現在有沒有四旋翼飛控晶元集成了MEMS感測器?
如果有的話,請舉一兩個例子
謝謝!
感謝邀請。MEMS:微機電系統( Micro-Electro-Mechanical System)樓主的提問:飛控晶元集成了MEMS感測器
因為一般狹義說起飛控晶元指的是控制晶元如:ATmega328P,ATmega2560,STM32F103等等,我冒昧認為這裡的「飛控晶元」表述等同於飛控系統(板)。
那麼問題換為:哪些飛控系統集成了MEMS感測器?(如果樓主的問題不可以這麼更改,請告知)很多開源飛控系統都是採用MEMS感測器,功耗低,尺寸小,價格低廉舉例:PIxhawkL3GD20H MEMS 三軸陀螺儀,下圖紅色標註部分:全時檢測磁力計LSM303D MEMS
雙冗餘IMU設計採用的MPU6000 MEMS 6軸 陀螺儀+加速度計舉例:NAZE32飛控(FULL版本)作者:無人機中的城堡,公眾號:CastleUAVStudio
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這個問題的正確問法是現在有 四旋翼飛控晶元沒有集成了MEMS感測器 嗎?答案是沒有,很少見用激光陀螺/光纖陀螺的飛控
瀉藥。。。MEMS感測器即微機電系統。四旋翼飛行器上的感測器部分大致如下組成:陀螺儀,測量角速度;加速度感測器,測量加速度;電子羅盤,用于飛行器磁場校正;聲吶、氣壓計,用于飛行器水平高度的測量;光流、GPS,用于飛行器空間定位。
我們常說的飛行器飛控並不指一塊晶元,而是核心控制器+感測器+控制系統+導航系統,其中的感測器部分就是MEMS。
開源飛控如APM、multiWii、cc3d、pixhawk等都滿足要求。可以說用微機控制的四旋翼飛行器,沒有MEMS感測器,是不可能的首先,飛控並不只是一個晶元,而是一個系統,包括了核心微控制器,外圍電路等看得見摸得著的東西,也包括了控制演算法,導航演算法,制導演算法等軟體。
其次,mems是指一種集成智能系統,除了有mems感測器,常見的還有mems濾波器,mems RF等。
回到正題,題主想問的應該是在單晶元上是否有既包括感測器,又能進行嵌入式開發並有足夠的控制介面的產品。目前在MCU或者DSP上集成有mems感測器的確實沒有聽到有產品,但在mems感測器上,現在已經越來越多的廠家在感測器內嵌入導航演算法,或提供介面和在MCU中運算的演算法,以方便飛控系統更好的集成。例如invensense的mpu系列產品,Bosch的BMX055,fairchild的fis1100,都是目前很常見的產品。
那有沒有可能在MCU上集成感測器呢,站在IC設計的角度,當然是可行的。但在商業上能否成功,就另當別論了~飛控晶元一般指微處理器(MCU),負責讀取感測器數據融合後做出相應的控制動作,沒聽說過自帶感測器的MCU,大概是需求過小或者術業有專攻吧。若是飛控的話肯定都帶感測器,因為感測器就是飛控的眼睛耳朵啊。網友自製飛控好一點的直接用集成度比較高的MPU9150之類的九軸感測器,商業的飛控不是很清楚,沒有拆過。
MEMS感測器用作四旋翼飛行器的慣性導航系統的一部分。慣性導航系統分為平台慣導和捷聯慣導兩種,其慣性測量裝置為加速度計和陀螺儀,用以得到三軸加速度和三軸角速度(角速率)。平台慣導的平台能直接建立導航坐標系,不受重力加速度影響,但是體積大,質量大,現在市售的四旋翼上無法安裝。四旋翼捷聯慣導系統的測量裝置用的加速度計和角速率陀螺就是MEMS感測器,因為其質量輕、體積小,適合微小型的飛行器使用。但是加速度計會將重力加速度測量進去,角速率陀螺不能直接測量姿態角,所以要進行複雜的姿態解算(姿態估計)。像大疆的NAZA、A2,零度的雙子星,開源的APM、PIXHAWK、AutoQuad都是用的MEMS感測器。
東芝的tz1000系列
是啊,無人機上的飛控,航姿之類的因為體積小,對精度要求不高,民用的溫度範圍也不極端,所以用mems是最節省成本和最優化的辦法,難不成用光纖激光陀螺或者撓性懸絲加速度計?一個就好幾萬
飛控板基本都有MEMS感測器,主晶元要是算板上的CPU這東西的話,沒有。
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