飛行的“傳感器” 氣壓傳感器在無(wú)人機產(chǎn)品應用中的重要作用

近年來(lái)傳感遙感、計算式視覺(jué)、圖像傳輸等相關(guān)科學(xué)技術(shù)水平的快速提升與完善，助力無(wú)人機產(chǎn)業(yè)駛入發(fā)展快車(chē)道，同時(shí)無(wú)人機逐漸由軍用領(lǐng)域拓展到了民用領(lǐng)域，并成為近幾年應用于各行各業(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(wú)人機因為無(wú)接觸配送、智能化應用而逆勢上揚，保持30%的高速增長(cháng)，而在氣象監測、國土資源執法、環(huán)境保護、遙感航拍、抗震救災、快遞運送等領(lǐng)域，無(wú)人機產(chǎn)品均有廣泛應用。

 無(wú)人機傳感器

為了能更好地控制無(wú)人機飛行進(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(huì )將無(wú)人機稱(chēng)為一架會(huì )飛行的“傳感器”。在無(wú)人機的核心“大腦”飛行控制器中，內部傳感器（IMU）主要包括加速度計、陀螺儀、磁羅盤(pán)與氣壓傳感器等產(chǎn)品。其中，加速度計是用來(lái)提供無(wú)人機在XYZ三軸方向所承受的加速力；陀螺儀傳感器能監測三軸的角速度，進(jìn)而可監測出俯仰(pitch)、翻滾(roll)和偏擺(yaw)時(shí)角度的變化率；磁羅盤(pán)能為無(wú)人機提供方向感；而氣壓傳感器，可以利用大氣壓力換算出高度，并通過(guò)所收集的數據協(xié)助無(wú)人機導航，準確估計上升與下降速度等，對無(wú)人機飛行控制來(lái)說(shuō)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，以數字信號處理器作為微控制器單元，設計一種無(wú)人機的微型高度測量系統。利用中位值平均濾波方法處理氣壓計的原始數據，獲得較高精度的高度測量值。高度測量是無(wú)人機上的核心工作之一，擔負著(zhù)為無(wú)人機飛行控制系統飛行高度控制的重任，是實(shí)現無(wú)人機廣泛應用的基礎和關(guān)鍵。由于無(wú)人機載荷較輕，因此在氣壓傳感器體積、功耗、響應時(shí)間、測量精準度、穩定性等多個(gè)方面，都提出了嚴格的數據參數要求。

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字壓力傳感器，兼具壓力和溫度測量?jì)煞N功能。內部信號處理器將壓力和溫度傳感器元件的輸出分別轉換為24位數據，且每個(gè)壓力傳感器已單獨校準并包含校準系數。在應用中可使用系數將測量結果轉換成真實(shí)的壓力和溫度值，傳感器測量和校準系數可通過(guò)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(shí)，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(shí)，傳感器的平均功耗僅為2μA，在待機模式下，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，溫度精度達到±0.5℃。憑借數據參數的優(yōu)秀表現，ZXP0系列氣壓傳感器將成為無(wú)人機氣壓傳感器理想之選。

主要性能指標

引腳配置

產(chǎn)品尺寸

引腳說(shuō)明

封裝圖

   面對強大的市場(chǎng)需求，國內無(wú)人機行業(yè)年產(chǎn)值將有望突破千億元，機遇與挑戰并存，無(wú)人機產(chǎn)品只有不斷實(shí)現智能化升級，才能保持核心產(chǎn)品競爭力。