
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

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).

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.

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".


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:

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:

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:

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.

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; 1) 0x0011: Statiskt kommando för automatisk nordsökning; 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





