MEMS加速度计
基于MEMS的惯性测量单元

U4200 高精度战术级 MEMS IMU AHRS 传感器,适用于无人机机器人导航

U4200 高精度战术级 MEMS IMU AHRS 传感器,适用于无人机机器人导航

U4200系列是一款由战术级MEMS-IMU和磁力计组成的IMU/VRU/AHRS传感器。它配备了自主研发的自适应扩展卡尔曼滤波、IMU噪声动态分析算法和载体运动状态分析算法,能够在高动态条件下满足姿态角精度要求,并降低航向角漂移。

每个传感器在出厂前都会经过精确的补偿,包括温度、零点偏差、比例因子和交叉轴。

U4200 系列传感器可通过 RS232、RS422 和 CAN 等多种接口进行数据传输,并具有丰富的用户配置。

U4200 系列可以通过外部触发与系统同步,还可以通过同步输出功能与雷达、摄像机等外部系统实现时间对齐。

多功能上位机(GUI)可以帮助快速评估产品,其功能包括但不限于模块配置、数据显示、固件升级、数据记录等。

  • 零件编号 :

    U4200
  • 订单(最小起订量) :

    1
新产品
  • 描述

产品系列及参数

姿态精度 健康)状况 U4200-A U4200-B 单元
俯仰角(±90°)/横滚角(±180°)(静态)   0.05(标称值),0.07(最大值) °
俯仰角(±90°)/横滚角(±180°)(动态)   0.05(标称值) 0.07(最大值)  
偏航角(±180°)静态漂移 2 小时(6 自由度)①   0.1  
磁辅助(AHRS)②   2(标称值),3(最大值)  
偏航旋转误差(6自由度)(旋转速度低于100°/s)③   <0.5(标称值),1(最大值)  
笔记:
① 模块水平静止2小时。
② 地磁校准后,当周围区域没有磁场干扰时,需要将产品配置为 AHRS 模式。
③ 转盘连续旋转 10 圈,航向角累积误差。
陀螺仪 健康)状况 U4200-A U4200-B 单元
测量范围   ±300 度/秒
解决   16 少量
线性误差① 300°/秒 -40℃-110℃ ±0.15(标称值),±0.3(最大值) 度/秒
100°/s -40℃-110℃ ±0.01(标称值),±0.04(最大值)  
横轴误差   ±0.15 %
3dB带宽   235(标称值),250(最大值) Hz
采样率   1000 Hz
噪声密度   XY:0.0004
Z:0.0006
°/s/√Hz
零偏差不稳定性② 艾伦,1σ 0.3 摄氏度/小时
零偏稳定性 10秒,1σ 0.5 摄氏度/小时
零偏差重复性 0.8 摄氏度/小时
角度随机游走③ 艾伦 1σ XY:0.015
Z:0.025
°/√h
全温零偏压 -40-85℃ XY:0.25
Z:0.03
度/秒
加速度计灵敏度(所有 3 个轴) 对于恒定的重力输入 0.00075 °/s/g
笔记:
①:线性误差是指在指定范围内,测量值与由测量值确定的最佳拟合线之间的最大偏差。最佳拟合线性模型采用最小二乘法进行线性拟合。
②:将艾伦方差的最小值除以 0.664 得到的值。测量时,采用 13 Hz 低通滤波器设置和 200 Hz 采样率,并且在开始数据采集之前应有 15 分钟的稳定时间,以确保完全的热稳定性。
③:角随机游走是一个白噪声项,根据时间常数 τ = 1 秒的艾伦偏差进行估计。
加速度计 健康)状况 U4200-A U4200-B 单元
测量范围   16 g
解决   16 少量
零偏差   2 mg
线性误差① 300°/秒 -40℃-110℃ ±3(标称值),±15(最大值) mg
  100°/s -40℃-110℃ ±0.5(标称值),±1(最大值)  
横轴误差   ±0.15 %
3dB带宽   210(标称值),235(最大值) Hz
采样率   1000 Hz
噪声密度   0.0008 米/秒²√赫兹
零偏差不稳定性② 艾伦,1σ 10 ug
零偏稳定性 10秒,1σ 30 ug
零偏差重复性 40 ug
角度随机游走③ 艾伦 1σ 0.03 米/秒/√h
全温零偏压 -40-85℃ 0.5(标称值),2(最大值) mg
笔记:
①:线性误差是指在指定范围内,测量值与由测量值确定的最佳拟合线之间的最大偏差。最佳拟合线性模型采用最小二乘法进行线性拟合。
②:将艾伦方差的最小值除以 0.664 得到的值。测量时,采用 13 Hz 低通滤波器设置和 200 Hz 采样率,并且在开始数据采集之前应有 15 分钟的稳定时间,以确保完全的热稳定性。
③:角随机游走是一个白噪声项,根据时间常数 τ = 1 秒的艾伦偏差进行估计。
磁力计 健康)状况 U4200-A U4200-B 单元
范围     ±20 高斯
采样率     200 HZ
线性度(最佳拟合直线 Fs=2G)     0.1 联邦百分比
温度传感器 健康)状况 U4200-A U4200-B 单元
范围   -40 ~ +85
偏移误差   ±1 K
机械/环境 U4200-A / U4200-B 单元
电源 4.8 ~ 36 V
功耗 400 mW
工作温度 -125
开始时间① 2 s
尺寸 44.8*38.6*18.5 mm
重量 55 g
壳体材料及工艺 铝合金CNC  
组装螺丝 M3  
防震 1.0mm(10Hz-58Hz)&≤20g(58Hz-600Hz)  
冲击(持续时间) <1毫秒) 2000 g
IP等级 IP68 防水  
跌落测试 在75厘米高的实验平台上自由落体3次  
温度冲击 在1小时内将温度从-40℃升至85℃,共5次  
笔记:
① 启动时间是指系统关闭并输出有效数据所需的时间。在此期间,模块应保持静止状态。
界面 参数 健康)状况 普通的 最大限度 单元
RS232 波特率①   9600 115200 921600 bps
起始部分     1   少量
数据长度     8   比特
停止位     1   少量
校验和     没有任何   少量
输出帧率②   0 100 1000 Hz
输入阻抗 RS-232 3 5 7
输出阻抗 300 1000万   Ω
波特率③   125 500 1000 千比特/秒
输出帧率④   5 100 200 Hz
输入阻抗⑤ 使用 120 Ω 电阻器   120   Ω
  不带 120 Ω 电阻 19 30 52
RS422 波特率   9600 115200 921600 bps
起始部分     1   少量
数据长度     8   比特
停止位     1   少量
校验和     没有任何   少量
输出帧速率   0 100   Hz
输入阻抗⑤ 使用 120 Ω 电阻器   120   Ω
  不带 120 Ω 电阻 48    
触发销 逻辑电压⑥ 高的 2     V
低的     0.6 V
延迟 从触发到数据传输     800 us
笔记:
① 如果需要修改,请参考说明书和编程手册。
② 该传感器支持 1、5、10、50、200、250、500 和 1000 Hz 的数据输出。
③ 如果需要修改,请参考说明书和编程手册。
④ 该传感器支持 5、10、50、100 和 200 Hz 数据输出。
⑤ 默认情况下,未连接 120 Ω 电阻器。
⑥ 有关触发时间和配置,请参阅同步功能章节和说明及编程手册。

 


生产过程


产品尺寸

U4200 Dimensions


应用场景

惯性测量单元 应用
U4200 高精度六轴 MEMS IMU 适用于无人机飞行控制、车辆/船舶姿态测量和集成导航、天线稳定平台和移动测绘等导航和控制场景。
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常问问题

Q1. U4200 是用来做什么的?
U4200 是一款高精度 MEMS IMU / VRU / AHRS 传感器,设计用于姿态参考、轨迹控制、平台稳定、地下仪器、低速无人机器人、精密仪器和工程机械。

Q2. U4200 支持哪些接口?
U4200 支持 RS232、RS422 和 CAN 通信接口,并提供丰富的用户配置选项,以适应不同的系统集成。

Q3. 有哪些通信协议可用?
该传感器支持多种协议,包括二进制协议、CANopen、Modbus,CAN接口还支持J1939。

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