Blog dell'azienda Fornitura completa di chip per sensori accelerometri per droni: Mingjiada distribuisce i migliori marchi internazionali come ST, ADI e Bosch

Il componente di rilevamento principale dietro il “bilanciamento aereo” di un drone

I droni sono in grado di librarsi, virare e volare in condizioni ventose grazie a un sistema di controllo di volo di precisione. All'interno dello strato di rilevamento di questo sistema, l'accelerometro svolge un ruolo indispensabile.

Gli accelerometri sono componenti fondamentali che consentono ai droni di volare stabilmente. Monitorando i cambiamenti nell'accelerazione lungo tre assi in tempo reale, forniscono al sistema di controllo del volo dati critici per la regolazione dell'assetto, la soppressione delle vibrazioni e la stima dell'altitudine. Lavorando in tandem con sensori come giroscopi e barometri, formano collettivamente il “sistema sensoriale” del drone. In poche parole, un accelerometro rileva la direzione della gravità e dice al drone “se è livellato o inclinato e di quanto”: è proprio questa capacità che consente ai droni di sapere sempre “dove sono e qual è il loro assetto” anche in ambienti complessi.

Con la continua espansione delle applicazioni dei droni, tra cui la fotografia aerea di consumo, le ispezioni industriali, la protezione delle colture agricole e le corse, la domanda del mercato di chip per sensori accelerometrici ad alte prestazioni, a basso consumo e altamente affidabili continua ad aumentare. In qualità di distributore autorizzato di componenti elettronici rinomato a livello mondiale, Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. fornisce da tempo ai clienti del settore dei droni accelerometri e chip IMU (unità di misura inerziale) di marchi internazionali leader, offrendo servizi di approvvigionamento one-stop.

Principi tecnici fondamentali degli accelerometri nei droni

Il principio di funzionamento di un accelerometro si basa sulla seconda legge di Newton (F=ma). All'interno di un accelerometro c'è tipicamente una piccola massa collegata ad un punto di riferimento fisso tramite un elemento elastico. Quando il drone è soggetto ad accelerazione, la massa si sposta rispetto al punto di riferimento fisso. Questo spostamento viene convertito in un segnale elettrico tramite metodi capacitivi, piezoelettrici o piezoresistivi e quindi convertito da un ADC per produrre dati di accelerazione digitale.

Attualmente, gli accelerometri per droni tradizionali utilizzano la tecnologia MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), che offre vantaggi come dimensioni ridotte, basso consumo energetico, costi controllabili e capacità di produzione di massa. Gli accelerometri MEMS rilevano piccoli spostamenti attraverso microstrutture incorporate con circuiti microintegrati: gli spostamenti in queste microstrutture alterano la corrente o la capacità che scorre attraverso la struttura, indicando così cambiamenti di posizione rispetto alla gravità.

Nel sistema di controllo di volo di un drone, gli accelerometri svolgono principalmente le seguenti funzioni principali:

Rilevamento dell'assetto e dell'inclinazione: misurando le componenti dell'accelerazione gravitazionale lungo gli assi X, Y e Z, calcolano gli angoli di beccheggio e rollio del drone in tempo reale;

Rilevamento dello stato di movimento: rileva l'intera gamma di stati di movimento dell'UAV, tra cui traslazione, accelerazione, decelerazione, immersione e salita;

Soppressione e filtraggio delle vibrazioni: funziona in combinazione con algoritmi per filtrare le interferenze causate dalle vibrazioni del motore e dai disturbi del flusso d'aria;

Coordinamento con giroscopi: l'accelerometro fornisce un riferimento di assetto, mentre il giroscopio fornisce informazioni sulla velocità angolare; la fusione di queste due fonti consente una stima precisa dell'atteggiamento.

Quali marche di chip accelerometri UAV fornisce Mingjiada?

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. è stata fondata nel 1996 e ha filiali a Shenzhen, Hong Kong, Giappone, Russia, Taiwan e in altre località. L'azienda mantiene un inventario di oltre 2 milioni di SKU, che copre più di 500 marchi di semiconduttori di fama internazionale. Nel campo degli accelerometri e dei sensori di movimento per droni, Mingjiada fornisce principalmente i seguenti marchi leader a livello internazionale:

1. ST (STMicroelectronics) — La scelta migliore per i droni leggeri

La ST è un produttore leader a livello mondiale di sensori MEMS. I suoi accelerometri sono rinomati per la loro elevata integrazione, basso consumo energetico e miniaturizzazione e sono ampiamente utilizzati negli smartphone, nei dispositivi indossabili e nei droni.

I principali modelli compatibili con droni di accelerometri ST forniti da Mingjiada includono:

LIS2DHTR: accelerometro MEMS a tre assi, range regolabile di ±2g/±4g/±8g/±16g, doppia interfaccia I2C/SPI, velocità di uscita massima di 5,3 kHz Stima dell'assetto e controllo della stabilizzazione del volo per droni multirotore di livello consumer e industriale

LIS2DH: consumo energetico estremamente basso (2 μA), risoluzione a 16 bit, intervallo di misurazione da ±2 ga ±16 g. Utilizzato per il calcolo dell'assetto nei sistemi di controllo del volo dei droni, nei droni da corsa FPV e nella stabilizzazione dei gimbal per fotografia aerea

LIS3DH: accelerometro a 3 assi con uscita digitale con sensore di temperatura integrato ed elevata resistenza agli urti. Adatto per droni di livello industriale e applicazioni in ambienti difficili

LIS25BA: accelerometro a tre assi ad alta larghezza di banda Controllo del volo dei droni e monitoraggio delle vibrazioni

LSM6DSR: IMU a sei assi (accelerometro a 3 assi + giroscopio a 3 assi), intervallo di misurazione di ±16 g, giroscopio ad ampio raggio di ±4000 dps Controllo preciso dell'assetto per droni ad alta velocità, errore dell'angolo di beccheggio/rollio/imbardata <0,5°

Tra questi, LIS2DHTR supporta la configurazione flessibile con quattro impostazioni di portata: i piccoli droni per fotografia aerea possono selezionare una portata inferiore per garantire la precisione del rilevamento, mentre i droni da corsa e i droni per ispezioni industriali possono passare alla portata alta di ±16 g durante le manovre ad alta velocità per prevenire la distorsione dei dati causata dall'accelerazione che supera il limite. La velocità massima di uscita dati di 5,3 kHz cattura variazioni istantanee di accelerazione a livello di millisecondi, eliminando il ritardo dei dati durante le manovre ad alta velocità.

2. ADI (Dispositivi analogici): il punto di riferimento per soluzioni di livello industriale ad alte prestazioni

ADI è un leader globale nei semiconduttori analogici ad alte prestazioni. I suoi accelerometri sono rinomati per la loro alta precisione, alta risoluzione e consumo energetico estremamente basso, che li rendono la scelta migliore per droni di livello industriale e applicazioni impegnative.

I principali modelli compatibili con droni di accelerometri ADI forniti da Mingjiada includono:

ADXL313: Accelerometro MEMS digitale a tre assi, risoluzione a 13 bit, campo di misura ±0,5g/±1g/±2g/±4g, consumo energetico operativo di soli 30 μA, consumo energetico in standby di 0,1 μA Droni consumer di piccole e medie dimensioni, droni per ispezioni industriali, droni da corsa

ADXL345: accelerometro digitale a tre assi, campo di misura ±16 g, basso consumo energetico Droni, dispositivi indossabili

ADXL375: accelerometro ad alto impatto, campo di misura ±200 g Monitoraggio delle vibrazioni industriali e rilevamento delle collisioni

ADXL313 presenta una risoluzione fissa ad alta precisione a 13 bit, con una sensibilità fino a 1024 LSB/g nell'intervallo di misurazione di ±4 g e una densità di rumore di soli 150 μg/√Hz sugli assi X e Y. Il suo consumo energetico è particolarmente impressionante: solo 30 μA in modalità di misurazione e solo 0,1 μA in modalità standby/sleep, che rappresentano una riduzione di oltre il 40% rispetto agli accelerometri della stessa classe di precisione, rendendolo perfettamente adatto ai requisiti di lunga durata della batteria dei droni.

3. Bosch: la scelta dal miglior rapporto qualità-prezzo per i droni consumer e da corsa

Bosch possiede una profonda esperienza tecnica nel campo dei sensori MEMS e i suoi accelerometri e prodotti IMU sono rinomati per le loro prestazioni elevate, il packaging compatto e il basso consumo energetico.

I principali modelli compatibili con droni di sensori di movimento Bosch forniti da Mingjiada includono:

BMI260: accelerometro triassiale + giroscopio a bassissimo consumo a 16 bit, pacchetto compatto da 2,5 × 3,0 mm Navigazione con drone, SLAM, navigazione interna

BMI160: IMU classica a 6 assi a basso consumo, supporta interfacce I2C/SPI Rilevamento del movimento dei droni

BMI260: essendo una versione aggiornata del BMI160, mantiene la compatibilità dei pin, consentendo ai clienti di sostituire e aggiornare facilmente i componenti esistenti migliorando significativamente la precisione del sistema.

4. NXP (NXP Semiconductors) — Soluzioni di accelerometro per tutte le applicazioni

NXP è un'azienda leader a livello mondiale nel settore dei semiconduttori, i cui accelerometri sono rinomati per la loro elevata precisione, basso consumo energetico, stabilità e versatilità.

Mingjiada fornisce da tempo l'intera gamma di accelerometri NXP, coprendo diverse applicazioni come l'automazione industriale (monitoraggio delle vibrazioni, rilevamento dell'inclinazione), l'elettronica di consumo (rilevamento del movimento, riconoscimento dell'assetto) e l'elettronica automobilistica (controllo elettronico della stabilità, rilevamento delle collisioni). Nel settore dei droni, gli accelerometri NXP possono essere utilizzati per il rilevamento dell'assetto del controllo di volo e l'assistenza alla navigazione.

5. Altri marchi

Inoltre, Mingjiada distribuisce prodotti Melexis come accelerometri, giroscopi a stato solido, sensori di pressione e sensori magnetici, nonché sensori/MEMS ROHM e circuiti integrati per accelerometri.

Come scegliere l'accelerometro giusto per i droni?

Quando si selezionano i componenti per un sistema di controllo di volo di droni, si consiglia di valutare in modo completo i chip dell'accelerometro in base ai seguenti criteri:

Intervallo di misurazione: per la fotografia aerea e i droni di ispezione, un intervallo compreso tra ±2g e ±4g è sufficiente per garantire la precisione; i droni da corsa e acrobatici richiedono una portata di ±16 g o superiore per gestire manovre intense;

Consumo energetico: per i droni a lunga autonomia, dare priorità ai modelli con correnti operative nell'ordine dei μA e modalità di sospensione profonda;

Compatibilità dell'interfaccia: le interfacce I2C sono adatte per progetti leggeri, mentre le interfacce SPI sono adatte per la trasmissione dati ad alta velocità;

Rumore e risoluzione: l'alta risoluzione e la bassa densità di rumore sono fondamentali per garantire la precisione dell'assetto;

Dimensioni della confezione: per i droni miniaturizzati, seleziona sensori con confezioni compatte.

Mingjiada Electronics: piattaforma di fornitura unica per sensori UAV

Sfruttando una rete globale di supply chain e quasi tre decenni di esperienza nel settore dei semiconduttori, Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. fornisce servizi di approvvigionamento unici per sensori ad alte prestazioni e altamente affidabili ai clienti dei settori industriale, automobilistico, dell'elettronica di consumo e dell'IoT. L'azienda ha ottenuto le certificazioni del sistema di gestione della qualità ISO 9001:2014 e del sistema di gestione ambientale ISO 14001:2014, garantendo che tutti i prodotti siano originali, affidabili e forniscano prestazioni stabili.

Mingjiada non solo offre disponibilità immediata di accelerometri di marchi come ST, ADI, Bosch e NXP, ma fornisce anche servizi di riciclaggio dei chip, concentrandosi sull'intera gamma di sensori MEMS di ADI (serie ADXL), Bosch (serie BMI) e ST (serie LIS). Sia per la selezione dei componenti e l'approvvigionamento per nuovi progetti o per la gestione delle scorte in eccesso, Mingjiada offre servizi one-stop professionali ed efficienti.

Per ulteriori informazioni sui prodotti dell'accelerometro per droni o preventivi di vendita, visitare il sito Web ufficiale di Mingjiada all'indirizzowww.integrated-ic.com.