飛行的“傳感器” 氣壓傳感器在無人機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用中的重要作用

近年來傳感遙感、計算式視覺、圖像傳輸?shù)认嚓P(guān)科學(xué)技術(shù)水平的快速提升與完善，助力無人機(jī)產(chǎn)業(yè)駛?cè)氚l(fā)展快車道，同時無人機(jī)逐漸由軍用領(lǐng)域拓展到了民用領(lǐng)域，并成為近幾年應(yīng)用于各行各業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)。特別是近幾年一些行業(yè)受疫情影響，但無人機(jī)因為無接觸配送、智能化應(yīng)用而逆勢上揚，保持30%的高速增長，而在氣象監(jiān)測、國土資源執(zhí)法、環(huán)境保護(hù)、遙感航拍、抗震救災(zāi)、快遞運送等領(lǐng)域，無人機(jī)產(chǎn)品均有廣泛應(yīng)用。

 無人機(jī)傳感器

為了能更好地控制無人機(jī)飛行進(jìn)而在人們生產(chǎn)生活中發(fā)揮更大作用，各種傳感器的運用顯得十分重要，甚至有人會將無人機(jī)稱為一架會飛行的“傳感器”。在無人機(jī)的核心“大腦”飛行控制器中，內(nèi)部傳感器（IMU）主要包括加速度計、陀螺儀、磁羅盤與氣壓傳感器等產(chǎn)品。其中，加速度計是用來提供無人機(jī)在XYZ三軸方向所承受的加速力；陀螺儀傳感器能監(jiān)測三軸的角速度，進(jìn)而可監(jiān)測出俯仰(pitch)、翻滾(roll)和偏擺(yaw)時角度的變化率；磁羅盤能為無人機(jī)提供方向感；而氣壓傳感器，可以利用大氣壓力換算出高度，并通過所收集的數(shù)據(jù)協(xié)助無人機(jī)導(dǎo)航，準(zhǔn)確估計上升與下降速度等，對無人機(jī)飛行控制來說尤為重要。

   氣壓傳感器的工作原理是利用氣壓傳感器作為高度測量裝置，以數(shù)字信號處理器作為微控制器單元，設(shè)計一種無人機(jī)的微型高度測量系統(tǒng)。利用中位值平均濾波方法處理氣壓計的原始數(shù)據(jù)，獲得較高精度的高度測量值。高度測量是無人機(jī)上的核心工作之一，擔(dān)負(fù)著為無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)飛行高度控制的重任，是實現(xiàn)無人機(jī)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。由于無人機(jī)載荷較輕，因此在氣壓傳感器體積、功耗、響應(yīng)時間、測量精準(zhǔn)度、穩(wěn)定性等多個方面，都提出了嚴(yán)格的數(shù)據(jù)參數(shù)要求。

智芯傳感ZXP0電容式大氣壓力傳感器

智芯傳感ZXP0電容式氣壓傳感器是一款具有高精度和低功耗的小型化數(shù)字壓力傳感器，兼具壓力和溫度測量兩種功能。內(nèi)部信號處理器將壓力和溫度傳感器元件的輸出分別轉(zhuǎn)換為24位數(shù)據(jù)，且每個壓力傳感器已單獨校準(zhǔn)并包含校準(zhǔn)系數(shù)。在應(yīng)用中可使用系數(shù)將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換成真實的壓力和溫度值，傳感器測量和校準(zhǔn)系數(shù)可通過串行I2C接口獲得。

其具有±10cm的超高精度以及低功耗優(yōu)勢，十分適于海拔、氣流的精確測量。同時，采用電容式氣壓傳感技術(shù)，即使溫度發(fā)生變化，也能保證高精度測量。在采樣率為 1Hz的氣壓測量時，傳感器的平均功耗僅為2μA，在待機(jī)模式下，甚至能降至0.5μA。而在工作溫度和工作氣壓方面，ZXP0系列傳感器同樣表現(xiàn)出色，可在 300至1200hPa的氣壓和-40℃至+85℃的溫度下工作，溫度精度達(dá)到±0.5℃。憑借數(shù)據(jù)參數(shù)的優(yōu)秀表現(xiàn)，ZXP0系列氣壓傳感器將成為無人機(jī)氣壓傳感器理想之選。

主要性能指標(biāo)

引腳配置

產(chǎn)品尺寸

引腳說明

封裝圖

   面對強(qiáng)大的市場需求，國內(nèi)無人機(jī)行業(yè)年產(chǎn)值將有望突破千億元，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，無人機(jī)產(chǎn)品只有不斷實現(xiàn)智能化升級，才能保持核心產(chǎn)品競爭力。