ماژول MPU6050 با فیلتر کالمن

وضعیت موجودی نا موجود
15 رای

ماژول شتاب سنج و ژیروسکوپ 6 محوره با فیلتر کالمن MPU6050 با دقت مناسب و خروجی کم نویز با پکیج جدید و خروجی سریال

ماژول MPU6050 با فیلتر کالمن

 

 

سیستم سنجش موقعیت بر پایه اینرسی یا همان IMU یکی از مهم ترین عناصر سیستم های کنترل موقیعت و در کل سیستم های هدایت و ناوبری است. امروزه نقش IMUها در صنایع دفاعی، رباتیک، هوافضا و ... بسیار کلیدی است.

واژه IMU مخفف Inertial Measurement Unit می باشد که می توان به واحد سنجش موقعیت ساکن یا سیستم سنجش موقععیت بر پایه اینرسی ترجمعه شده است. مدار IMU شامل سنسورهای الکترونیکی (شتاب سنج و ژایروسکوپ) با ساختار و تکنولوژی MEMS هستند که می توان از آنها برای اندازه گیری سرعت خودرو، جهت، نیروهای گرانشی و ... استفاده کرد.

البته اکثر IMUهای جدیدتر قابلیت افزودن سنسورهای جدید از قبیل سنسور فشار (برای تشخیص ارتفاع)، سنسور تفاضلی فشار (برای تشخیص سرعت) و مگنومتر برای تشخیص دقیق تر حرکات و ... وجود دارد اما وظیفه اصلی بر دوش شتاب سنج (برای تشخیص حرکت) و ژایروسکوپ (برای تشخیص زاویه) است.

 واحد IMU با استفاده از ترفندهای طراحی الکترونیکی (فیزیکی) می تواند از لحاظ عملکردی بهبود یابد و دقت و سرعت بهتری را برای استفاده کنندگان خود فراهم آورد. علاوه بر روش طراحی الکترونیکی به تازگی برنامه نویسان با استفاده از تکنیکهای نرم افزاری تشخیص و عملکرد این سنسورها را بهبود بخشیده اند که تحت عنوان تکنولوژی AHRS نام گرفته است.

واژه AHRS مخفف Attitude Heading Reference System به معنی سیستم مرجع ارایه دهنده شاخص های Attitude و Heading می باشد که شامل شتاب سنج ها، ژایروسکوپ ها و قطب نماهای MEMS یا Solid State در سه محور ( 3DOF: 3 Degree Of Freedom) می باشد. یک AHRS مقادیر زوایای اویلری را به شما می دهد. تعریف زوایای اویلری را به بیان بسیار ساده در شکل زیر مشاهده می کنید.

به طور معمول یک AHRS دارای سنسورهای مختلفی است که توسط یک یا چند فیلتر (Complementary , Kalman, Mahony & Madgwick) ترکیب داده، اطلاعات مورد نظر خود را بدست می آورد. پس این روش بر اساس همان روش IMU است با این تفاوت که امکان تشخیص زوایای دقیق تر، بهتر انجام می شود. امروزه تمامی سیستم ها به سمت استفاده از این تکنولوژی حرکت می کنند. برای درک بهتر مطالب به شکل زیر توجه کنید. این شکل بلوک دیاگرام یک سیستم AHRS را نشان می دهد.

کاربرد IMUها و AHRSها به طور معمول در صنایع هوافضا به ویژه پرنده های بدون سرنشین، موشک ها، سفینه های فضایی بکار می روند. اما در مصارف بسیاری همچون گوشیهای هوشمند، ربات ها، کنسول های بازی، اسباب بازی ها و ... نیز نقش آنها پررنگ است.

MPU6050 یک ماژول شتاب سنج و ژیروسکوپ 6 محوره دقیق بوده که با استفاده از تکنیک های فیلترینگ دیجیتالی (فیلتر کالمن) به طور قابل ملاحظه ای نویز اندازه گیری و دقت آن بهبود یافته است. ماژول دارای پردازشگر حرکت دیجیتال (DMP) بوده که دارای خروجی چهارگانه (Quaternion) می باشد که برای مثال در کوادکوپترها، دچار پدیده Gimbal Lock نشوید. ماژول دارای پایداری و عملکرد بسیار خوبی در مقابل سایر ماژول های مشابه دیگر می باشد.

بلوک دیاگرام داخلی چیپ MPU6050 محصول کمپانی Invensense در شکل زیر آمده است:

این ماژول را میتوانید به راحتی با یک مبدل سریال به USB به کامپیوتر متصل کرده و با استفاده از نرم افزار به خصوص آن، دیتاهای خروجی را به صورت نمودار مشاهده نمایید. هم چنین این نرم افزار داده ها را می تواند به صورت فایل ذخیره کرده تا بتوانید برای تحلیل بیشتر آن را به اکسل و یا متلب برده و آنالیز نمایید. این نرم افزار به همراه دیتاشیت ماژول برای دانلود قرار داده شده است.

ماژول MPU6050 با فیلتر کالمن

مشخصات فیزیکی
ابعاد: 17.8X17.8 mm
وزن: 1.1g
ویژگی ها
ولتاژ کاری: 3.3V – 24V (widening voltage)
پروتکل ارتباطی ماژول: سریال
نرخ انتقال داده: 115200kps / 9600kps
جریان مصرفی: کمتر از 10 میلی آمپر
رزولوشن: Acceleration:6.1e-5g, the angular velocity:7.6e-3°/s.
اندازه گیری بعدها: -acceleration:3-dimensional -angular velocity:3-dimensional -attitude angle:3-dimensional
رنج اندازه گیری: Acceleration:more or less than 16g,angular velocity:± 2000°/s
پایداری: Acceleration:0.001g, angular speed 0.02 °/s.

نظرات کاربران درباره ماژول MPU6050 با فیلتر کالمن

نظری در مورد این محصول توسط کاربران ارسال نگردیده است.
اولین نفری باشید که در مورد ماژول MPU6050 با فیلتر کالمن نظر می دهد.

ارسال نظر درباره ماژول MPU6050 با فیلتر کالمن

لطفا توجه داشته باشید که ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
طراحی و اجرا: فروشگاه ساز سبدخرید