與因特網(wǎng)相似，全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星導(dǎo)航正成為人們?nèi)粘Ｉ罡鱾€(gè)方面都離不開的一項(xiàng)泛在技術(shù)。在生死危急關(guān)頭，GPS不僅可以使緊急救護(hù)車發(fā)現(xiàn)最快的響應(yīng)路線路徑；而且GPS可以使海上考古學(xué)家直奔研究船只目標(biāo)搜尋船只殘骸；此外，GPS還可以引導(dǎo)農(nóng)場(chǎng)主確定在哪里安置設(shè)備，從而確保其莊稼種植量達(dá)到最大。美國(guó)模擬器件公司(ADI)日前推出一種新的慣性傳感方案，該方案可以為卡車車隊(duì)、農(nóng)業(yè)裝備、商用飛機(jī)與小型飛機(jī)、艦艇、坦克以及其他依靠GPS衛(wèi)星導(dǎo)航保持精確位置信息的交通工具中的GPS信號(hào)損失或感應(yīng)信號(hào)奇異性進(jìn)行補(bǔ)償。

由于采用ADI公司的iMEMS運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理技術(shù), ADIS16355慣性測(cè)量裝置(IMU)允許工業(yè)設(shè)計(jì)人員首次在系統(tǒng)中使用高級(jí)運(yùn)動(dòng)分析與導(dǎo)航航跡推算功能，因?yàn)橐郧斑@個(gè)功能主要用于軍事、宇航以及其他高端應(yīng)用，而且其成本僅為軍事等高端應(yīng)用傳感器成本的1/10。 通過(guò)探測(cè)線性加速度與角運(yùn)動(dòng)的細(xì)微變化，ADIS16355提供航跡推算，允許車輛等交通工具保持航跡，直到丟失的GPS信號(hào)得以恢復(fù)。除了導(dǎo)航，ADIS16355還可以用于高度敏感的機(jī)器人與其他運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備，其慣性測(cè)量裝置有助于確保精確的動(dòng)作可以準(zhǔn)確地重復(fù)數(shù)千次。例如，ADIS16355可以使航空相機(jī)在拍攝運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)保持穩(wěn)定，在工廠自動(dòng)化中可以控制機(jī)器人的手臂，還可以確保假肢的穩(wěn)定性。

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ADIS16355可以很容易地與工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)融為一體，通過(guò)精確的運(yùn)動(dòng)分析與控制，提高系統(tǒng)性能，并使設(shè)計(jì)人員的研制時(shí)間縮短長(zhǎng)達(dá)一年。新的慣性測(cè)量裝置擴(kuò)展了ADI公司獲獎(jiǎng)的iSensor智能傳感器產(chǎn)品家族，這種智能傳感器是為了滿足工業(yè)市場(chǎng)領(lǐng)域MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))運(yùn)動(dòng)傳感器日益增長(zhǎng)的需求而推出的。迄今為止，ADI公司已經(jīng)售出3億余個(gè)iMEMS運(yùn)動(dòng)傳感器。

ADIS16355是一款多軸運(yùn)動(dòng)傳感器，它成本高效地將陀螺儀與加速度計(jì)相結(jié)合，以測(cè)量所有6自由度；X、Y與Z軸的線性運(yùn)動(dòng)以及沿著X、Y與Z軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其他集成度較低的傳感器要求設(shè)計(jì)人員在多個(gè)軸進(jìn)行復(fù)雜、高成本、費(fèi)時(shí)的運(yùn)動(dòng)測(cè)試與校準(zhǔn)，然后才能確保器件能夠提供精確與穩(wěn)定的反饋。ADI公司攻克個(gè)這個(gè)難關(guān)，其新款A(yù)DIS16355傳感器經(jīng)過(guò)全面的工廠校準(zhǔn)，具有簡(jiǎn)單可編程接口，確保產(chǎn)品具有高精度而且開箱即可進(jìn)行集成。同ADIS16350的室溫校準(zhǔn)相比，ADIS16355還包括整個(gè)溫度范圍校準(zhǔn)，并具有卓越的偏壓溫度穩(wěn)定性(0.005 deg/sec/°C)。

精度提高50倍，易于集成

市場(chǎng)上其他類似慣性測(cè)量裝置的售價(jià)要高達(dá)數(shù)百至幾千美元不等，這使許多應(yīng)用對(duì)于像ADIS16355與ADIS16350的高精度級(jí)別更是望而卻步，而且同其他現(xiàn)成慣性傳感器相比，ADIS16355與ADIS16350傳感器精度提高50倍。一個(gè)更加嚴(yán)重的障礙是集成并測(cè)試一個(gè)完整方案所涉及的復(fù)雜性，因?yàn)榛緜鞲衅鲙?lái)相當(dāng)復(fù)雜的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。ADIS16355與ADIS16350不僅具有突出的成本-性能比，而且使用之容易是前所未有的，這將確保工業(yè)設(shè)計(jì)人員可以迅速地在各種應(yīng)用中集成運(yùn)動(dòng)感知功能。

ADI公司iSensor智能傳感器產(chǎn)品生產(chǎn)線主管Andy Garne說(shuō)：“由于許多運(yùn)動(dòng)傳感器沒(méi)有校準(zhǔn)就出廠，其性能對(duì)電壓、溫度、振動(dòng)變化以及慣性測(cè)量裝置中其他傳感器的影響非常敏感。因此，要想在復(fù)雜系統(tǒng)中使這些傳感器發(fā)揮作用，即使對(duì)于可以利用最高級(jí)測(cè)試于校準(zhǔn)設(shè)備的最佳設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)挑戰(zhàn)。ADI公司充分發(fā)揮諸多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的測(cè)試能力，在工廠進(jìn)行各種關(guān)鍵IMU校準(zhǔn)與補(bǔ)償，使系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間最多可以縮短12個(gè)月，為有可能用戶節(jié)省數(shù)十萬(wàn)美元的測(cè)試設(shè)備成本 。”

關(guān)于ADIS16355慣性測(cè)量裝置

ADIS16355慣性測(cè)量裝置將3軸角速度感知與3軸加速度感知相結(jié)合，提供6自由度運(yùn)動(dòng)感知、嵌入式校準(zhǔn)與傳感器處理、以及傳感器-傳感器交叉補(bǔ)償，并大大提高信號(hào)穩(wěn)定性(使用偏移穩(wěn)定性為0.015 deg/sec)，體積小于1立方英寸。工廠校準(zhǔn)與嵌入式軸交叉排列補(bǔ)償，使設(shè)計(jì)人員即使不掌握傳感器技能也可以迅速、高費(fèi)效比地集成運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)，為其應(yīng)用增添一項(xiàng)全新的性能。ADIS16355與ADIS16350都內(nèi)置可編程串行外設(shè)接口(SPI)端口，便于對(duì)濾波、采樣速率、電源管理、自測(cè)以及傳感器狀態(tài)與告警等編程特性的訪問(wèn)。這兩款產(chǎn)品都是完全的系統(tǒng)內(nèi)可調(diào)，允許設(shè)計(jì)人員迅速而容易地調(diào)試系統(tǒng)，并利用不同的配置進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)最優(yōu)化。ADIS16355具有卓越的精度與穩(wěn)定的傳感器響應(yīng)，ADIS16350則為不太敏感的應(yīng)用提供成本較低的方案。