmes associés aux accéléromètres MEMS traditionnels dans les conditions d'exploitation complexes des drones, tels que les niveaux de bruit élevés, la dérive de température sévère, les imprécisions de mesure à long terme et la sensibilité aux interférences de vibration.

L'ADXL357 prend en charge plusieurs plages de mesure programmables, avec trois options par défaut : ±10,24 g, ±20,48 g et ±40,96 g. Il peut répondre aux exigences de mesure d'accélération dans divers scénarios, y compris la détection d'attitude à basse vitesse pour les petits drones grand public, le vol manœuvrable à haute vitesse pour les drones de qualité industrielle, et les conditions d'exploitation cahoteuses pour les drones à charge lourde, offrant une configuration de plage flexible et une compatibilité exceptionnelle. Il dispose également d'une architecture de suppression de vibration intégrée et optimisée avec d'excellentes capacités de suppression d'erreur de rectification de vibration, garantissant la continuité et la précision des données de mesure même dans des conditions dynamiques difficiles telles que les vibrations à haute fréquence et les perturbations du flux d'air rencontrées par les drones.

IV. Scénarios d'application clés de l'ADXL357 dans les UAV2. Caractéristiques de dérive extrêmement faible, réduisant la dépendance au calibrage3. La sortie numérique native simplifie la conception du système de drone

IV. Scénarios d'application clés de l'ADXL357 dans les UAVPendant le vol du drone, des perturbations complexes telles que les vibrations de moteur à haute fréquence, les impacts du flux d'air et les secousses au décollage/atterrissage sont présentes ; les capteurs ordinaires sont sujets à la distorsion des données et aux fluctuations de mesure. L'ADXL357 a été optimisé pour une fiabilité de qualité industrielle et présente d'excellentes performances de rectification résistantes aux vibrations, supprimant efficacement les erreurs de mesure causées par les vibrations de vol. Sa répétabilité et sa stabilité des données dépassent de loin celles des capteurs grand public standard. De plus, avec une bande passante de fonctionnement allant jusqu'à 1 kHz, le dispositif répond précisément aux exigences de réponse dynamique des UAV lors de manœuvres à haute vitesse, de virages rapides et de changements d'attitude rapides, sans décalage de données ni distorsion de réponse.

5. Conception à faible consommation d'énergie pour répondre aux exigences d'endurance des UAV

III. Paramètres électriques et de performance clés de l'ADXL357

Pour répondre aux exigences de mesure inertielle de haute précision dans les applications de drones, les paramètres clés de l'ADXL357 ont été précisément optimisés. Les spécifications clés sont les suivantes :- Densité de bruit : Typiquement 80 µg/√Hz ; le bruit ultra-faible permet une détection précise des changements d'attitude subtils

- Dérive de température : La dérive de température minimale du point zéro garantit une sortie stable et de haute précision sur toute la plage de température, réduisant les coûts de calibrage du système

- Bande passante de fonctionnement : 1 kHz, répondant aux exigences de réponse rapide aux changements d'attitude dynamiques des drones- Température de fonctionnement : Couvre une large plage de température de qualité industrielle, adaptée aux variations de température complexes dans les environnements extérieurs de haute et basse altitude

- Fiabilité : Haute résistance aux vibrations et haute répétabilité, avec des performances stables pendant un fonctionnement continu prolongé

IV. Scénarios d'application clés de l'ADXL357 dans les UAVL'estimation d'attitude est centrale pour le vol autonome des UAV. Les données d'accélération triaxiales de haute précision, à faible bruit et sans dérive fournies par l'ADXL357 peuvent être fusionnées avec les données du gyroscope et du magnétomètre pour calculer avec précision les angles de tangage, de roulis et de lacet de l'UAV. Cela améliore la précision du contrôle du système de contrôle de vol, permettant un vol stationnaire stable, des manœuvres fluides et un vol à vitesse constante, tout en éliminant les problèmes tels que les vibrations du fuselage et la déviation d'attitude. Il convient aux opérations d'UAV de haute précision telles que la photographie aérienne, l'inspection et la topographie.

2. Vol stationnaire stationnaire de haute précision et vol sur route

Pour répondre aux exigences des opérations stationnaires et de la navigation sur route fixe des drones de protection des cultures, d'inspection et de topographie, l'ADXL357, avec ses caractéristiques de dérive ultra-faible, peut maintenir des références d'attitude et de position précises pendant de longues périodes. Cela évite les déviations de route et la dérive de position causées par l'accumulation d'erreurs de capteur, améliorant considérablement la précision opérationnelle et le taux d'achèvement des missions du drone.Lors d'opérations dynamiques telles que les manœuvres à haute vitesse, les montées rapides, les descentes et les virages, la bande passante élevée et la réponse dynamique élevée de l'ADXL357 permettent une capture précise des changements instantanés d'accélération, facilitant la surveillance en temps réel de la dynamique de vol. De plus, en analysant les anomalies dans les données d'accélération, il aide à identifier les défauts tels que les vibrations anormales du moteur, les composants du fuselage desserrés et la surcharge aérodynamique, fournissant ainsi un support de données pour la sécurité du vol et la surveillance de l'état des drones.

4. Support de navigation inertielle pour UAV de qualité industrielle

Dans des environnements complexes tels que les intérieurs, les canyons et les forêts denses où les signaux GPS sont indisponibles, les UAV s'appuient sur la navigation inertielle pour réaliser un vol autonome. L'accumulation d'erreurs extrêmement faible et la stabilité de mesure à long terme de l'ADXL357 réduisent efficacement les erreurs de dérive de position dans la navigation inertielle, améliorant ainsi la fiabilité du vol autonome dans les scénarios de navigation sans satellite. Il est bien adapté aux exigences de navigation des UAV utilisés pour les inspections industrielles, la reconnaissance de sécurité et les opérations intérieures.Comparé aux accéléromètres MEMS grand public traditionnels, l'ADXL357 d'ADI résout de manière exhaustive les problèmes de l'industrie dans les scénarios de vol des drones, tels que le bruit et les tremblements, la dérive induite par la température, les interférences de vibration, l'accumulation d'erreurs et le besoin de calibrage fréquent. Ses caractéristiques de faible bruit garantissent une haute précision dans la détection de micro-attitude, tandis que ses caractéristiques de faible dérive permettent une mesure stable à long terme. La sortie numérique native simplifie la conception matérielle et améliore la stabilité du système, tandis que la haute résistance aux vibrations et une large plage de température garantissent l'adaptabilité aux conditions de vol complexes.

Grâce à ses avantages de performance complets, l'ADXL357 est devenu le composant privilégié pour les unités de mesure inertielle (IMU) dans les drones grand public de milieu à haut de gamme, les drones opérationnels de qualité industrielle et les drones de reconnaissance spécialisés. Il améliore efficacement la stabilité du vol des drones, la précision du contrôle, la fiabilité opérationnelle et l'adaptabilité environnementale, fournissant un support matériel robuste pour le vol autonome de haute précision et les opérations intelligentes.