МЭМС ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА
KT-EX6-1 ИНЕРЦИАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ БЛОК
ФУНКЦИИ
• Миниатюрный корпус.
• Низкий уровень шума.
• Низкая нестабильность смещения.
• Превосходные характеристики в условиях вибрации и ударов.
• 9 осей в одном корпусе.
• Электронная калибровка выравнивания осей.
• Стабильность смещения во время работы 0,05°/ч, угловое случайное отклонение 0,02°/√ч, нелинейность 0,02%.
• Трехосный цифровой акселерометр, высокостабильные акселерометры и инклинометры.
• Работа от одного источника питания: от 4,5 В до 5,5 В.
• Устойчивость к ударам 2000 g.
• Диапазон рабочих температур: от -45°C до +85°C.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
KT-EX6-1 — это инерциальный измерительный блок (IMU) на основе микроэлектромеханической системы (MEMS), разработанный для удовлетворения потребностей ряда приложений на различных рынках, включая сельское хозяйство, AUV, промышленное оборудование, робототехнику, геодезию/картографирование, стабилизированные платформы, транспорт, беспилотные летательные аппараты и UGV. Благодаря стандартному интерфейсу связи KT-EX6-1 легко интегрируется в различные архитектуры, которые представляют эти приложения. Чрезвычайно малый размер, малый вес и низкое энергопотребление делают KT-EX6-1 идеальным для большинства приложений.
KT-EX6-1 включает в себя MEMS-гироскопы, акселерометры и инклинометры. Кроме того, KT-EX6-1 использует внутреннюю систему изоляции окружающей среды для ослабления нежелательных входных сигналов, обычно встречающихся в реальных приложениях. Внутренняя изоляция и другие фирменные конструктивные особенности гарантируют, что KT-EX6-1 достаточно прочен, чтобы удовлетворить потребности самых требовательных пользователей.
ПРИЛОЖЕНИЯ
• съемка/картографирование
• стабилизация и управление платформой
• навигация
• приборы
• робототехника
СПЕЦИФИКАЦИИ
TC = 25°C, VDD = 5,0 В, угловая скорость = 0°/сек, динамический диапазон = ±400°/сек, ± 1 g, если не указано иное.
Общий
Таблица 1 Технические характеристики, общие
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| ОБЩИЙ | |||||
| ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ | 4.5 | 5 | 5.5 | В | |
| Потребляемая мощность 1 | 1.2 | 2 | Вт | ||
| Время запуска после включения питания | 1 | с | |||
| RS422 2 | |||||
| Стартовый бит | 1 | кусочек | |||
| Длина данных | 8 | биты | |||
| Паритет | НИКТО | ||||
| Стоп-биты | 1 | кусочек | |||
| Входное сопротивление | 120 | Ω | |||
| ВНЕШНИЙ ТРИГГЕР (ExtTrig PIN) | |||||
| Логические уровни | "высокий" | 2.3 | В | ||
| ВРЕМЯ ДЕЙСТВИЯ (TOV PIN ) | "низкий" | 0,6 | В | ||
| ВОХ | Логика 3,3 В: IOH = 8 мА | 3.12 | В | ||
| Логика 3,3 В: IOH = 20 мА | 2.84 | В | |||
| ОБЪЕМ | ИОЛ = 8 мА | 0,16 | В | ||
| Активный уровень ТОВ | "низкий" | ||||
| ШАССИ | |||||
| Сопротивление изоляции шасси относительно GND (контакт 15) | 500 В постоянного тока | 100 | МОм | ||
1 Переходные токи питания могут достигать 700 мА во время первоначального запуска или восстановления после сброса, см. рисунок 90.
2 Можно настроить и другие значения.
400 ° / с Гироскоп ( KT - EX6 - 1 - x )
Таблица 2 Технические характеристики гироскопов (диапазон 400°/с, KT-EX6-1-x)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| ГИРОСКОПЫ | |||||
| Динамический диапазон | ±400 | °/сек | |||
| Повторяемость1 | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | 0,01 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C | ||
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | ||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | |||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, FS = 400°/сек | 0,02 | % от полной шкалы | ||
| Повторяемость смещения1, 2 | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 1 | °/ч | ||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0.3 | °/час | ||
| Угловое случайное блуждание | 1 σ | 0,15 | °/√час | ||
| Коэффициент смещения температуры | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±0,15 | °/ч/°С | ||
| Влияние линейного ускорения на смещение | Любая ось, 1 σ | 1 | °/ч/ г | ||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0.1 | °/сек среднеквадратичное значение | ||
| 3 дБ Полоса пропускания | 250 | Гц | |||
| Резонансная частота датчика | 11.5 | 12 | 12.5 | кГц |
1 Характеристики повторяемости представляют собой аналитические прогнозы, основанные на следующих вкладах дрейфа и условиях: температурный гистерезис (от −45 °C до +85 °C), дрейф электроники (испытание на долговечность при высокой температуре: +110 °C, 500 часов), дрейф от циклического изменения температуры, случайные блуждания скорости и широкополосный шум.
2 Повторяемость смещения описывает долгосрочное поведение в различных условиях. Краткосрочная повторяемость относится к стабильности смещения в процессе работы и характеристикам плотности шума.
Гироскоп 400°/с (KT-EX6-1A-x)
Таблица 3 Технические характеристики гироскопов (диапазон 400°/с, KT-EX6-1A-x)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| ГИРОСКОПЫ | |||||
| Динамический диапазон | ±400 | °/сек | |||
| Повторяемость1 | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | 0,01 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C | ||
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | ||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | |||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, FS = 400°/сек | 0,02 | % от полной шкалы | ||
| Повторяемость смещения1, 2 | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 0,5 | °/ч | ||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0.1 | °/час | ||
| Угловое случайное блуждание | 1 σ | 0,05 | °/√час | ||
| Коэффициент смещения температуры | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±0,1 | °/ч/°С |
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица | |
| Влияние линейного ускорения на смещение | Любая ось, 1 σ | 1 | °/ч/ г | |||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0.1 | °/сек среднеквадратичное значение | |||
| 3 дБ Полоса пропускания | 250 | Гц | ||||
| Резонансная частота датчика | 11.5 | 12 | 12.5 | кГц | ||
Гироскоп 400°/с (KT-EX6-1B-x)
Таблица 4 Технические характеристики гироскопов (диапазон 400°/с, KT-EX6-1B-x)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| ГИРОСКОПЫ | |||||
| Динамический диапазон | ±400 | °/сек | |||
| Повторяемость1 | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | 0,01 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C | ||
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | ||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | |||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, FS = 400°/сек | 0,02 | % от полной шкалы | ||
| Повторяемость смещения1, 2 | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 0.3 | °/ч | ||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0,05 | °/час | ||
| Угловое случайное блуждание | 1 σ | 0,02 | °/√час | ||
| Коэффициент смещения температуры | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±0,05 | °/ч/°С | ||
| Влияние линейного ускорения на смещение | Любая ось, 1 σ | 1 | °/ч/ г | ||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0,05 | °/сек среднеквадратичное значение | ||
| 3 дБ Полоса пропускания | 150 | Гц | |||
| Резонансная частота датчика | 11.5 | 12 | 12.5 | кГц |
Гироскоп 2000°/с (KT-EX6-1C-x)
Таблица 5 Технические характеристики гироскопов (диапазон 2000°/с, KT-EX6-1C-x)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| ГИРОСКОПЫ | |||||
| Динамический диапазон | ±2000 | °/сек | |||
| Повторяемость | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | 0,01 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C | ||
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | ||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | |||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, FS = 1000°/сек | 0,03 | % от полной шкалы | ||
| Повторяемость смещения | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 2 | °/ч | ||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 1 | °/час |
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица | |
| Угловое случайное блуждание | 1 σ | 0.3 | °/√час | |||
| Коэффициент смещения температуры | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±0,3 | °/ч/°С | |||
| Влияние линейного ускорения на смещение | Любая ось, 1 σ | 2 | °/ч/ г | |||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0.2 | °/сек среднеквадратичное значение | |||
| 3 дБ Полоса пропускания | 250 | Гц | ||||
| Резонансная частота датчика | 12 | кГц | ||||
Акселерометры 10g (KT-EX6-1y-1)
Таблица 6 Технические характеристики акселерометров (10g,KT-EX6-1y-1)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| АКСЕЛЕРОМЕТРЫ | Каждая ось | ||||
| Динамический диапазон | ±10 | г | |||
| Повторяемость1 | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,02 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C | ||
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | ||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | |||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, ±10 г | 0,05 | % от полной шкалы | ||
| Повторяемость смещения1, 2 | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 0.1 | м г | ||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0,01 | м г | ||
| Скорость случайного блуждания | 1 σ | 0,001 | м/сек/√час | ||
| Коэффициент смещения температуры | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,025 | м г /°С | ||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0,5 | м г среднеквадратичное значение | ||
| 3 дБ Полоса пропускания | 100 | Гц | |||
| Резонансная частота датчика | 2 | кГц |
1 Характеристики повторяемости представляют собой аналитические прогнозы, основанные на следующих вкладах дрейфа и условиях: температурный гистерезис (от −45 °C до +85 °C), дрейф электроники (испытание на долговечность при высокой температуре: +110 °C, 500 часов), дрейф от циклического изменения температуры, случайные блуждания скорости и широкополосный шум.
2 Повторяемость смещения описывает долгосрочное поведение в различных условиях. Краткосрочная повторяемость относится к стабильности смещения в процессе работы и характеристикам плотности шума.
Акселерометры 30g (KT-EX6-1y-2)
Таблица 7 Технические характеристики акселерометров (30g,KT-EX6-1y-2)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| АКСЕЛЕРОМЕТРЫ | Каждая ось | ||||
| Динамический диапазон | ±30 | г | |||
| Повторяемость | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,02 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C |
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица | |
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | |||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | ||||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, ±30 г | 0.1 | % от полной шкалы | |||
| Повторяемость смещения | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 0,5 | м г | |||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0,05 | м г | |||
| Скорость случайного блуждания | 1 σ | 0,002 | м/сек/√час | |||
| Коэффициент смещения температуры | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,025 | м г /°С | |||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0,6 | м г среднеквадратичное значение | |||
| 3 дБ Полоса пропускания | 100 | Гц | ||||
| Резонансная частота датчика | 2 | кГц | ||||
Акселерометры 50g (KT-EX6-1y-3)
Таблица 8 Технические характеристики акселерометров (50g,KT-EX6-1y-3)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| АКСЕЛЕРОМЕТРЫ | Каждая ось | ||||
| Динамический диапазон | ±50 | г | |||
| Повторяемость | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,02 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C | ||
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | ||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | |||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, ±50 г | 0.2 | % от полной шкалы | ||
| Повторяемость смещения | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 1 | м г | ||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0.1 | м г | ||
| Скорость случайного блуждания | 1 σ | 0,005 | м/сек/√час | ||
| Коэффициент смещения температуры | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,025 | м г /°С | ||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0,8 | м г среднеквадратичное значение | ||
| 3 дБ Полоса пропускания | 100 | Гц | |||
| Резонансная частота датчика | 2 | кГц |
Акселерометры 80g (KT-EX6-1y-4)
Таблица 9 Технические характеристики акселерометров (80g,KT-EX6-1y-4)
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| АКСЕЛЕРОМЕТРЫ | Каждая ось | ||||
| Динамический диапазон | ±80 | г | |||
| Повторяемость | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,02 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C |
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица | |
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | |||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | ||||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, ±80 г | 0.3 | % от полной шкалы | |||
| Повторяемость смещения | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 2 | м г | |||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0.2 | м г | |||
| Скорость случайного блуждания | 1 σ | 0,01 | м/сек/√час | |||
| Коэффициент смещения температуры | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,025 | м г /°С | |||
| Выходной шум | Без фильтрации | 0,8 | м г среднеквадратичное значение | |||
| 3 дБ Полоса пропускания | 100 | Гц | ||||
| Резонансная частота датчика | 2 | кГц | ||||
Инклинометры
Таблица 10 Технические характеристики инклинометров
| Параметр | Условия испытаний /Комментарии | Мин. | Тип | Макс | Единица |
| Инклинометры | Каждая ось | ||||
| Динамический диапазон | ±1,7 | г | |||
| Повторяемость | −45°С ≤ ТС ≤ +85°С | ±0,02 | % | ||
| Коэффициент чувствительности к температуре | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | ±10 | частей на миллион/°C | ||
| Несоосность | Ось к оси | ±0,05 | Степени | ||
| Ось к раме (упаковка) | ±0,05 | Степени | |||
| Нелинейность | Оптимальная прямая линия, ±1 г | 0,05 | % от полной шкалы | ||
| Повторяемость смещения | −45°C ≤ TC ≤ +85°C, 1 σ | 1 | м г | ||
| Стабильность смещения в процессе работы | 1 σ | 0,05 | м г | ||
| Скорость случайного блуждания | 1 σ | 0,08 | м/сек/√час | ||
| 3 дБ Полоса пропускания | 17 | Гц |
