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美國 HBK（原Lord）MicroStrain 3DM-GX5-AHRS 高性能姿態參考傳(chuan) 感器（通用封裝），是目前最小、最輕的精密工業(ye) AHRS。3DM-GX5-AHRS具有完全校準和溫度補償(chang) 的三軸加速度計、陀螺儀(yi) 和磁力計，可在所有動態條件下實現測量質量的最佳組合。雙板載處理器運行獨特的自適應擴展卡爾曼濾波器 (EKF)，可實現出色的動態姿態估計，使其成為(wei) 各種應用的理想選擇，包括平台穩定性、機器人技術以及車輛健康狀況和使用情況監控。
MicroStrain Sensing 3DM‑GX5 係列高性能工業(ye) 級慣性傳(chuan) 感器提供廣泛的三軸慣性測量、計算姿態和導航解決(jue) 方案。在所有型號中，慣性測量單元 (IMU) 包括加速度和角速率的直接測量，並且在工作溫度範圍內(nei) 進行完全溫度補償(chang) 和校準。微機電係統 (MEMS) 技術的使用可實現高精度、小型、輕量的設備。
SensorConnect 軟件是一個(ge) 用戶友好的設備配置程序。也可以使用 MIP Monitor（MicroStrain Internet 協議）。這兩(liang) 個(ge) 軟件包都提供設備配置、實時數據監控和記錄。另外，MIP 數據通信協議可用於(yu) 開發自定義(yi) 接口和輕鬆的 OEM 集成。
•三軸加速度計、陀螺儀(yi) 、磁力計、溫度傳(chuan) 感器實現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）可實現出色的動態姿態估計。
| （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(ge) 應用中的條件進行微調。 • 加速度計噪聲低至 20 ug/√Hz。 • 具有自適應功能的最小、最輕的工業(ye) AHRS 卡爾曼濾波器可用。 | • 高性能加速度計： •25 µg/√Hz（8g 選項）； •80 µg/√Hz（20g 選項）。 • 超穩定陀螺儀(yi) ： •8 dph 運行偏差（-40 至 +85°C）； •偏移溫度滯後 0.05°/s； •粗略 0.3°/√小時。 • 俯仰-橫滾靜態/動態精度 ±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 協議優(you) 化帶寬； • 用於(yu) 配置、控製、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 11.1 毫米； •16.5克。 • USB 和 RS-232（高達 921600 BAUD）接口； • –40 至 +85 °C 工作溫度範圍。 |
| （1）移動機器人 | （2）天線和攝像頭指向 | （3）測試與測量 |
• 低噪聲、線性且穩定的 MEMS 陀螺儀(yi) 和加速計可在轉彎和顛簸期間實現卓越的航向精度。 • 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(chang) 的 IMU 在苛刻的環境中提供穩定的性能。 | • 低噪聲、低延遲、線性 MEMS 陀螺儀(yi) 和加速度計可實現準確、穩定的姿態跟蹤。 • 堅固的機加工鋁工業(ye) 包裝可在高振動和衝(chong) 擊環境中提供可靠的性能。 • 適用於(yu) 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(chang) 的傳(chuan) 感器在苛刻的環境中提供穩定的性能。 • 高度穩定、線性和低延遲的 MEM 加速度計和陀螺儀(yi) 可提供高精度和可重複性。 • 堅固的機加工鋁工業(ye) 包裝可在高振動和衝(chong) 擊環境中提供可靠的性能。 • 開源MSCL API 可以輕鬆集成到自定義(yi) 軟件應用程序中。 |
| （1）通用規格 | |||
| 集成傳感器： | 三軸加速計、三軸陀螺儀、三軸磁力計、壓力高度計和溫度傳感器 | ||
| 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、時間戳、姿態估計值（歐拉角、四元數、方向矩陣）、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、陀螺儀和加速度計偏差、比例因子和不確定性、重力和磁場模型等。 | ||
| 互補濾波器（CF）： | 姿態估計（以歐拉 角、四元數、方位矩陣）穩定的姿態估計值，北向和上向矢量 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 | 磁力計 | |
| 測量範圍： | ±8 g (標準) ±2 g, ±4 g, ±20 g, ±40 g (可選) | 300°/sec (標準) ±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) | -- |
| 振動引起的噪聲 ： | -- | 0.072°/s RMS/g RMS | -- |
| 振動整流誤差 (VRE) ： | -- | 0.001°/s/g2 RMS | -- |
| IMU 濾波： | Digital sigma-delta ADC 采樣頻率為 1kHz 和 4kHz。4kHz 數據平均為 1kHz 標稱采樣率。按比例轉換為 物理單位。用戶可調的 IIR 濾波器可用於 1 千赫茲數據。以 1kHz 的頻率計算錐形和弧形積分。 | ||
| 采樣率： | 1 kHz | 4 kHz | 100 Hz |
| IMU 數據輸出率： | 1 Hz to 1 kHz | ||
| （3）壓力高度計 | |||
| 高度範圍： | 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，範圍 800-1000mB @ T=25°C | ||
| （4）計算輸出 | |||
| 姿態精度： | EKF 輸出：±0.25° RMS 滾轉和俯仰、 ±0.8° RMS 航向（典型值） | ||
| CF 輸出：±0.5° RMS 滾轉和俯仰、 ±1.5° RMS 航向（典型值） | |||
| 姿態航向範圍： | 360° 所有軸向 | 姿態分辨率： | < 0.01° |
| 姿態重複性： | 0.2° (typ) | 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）操作參數 | |||
| 通訊： | 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 | 機械衝擊極限 ： | 500g/1ms 絕對最大生存能力*。 |
| MTBF： | 557,280 小時（Telcordia 方法，GM/35C） | ||
| （6）物理規格 | |||
| 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： | CE、REACH、ROHS |
| （7）集成 | |||
| 連接器 ： | 數據/電源： 微型-D9 | ||
| 軟件： | 包括 SensorConnect 和 MIP Monitor 軟件； 兼容 Windows XP/Vista/7/8/10 | ||
| 數據通信協議 (DCP) ： | GX3、GX4、RQ1、GQ4、GX5 的協議兼容性 CX5 和 CV5 產(chan) 品係列的協議兼容性 | ||
| 軟件開發工具包 (SDK)： | MicroStrain 通信庫（MSCL）開源 許可證包括完整的文檔和示例代碼。 | ||
| *長期暴露在大於 2 倍滿量程的環境中會導致永久性損壞。詳見手冊 詳見手冊 | |||
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| 產品應用 | 3DM-GX5-AHRS |
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