MSN302 MEMS North Finder med hög precision

MSN302 MEMS North Finder med hög precision

100 % hushållsapparater
Starkt motstånd mot tuffa mekaniska miljöer
Uppgradering av programvara online

Beskrivning
Nyckelfunktioner

 

  • Hög prestanda, kompakt storlek
  • -40 grader till +85 grader full temp. kalibreringskompensation
  • 100 % hushållsapparater
  • Starkt motstånd mot tuffa mekaniska miljöer
  • Uppgradering av programvara online
  • Noll-hastighetskurshållning
  • Konfigurerbar norr-sökningstid
  • Funktion för korrigering av installationsfelsvinkel
product-800-800

 

Ansökningar

 

  • Orientering i komplexa miljöer som gruvor
  • Man-bärbar nordfynd
  • Oljekällans lutningsmätare norrut fynd
  • Rörledningsmätning
  • Undervattensnavigering

 

Produktintroduktion

 

MSN302 MEMS North Finder är en mycket tillförlitlig och kostnadseffektiv -6-axlig MEMS-tröghetssensor med sex-axlar. North Finder integrerar MEMS-gyroskop och MEMS-accelerometrar med hög-prestanda, vilket möjliggör autonom nordfynd och nivåmätning under både statiska och dynamiska basförhållanden, samtidigt som den bibehåller långtids-attitydnoggrannhet. Det kan användas i stor utsträckning för autonom nordlig upptäckt och attitydmätning i trånga utrymmen (under vattnet, nere i hålet).

 

MSN302 High-Precision MEMS North Finder

 

MEMSGyroskop

Räckvidd (grad/s)

±200

Bias @ Full temp. (grad /h, 3σ)

Mindre än eller lika med 0,3

Bias Stability (grad/h, 10s utjämning)

Mindre än eller lika med 0,1

Bias Instability (grad /h, Allan, typ)

Mindre än eller lika med 0,02

Bias repeterbarhet ( grad /h)

Mindre än eller lika med 0,1

Angular Random Walk (grad /√h)

Mindre än eller lika med 0,01

Skalfaktor olinjäritet (ppm)

Mindre än eller lika med 100

Kors-koppling (rad)

Mindre än eller lika med 0,001

Bandbredd (Hz)

Större än eller lika med 50

MEMSAccelerometer

Område (g)

±10

Bias @ Full temp. (mg, 3σ)

Mindre än eller lika med 1

Bias Stability (ug, 10s utjämning)

Mindre än eller lika med 20

Bias Instability (ug, Allan, typ)

Mindre än eller lika med 10

Bias repeterbarhet (ug)

Mindre än eller lika med 20

Hastighet Random Walk (m/s/√h)

Mindre än eller lika med 0,02

Skalfaktor olinjäritet (ppm, ±1g)

Mindre än eller lika med 100

Kors-koppling (rad)

Mindre än eller lika med 0,001

Bandbredd (Hz)

Större än eller lika med 50

Navigeringsnoggrannhet

North Finding Precision (grad , 1σ)

Mindre än eller lika med 0,5 sekL (L för latitud)

Attitydnoggrannhet ( grad , 1σ)

Mindre än eller lika med 0,05

Fysiska egenskaper

Strömförsörjning (V)

5~12 (Ripple mindre än eller lika med 100mV)

Fast-effekt (W)

Mindre än eller lika med 2

Starttid (er)

Mindre än eller lika med 2

Uppdateringshastighet (Hz, max)

200

Mått (mm×mm×mm)

47×47×35.5

Vikt (g)

100±10g

Driftmiljö

Drifttemp. (grad)

-40-+85

Lagringstemp. (grad)

-55-+85

Vibration (g, RMS)

6,06,20~2000Hz

Chock (g)

500g/1ms

 

Produkt Introduktion

 

Produktöversikt

MSN302 MEMS North Finder är en mycket tillförlitlig, kostnadseffektiv-effektiv sex-tröghetssensor för MEMS, North Finder integrerar ett MEMS-gyroskop med hög prestanda och MEMS-accelerometer i en fristående struktur, den stöder automatisk nordsökning och horisontell attitydmätning under både statiska och exakta svängningar under långa perioder- och bibehåller{{3} växlingar. Det är allmänt tillämpligt för autonom nordfynd och attitydmätning i trånga utrymmen (under vattnet, nere i hålet).

product-800-800

Nyckelfunktioner

  • Hög prestanda, kompakt storlek
  • -40 grader till +85 graders kalibrering och kompensation över hela temperaturområdet
  • 100 % inhemskt tillverkade komponenter
  • Beständighet mot hård mekanisk miljö
  • Möjlighet att uppdatera firmware online
  • Noll-Velocity Heading Hold
  • North Finding Time kan konfigureras
  • Korrigeringsfunktion för installationsfeljusteringsvinkel

 

Ansökningar

  • Orientering i komplexa miljöer som gruvor
  • Soldat-Borne North Finding
  • Petroleumlutning och nordfynd
  • Rörledningsmätning

 

Tabell 1 MSN302 North Finder prestandaspecifikationer

 

Gyroskop

Räckvidd (grad/s)

±200

Bias @Full temp.(grad /h,3σ)

Mindre än eller lika med 0,3

Bias Stability (grad /h,10s utjämning)

Mindre än eller lika med 0,1

Bias Instability (grad /h,allan,typ)

Mindre än eller lika med 0,02

Bias repeterbarhet ( grad /h)

Mindre än eller lika med 0,1

Angle Random Walk (grad /√h)

Mindre än eller lika med 0,01

Skalfaktor olinjäritet (ppm)

Mindre än eller lika med 100

Tvär-axelkoppling (rad)

Mindre än eller lika med 0,001

Bandbredd (Hz)

Större än eller lika med 50

Accelerometer

Område (g)

±10

Bias @Fulltemp. (mg, 3σ)

Mindre än eller lika med 1

Bias Stability (ug, 10s utjämning)

Mindre än eller lika med 20

Bias Instability (ug, Allan, typ)

Mindre än eller lika med 10

Bias repeterbarhet (ug)

Mindre än eller lika med 20

Hastighet Random Walk (m/s/√h)

Mindre än eller lika med 0,02

Skalfaktor olinjäritet (ppm, ±1g)

Mindre än eller lika med 100

Tvär-axelkoppling (rad)

Mindre än eller lika med 0,001

Bandbredd (Hz)

Större än eller lika med 50

Navigeringsnoggrannhet

Automatisk nordlig hittanoggrannhet (grad, 1σ)

Mindre än eller lika med 0,5 sekL (L representerar den lokala latituden)

Attitydnoggrannhet (grad, 1σ)

Mindre än eller lika med 0,05

Fysiska egenskaper

Strömförsörjning (V)

5~12 (Ripple mindre än eller lika med 100mV)

Stadig-tillståndseffekt (W)

Mindre än eller lika med 2

Starttid (er)

Mindre än eller lika med 2

Uppdateringshastighet (Hz, max)

200

Mått (mm×mm×mm)

47×47×35.5

Vikt (g)

100±10g

Driftmiljö

Driftstemperatur (grad)

-40-+85

Förvaringstemperatur (grad)

-55-+85

Vibration (g, RMS)

20~2000HZ, 6,06

Chock (g)

500g/1ms

 

Mekaniska egenskaper

MSN302 North Finder-systemet använder en aluminiumlegeringsstruktur, som är lätt med hög strukturell integritet, motståndskraftig mot vibrationer och stötar. Enhetens mått är 47×47×35,5 mm, som visas i figur 1, och enheten är fixerad med 4*M4 skruvar.

product-346-458

Figur 1 Mekaniska mått

 

Produktmärkning och orientering

Koordinatsystemdefinitionen för High-Precision MEMS North Finder visas i figuren. Produkten placeras horisontellt med markeringspilen uppåt. I karossramen: X--axeln pekar mot fordonets framsida, Y--axeln pekar uppåt och Z--axeln pekar åt höger, och bildar ett "Front-Up-Right"-koordinatsystem, motsvarande navigeringsramen "North-Up-East".

product-361-366

product-307-196

Figur 2 Definitioner av North Finder-kroppsram och navigeringsramaxel.

 

Kursvinkel: Vinkeln mellan projektionen av fordonets längsgående axel (X--axel i figuren) på det lokala horisontalplanet och den lokala geografiska nordriktningen. Positiv mot nord-till-öst. Område: 0 grader till 360 grader, som visas i bilden nedan:

product-292-176

Figur 3 Definition av mätning av kursvinkel (ovanifrån)

 

Pitch Angle: Vinkeln mellan fordonets längsgående axel (X--axel i figuren) och dess horisontella projektionslinje. Positivt när fordonets nos fälls upp. Område: -90 grader till 90 grader, som visas i bilden nedan:

product-245-166

Figur 4 Definition av stigningsvinkelmätning (vänstervy)

 

Rullvinkel: Vinkeln mellan fordonets laterala axel (Z--axel i figuren) och horisonten. Positivt när fordonet lutar åt höger. Område: -180 grader till 180 grader, som visas i bilden nedan:

product-272-190

Figur 5 Definition av rullvinkelmätning (framifrån)

 

Virtuell kursvinkel: När produkten arbetar i en inverterad position (lutningsvinkel på -90 grader), blir rullningsvinkeln och kursvinkeln singulära vinklar och kan inte exakt representera fordonets inställning. Därför definieras en virtuell kursvinkel som vinkeln mätt medurs från den sanna norra riktningen till Y-axeln, med ett intervall på 0 till 360 grader, som visas i figuren nedan.

product-260-173

Figur 6 Virtuell kursvinkel (vy ovanifrån)

 

Under drift, när stigningsvinkeln är nära 90 grader, har rullningsvinkeln och kursvinkeln problem med singularitet. I allmänna tekniska tillämpningar används två olika vinkelkombinationer omväxlande baserat på stigningsvinkelns uteffekt. Byteskriterierna är följande:

När fordonets lutningsvinkel är mellan -85 grader och +85 grader använder du kursvinkel, lutningsvinkel och rullningsvinkel.

När fordonets lutningsvinkel är mellan -85 grader till -90 grader eller +85 grader till +90 grader, använd lutningsvinkel och virtuell kursvinkel.

Kvaternionen representerar rotationen mellan nord-upp-östravigeringsramen och fram-upp-högerkroppsramen. Förhållandet mellan quaternion och attitydmatrisen är som följer:

Obs! b betecknar fram-upp-höger kroppsram; n anger nord-upp-navigeringsramen för öst.

 

Gränssnittsdefinition

MSN302 High-Precision MEMS North Finder använder en anpassad CH-26A-10TJ dual-rad pin header-kontakt för extern utgång (matchande kontakt: CH-26A-10ZJ), stiftdelning 2,54 mm, som huvudsakligen tillhandahåller strömförsörjning och kommunikation för North Finder-systemet. Definitionerna av kontaktstiften är som visas i tabellen nedan.

Tabell 2 MSN302 High-Precision MEMS North Finder Connector Pin Definitioner

CH-26A-10TJ

StiftInga.

Definition

Testutrustningssida

1

POWER_IN

DC 5V~12V strömförsörjning

6

GND

2

RS422 Rx+

RS422 Tx+

7

RS422 Rx-

RS422 Tx-

3

RS422 Tx+

RS422 Rx+

8

RS422 Tx-

RS422 Rx-

Efter att matningsspänningen sjunker under enhetens drifttröskelspänning, hålls spännings-avstängningstiden innan-strömmen tAVfår inte vara mindre än 3s; otillräckligt-avstängningsintervall kan orsaka onormal start, låsning- eller initialiseringsfel.

 

Kommunikationsprotokoll

Protokoll 1:XDNS-55AAProtokoll

The MSN302 High-Precision MEMS North Finder outputs data in periodic broadcast mode by default, with an output frequency of 200 Hz, 96 bytes per frame, baud rate of 460800 bps, 1 start bit, 8 data bits, 1 stop bit, no parity. For multi-byte variables, the low byte is sent first followed by the high byte. The typical communication protocol is shown in Table3shown.

Table 3 MSN302 High-Precision MEMS North Finder Communication Protocol

Inga.

Byte Start

Antal byte

Innehåll

Ekvivalent

Räckvidd

Enhet

Anmärkningar

1

0

1

0x55

1

   

Ramhuvud

2

1

1

0xAA

1

   

Ramhuvud

3

2

1

92

1

   

Datalängd

4

3

4

PC nummer

1

 

5 ms

5ms räkna värde

5

7

1

Systemdrift

Status

-

-

-

16 (0x10): Själv-test pågår;

18 (0x12): Självtest-godkänt:

31 (0x1F): Självtest-fel:

51 (0x33): Grovjustering:

53 (0x35): Finjustering

65 (0x41): Navigerar

67 (0x43): Nollhastighetskorrigering

6

8

1

Reserverad

-

-

-

 

7

9

1

Status över-intervall

-

-

-

Efter att produkten går in i justering, inom en navigeringscykel på 5ms,

bit0: X-gyroskop över-intervall satt till 1;

bit1: Y gyroskop över-intervall satt till 1;

bit2: Z-gyroskop över-intervall satt till 1;

Bit3: X accelerometer över-intervall satt till 1;

Bit4: Y-accelerometer över-intervall inställd på 1;

Bit5: Z accelerometer över-intervall satt till 1;

Efter om-justering rensas ovanstående status till 0.

8

10

1

Status för kommandosvar

     

0x10: Svarade framgångsrikt på korrekt kommando, skickade 5 paket kontinuerligt.

0x1F: Kommandofel, skickar 5 paket kontinuerligt, uppmanar användaren att kontrollera kommandokonfigurationen (utdata eller kommando utanför intervallet), originalprocessen oförändrad.

Obs: Vid mottagande av ett giltigt kommando skickas 5 paket med 0x10-status som återkoppling, följt av en mjuk återställning. Vid mottagande av ett ogiltigt kommando skickas 5 paket med 0x1F-status som återkoppling och det ursprungliga tillståndet bibehålls.

9

11

2

Total North Finding Time

1

-

s

 

10

13

2

Återstående norr att hitta tid

1

 

s

 

11

15

4

Vinkelhastighet X

0.0000005

 

grad /s

Genomsnitt inom produktionscykeln (framåt)

12

19

4

Vinkelhastighet Y

0.0000005

 

grad /s

Genomsnitt inom produktionscykeln (uppåt)

13

23

4

Vinkelhastighet Z

0.0000005

 

grad /s

Genomsnitt inom produktionscykeln (åt höger)

14

27

4

Acceleration X

0.000001

 

m/s2

Genomsnitt inom produktionscykeln (framåt)

15

31

4

Acceleration Y

0.000001

 

m/s2

Genomsnitt inom produktionscykeln (uppåt)

16

35

4

Acceleration Z

0.000001

 

m/s2

Genomsnitt inom produktionscykeln (åt höger)

17

39

4

Integrerad longitud

0.0000001

 

grad

Momentanvärde vid utgångstid

18

43

4

Integrerad Latitude

0.0000001

 

grad

Momentanvärde vid utgångstid

19

47

2

Integrerad höjd

0.5

 

m

Momentanvärde vid utgångstid

20

49

2

Integrerad North Velocity

0.04

 

m/s

Momentanvärde vid utgångstid

21

51

2

Integrerad Up Velocity

0.04

 

m/s

Momentanvärde vid utgångstid

22

53

2

Integrerad East Velocity

0.04

 

m/s

Momentanvärde vid utgångstid

23

55

2

Rullvinkel

0.006

[-180~180]

grad

Momentanvärde vid utgångstidpunkt16

24

57

2

Kursvinkel

0.006

[0,360]

grad

Positiv mot nord-till-öst

Momentanvärde vid utdatatidUint16

25

59

2

Stegvinkel

0.006

[-90,90]

grad

Momentanvärde vid utgångstidpunkt16

26

61

1

Gyroskoptemperatur

1

 

grad

Momentanvärde vid utgångstid

27

62

1

Accelerometer temperatur

1

 

grad

Momentanvärde vid utgångstid

28

63

4

Kvaternion q0

     

Baserat på nord-upp-öst koordinatsystem.

IEEE 32-bitars flyttal, little-endian.

29

67

4

Kvaternion q1

     

Samma som ovan

30

71

4

Kvaternion q2

-

 

-

Samma som ovan

31

75

4

Quaternion q3

   

-

Samma som ovan

32

79

6

IMU över-räckviddsräknare

1

 

1

Om ett över-avstånd inträffar en gång per 5 ms navigeringscykel, öka med 1. Efter att ha ackumulerats till 255, starta om räkningen. Om om-justering sker, börja om räkningen. Litet-endianformat, i ordningen GxGyGzAxAyAz, varje axel är Uint8.

33

85

1

Reserverad

   

1

UInt8

34

86

1

Reserverad

   

1

UInt8

35

87

2

Reserverad

     

UInt8

36

89

2

Virtuell kursvinkel

0.006

   

[0,360] grader

37

91

2

Reserverad

     

Little-Endian Format

38

93

1

Vertikal lägesflagga

1

   

UInt8,

0: Horisontellt läge;

1: Vertikalt startläge;

39

94

1

Utdataprotokollformat

1

   

0x00: Allmänt North Finder-protokoll

0xFF: General petroleum north fyndprotokoll

40

95

1

Kontrollsumma

1

   

Låga 8 bitar av den kumulativa summan av bytes vid index 2 till 94

 

Protokoll 2: Värddator till North Finder Command Protocol

MSN302 High-Precision MEMS North Finder kan svara på kommandon i realtid. Värddatorn skickar triggerkommandon till North Finder-systemet enligt följande protokoll: baudhastighet 460800 bps, 1 startbit, 8 databitar, 1 stoppbit, ingen paritet. För multi-bytevariabler skickas den låga byten först följt av den höga byten. Kommunikationsprotokollet visas i tabellen nedan (North Finder kan svara på kontrollkommandon efter att ha klarat{10}}självtestet.

Tabell 4 MSN302 High-MeMS North Finder-värddatorkontrollkommandoprotokoll

Första byten

Antal byte

Signalnamn

Dimension, enhet eller innehåll

Ekvivalent

Gränssnittsnoggrannhet Beskrivning

1

1

Ramhuvud 1

Innehåll: 55H

1

8-bitars heltal utan tecken

2

1

Ramhuvud 2

Innehåll: AAH

1

8-bitars heltal utan tecken

3

1

Datalängd

Innehåll: 24H

1

8-bitars heltal utan tecken

4

4

Laddad longitud

[-180 180] grader

0.0000001

Little-Endian Format

5

4

Laddad Latitude

[-90,90]grader

0.0000001

Little-Endian Format

6

4

Laddad höjd

m

1

IEEE 32-bitars flyttal

Little-Endian Format

7

4

Reserverad 1

NA

1

-

8

2

Datavaliditetsläge

NA

1

bit0: 1=LLA-information giltig;

bit1: 1=laddad rubrikinformation giltig;

bit2: 1=justeringstid giltig

bit3: 1=överföringshastighet och period giltig

bit4: 1=installationsfeljusteringsvinkel giltig

Alla bitar är 0 betyder att alla är ogiltiga.

9

2

Reserverad 2

NA

 

 

10

2

Reserverad 3

NA

   

11

1

Output Baud Rate Configuration

NA

1

0:9600 bps;

1:38400;

2:115200;

3:230400;

4:460800;

5:921600;

12

1

Utgångsperiod

NA

1

0:5ms

1:10 ms

2:20 ms;

3:50 ms;

4:100 ms;

5:200 ms;

6:500 ms:

7:1s;

8:2s;

9:5s;

13

2

2

Rullinstallation Feljusteringsvinkel mellan INS och målpunkt UsrTransRoll

0.006

[-180~180]

14

2

2

Yaw Installation Feljusteringsvinkel mellan INS och målpunkt UsrTransYaw

0.006

[-180~180]

15

2

2

Pitch Installation Misalignment Angle Mellan INS och Target PointUsrTransPitch

0.006

[-180~180]

16

2

Reserverad 4

NA

 

 

17

2

Användarkommando

NA

1

16-bitars osignerat heltal;
0) 0x0000: Inget kommando

1) 0x0011: Statiskt kommando för automatisk nordsökning;
2) 0x0066: Skriv LLA till flash-kommando;

3) 0x0077: Skriv justeringstid till flashkommando;

4) 0x0099: Skriv överföringshastighet och utgångsfrekvens till flashkommando

5)0x00AA:Skriv attitydinstallationsfeljusteringsvinkel till blixtkommando

Andra ogiltiga värden: kommandot svarade inte;

18

2

Inriktningstid

[120,6553.5]

0.1

16-bitars osignerat heltal;

(1) Under kommandot för statisk automatisk nordlig sökning är värdet för justeringstid grovjusteringstid (30 s) + finjusteringstid, som inte bör vara mindre än 120 s.

19

1

Kontrollsumma

Låga 8 bitar av den kumulativa summan av alla bytes från datalängd (inklusive) till byten före kontrollsumma

1

Låga 8 bitar av den kumulativa summan av bytes vid index 2 till 38

 

Försiktighetsåtgärder

  • Var uppmärksam på definitionen av produktens elektriska gränssnitt. Följ strikt stiftlayouten under användning för att undvika felaktiga anslutningar;
  • Som en precisionsmätningsanordning, undvik att utsätta produkten för stötar, kollisioner eller andra förhållanden utanför dess tolerans under hantering;
  • Innan du slår på, kontrollera strömförsörjningen. Använd inte en dators USB-port direkt eftersom det kan orsaka skada på grund av otillräcklig ström. Om verifiering av repeterbarhet behövs, får påslagsintervallet- inte vara mindre än 10 s;
  • Produktinstallation påverkar vinkelhastighetsmätningen avsevärt. För att undvika att införa installationsfel måste monteringsytan ha god planhet;
  • För att säkerställa mätnoggrannhet måste produkten monteras säkert och stadigt för att undvika att införa mätfel på grund av lossning;
  • Vid installation och drift, observera ESD-skyddet; ett ESD-armband rekommenderas;
  • Följ strikt kraven i denna manual och bekräfta att den externa miljön matchar driftskraven. Om något problem uppstår, öppna inte locket eller modifiera den interna strukturen. Kontakta vårt tekniska supportteam omgående.

 

Populära Taggar: msn302 high precision mems north finder, Kina msn302 high precision mems north finder tillverkare, fabrik

(0/10)

clearall