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【芯之所向 一往無前】燦瑞智能三軸磁力計方案助力慣性導航系統(tǒng)快速精準定向

2023.08.07
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燦瑞科技推出智能電子羅盤地磁傳感器OCH1918,該產品精度出色、噪聲極低、極具成本效益,非常適用于導航系統(tǒng)快速精準方向檢測。 

人形機器人運動檢測應用

人形機器人慣性導航單元(IMU)配置加速度計、陀螺儀和三軸磁力計等核心器件。陀螺儀獲取運動體的角速度并測量其角度變化;加速度計獲取運動體的線性加速度并測量其速度變化;三軸磁力計獲取x, y, z軸所承受磁場的數(shù)據(jù),最后微控制器計算姿態(tài)位置、方向六個自由度參數(shù),即可快速精準偵測方位,實現(xiàn)平衡控制、抵抗干擾、規(guī)劃路徑。

處于復雜環(huán)境中的人形機器人通過傳感器實時計算局部地形,利用控制器實現(xiàn)在不平坦地面上穩(wěn)定的動態(tài)雙足行走。獲取頻率響應參數(shù)對振動進行估計,克服機器人在行走過程中因震動導致行走不穩(wěn)定的問題。依據(jù)磁力計輸出輔助數(shù)據(jù),實現(xiàn)姿態(tài)測量和導航定位。

無人機應用

三軸磁力計檢測地球磁場方向,并作為指南針,并提供磁北極相關的航向角,在航?;蚨噍S飛行器中,進一步修正偏航角。

用于XR中實現(xiàn)頭部追蹤

XR設備需要捕捉人體移動動作從而在虛擬世界中進行反饋,當精度較低時,就會產生顯示與實際動作不匹配的情況。XR設備中的傳感器可精確感知頭部的微小移動,確保頭部動作與畫面同步。三軸磁力計在XR應用中減少像素延遲,檢測磁場強度和方向,定位設備的方位,測量出當前設備與東南西北四個方向上的夾角,進一步實現(xiàn)3D音頻效果,增強用戶體驗。

OCH1918是燦瑞自主開發(fā)新型三軸磁力計,通過單顆芯片實現(xiàn)高精度、低功耗、高數(shù)據(jù)輸出速率以及靈活的工作模式等特征,提升了傳感器的性能,也拓展了它的應用場景。利用上述三個磁分量計算空間中的磁感應強度,實現(xiàn)快速精準方向檢測,適用于地磁原理的停車檢測,無人機導航,室內導航,人形機器人姿態(tài)估計、AR/VR等對精度和功耗要求較高場合。

(1)工藝優(yōu)化燦瑞新型磁力計的三軸感測僅由垂直霍爾元件完成,制程相較于傳統(tǒng)平面與垂直混合霍爾元件所構成磁力計芯片有所簡化,降低復雜度,提高芯片可靠性

(2) 高集成度整合三軸向磁場感測于單一芯片,超小型封裝,封裝尺寸為:4-pin WL-CSP/0.8mm*0.8mm*0.4mm,并與市場主流芯片提供腳位兼容功能。

(3) 高靈敏度設計自主知識產權三軸向霍爾磁力計磁束偏折技術,靈敏度典型值為0.15uT/LSB。磁滯相較于傳統(tǒng)平面結構磁束偏折結構大幅降低,特別是低磁場感測應用,具有優(yōu)異的抗強磁干擾性,并提供強磁沖擊后免校正方案。

(4)寬量程應用磁束偏折結構,磁化飽和場遠大于具有平面結構的磁束偏折結構,即磁場測量范圍相比平面結構磁束偏折結構磁力計拓寬為±49.12GS,滿足寬量程需求。