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TE高精度數(shù)字氣壓傳感器、差壓傳感器在無人機(jī)技術(shù)上的應(yīng)用

來源:廣州市安凱電子儀表有限公司   2023年09月04日 09:47  

TE Connectivity的高精度高度計(jì)(MEAS MS5611-01BA/MS5607-02BA) 讓無人機(jī)的飛行高度更精準(zhǔn)。 ,海平面的大氣壓是1013.24mbar. 高度每上升1m, 氣壓降低0.1mbar. 但這個(gè)上升高度和氣壓又不是成正比的,海拔越高空氣越稀薄,氣壓變化也就更小,一般我們認(rèn)為在3000米以內(nèi)是基本成正比的。MS5607/MS5611利用空氣在傳感器膜片上的壓強(qiáng)來計(jì)算海拔高度,0.1mbar的壓力,相當(dāng)于壓力膜片0.1nm的形變。由于氣壓和海拔高度的非線性,我們需利用公式或查表的方式來準(zhǔn)確計(jì)算海拔高度。無人機(jī)利用高度氣壓傳感器來穩(wěn)定其機(jī)身的高度,達(dá)到無人機(jī)在空中懸停的目的,這樣可以穩(wěn)定機(jī)身,使得拍照和攝像的品質(zhì)穩(wěn)定。氣壓高度傳感器在使用中是結(jié)合加速度,陀螺儀一起來達(dá)到穩(wěn)定機(jī)身的作用的。

無人機(jī)高度計(jì)MS5611.png

TE的MS5607/MS5611 是利用測(cè)量空氣的壓力來換算成海拔高度的數(shù)字氣壓傳感器。它們可以分辨出0.012mbar (1.2pa)的氣壓,約等于10cm的上升高度(在低空,海平面附近),是無人機(jī)和高度計(jì)海拔測(cè)量的理想選擇。


TE的新數(shù)字濕度傳感器HTU21D(F)可以準(zhǔn)確地測(cè)量環(huán)境的溫度和濕度,數(shù)字輸出,濕度的測(cè)量范圍是0~99%RH, 精度為2%~3%,是天氣預(yù)報(bào)應(yīng)用的理想選擇。 

HTU21D.png

農(nóng)林噴灑無人機(jī)


農(nóng)藥噴灑應(yīng)用要求無人機(jī)勻速飛行,噴淋的農(nóng)藥均勻分布整片植被,清除害蟲并避免過度給藥造成浪費(fèi)。無人機(jī)要依賴空氣飛行,大氣數(shù)據(jù)對(duì)于保證飛機(jī)的正常飛行有著關(guān)鍵的作用??账偈且粋€(gè)關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)無人機(jī)的空速改變時(shí),其所受升力,阻力等氣動(dòng)特性均會(huì)改變,只有準(zhǔn)確的空速才能正確的操控飛機(jī)。

無人機(jī)差壓傳感器MS4525DO.png

    空速計(jì)的原理主要有熱線式、差壓式、轉(zhuǎn)輪式等 。差壓式空速計(jì)雖然精度相對(duì)較低,但是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護(hù)方便,目前應(yīng)用于飛行器上的空速計(jì)主要是差壓式的 。           


    測(cè)量空速由空速管、壓力傳感器組成。只需測(cè)量動(dòng)壓和所在高度的大氣靜壓就可以求出無人機(jī)的空速。


    空速管得到總壓和靜壓輸入到差壓傳感器中,得到動(dòng)壓并將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)放大電路放大處理,由A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)。


    TE的MS4525DO 是數(shù)字壓差傳感器。


    用于空速的一般需要非常低的壓力范圍。 一般會(huì)選MS4525DO差壓的型號(hào)。壓差和空速之間的轉(zhuǎn)換如下:


         ?P=V*V*ρ*0.5  *(1+?)


         ?P是壓差,單位是帕斯卡


         V 是空速,單位是 m/s


         ρ是大氣密度         


         ? 是空氣壓縮比的修正系數(shù)


TE的MS4525DO數(shù)字差壓傳感器是一款小型化、采用陶瓷板基底及PCB安裝方式的壓力傳感器。該傳感器使用了的CMOS傳感器調(diào)節(jié)電路,是一款低成本、高性能的壓力(14bit)和溫度(11bit)數(shù)字輸出信號(hào)傳感器,可以滿足OEM客戶的嚴(yán)苛要求。


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