PA-3ARG-01D 系列惯性测量单元由西安测控有限责任公司自行研制，用于测量三轴角速率、三轴线加速度计的传感器。三轴中的每一轴角速率陀螺、加速度计均采用高精度 MEMS技术的芯片，具有高性能、低成本、高可靠性和高封装坚固性。此外，PA-3ARG-01D 系列惯性测量单元还具有低功耗、宽的工作温度范围、宽的带宽、小体积、快速启动等特点。
1.2.惯性测量单元 产品应用
它可广泛用于汽车电子、制导与控制、姿态参考系统、平台稳定、机器人、天线稳定、摄像、数码摄像回转仪等系统。
1.3. IMU惯性测量单元介绍工作原理
PA-3ARG-01D 内部的三轴角速率陀螺，依据谐振器陀螺原理工作。两个多晶硅敏感结构，每一个含有一个高频振动的框架，这个框架被静电式地驱动而谐振，形成了必要的速度元件。框架的两个外端组成一个电容敏感结构，以敏感有角速率时产生的科里奥利运动并产生电信号，该电信号被输送到放大级和解调级，从而输出正比于角速率的电信号。
1.4. 供电
输入电压范围：
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DC9-30V
|
|
输入电压（VDC）
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12V@61mA
|
|
输入电流 (mA MAX)
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< 40mA@24V
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1.5. IMU惯性测量单元介绍性能指标
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序号
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性能
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ωx
|
ωy
|
ωz
|
|
1
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测量范围（°/s）注①
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±3600
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±200
|
±200
|
|
2
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零偏置（°/s）
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≤3
|
≤0.5
|
≤0.5
|
|
3
|
零偏稳定性（°/h）
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≤470
|
≤40
|
≤40
|
|
4
|
零偏重复性（°/h）
|
≤470
|
≤80
|
≤80
|
|
5
|
零偏温度灵敏度（°/s/℃）
|
≤0.08
|
≤0.05
|
≤0.05
|
|
6
|
刻度因数温度灵敏度（%/℃）
|
≤0.08
|
≤0.05
|
≤0.05
|
|
7
|
非线性 (%F.R)
|
≤0.1
|
≤0.1
|
≤0.1
|
|
8
|
分辨率 (°/s)
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≤3.0
|
≤0.05
|
≤0.05
|
|
9
|
带宽（HZ）
|
>40
|
|
10
|
交叉耦合(%)
|
≤1
|
≤1
|
≤1
|
|
11
|
启动时间 （ms）
|
≤200
|
|
12
|
上电输出稳定有效信号时间（s）
|
≤2
|
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13
|
可靠性 MTBF
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10 万小时
|
|
14
|
工作环境
|
|
使用温度(℃)
|
－45～＋85
|
|
存储温度(℃)
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－65～＋150
|
|
耐加速度(g)
|
10000
|
|
15
|
重量(g)
|
<200
|
注：①
X、
Y、
Z 三个轴中，任一轴的陀螺测试范围均可根据用户要求，提供下列任一量程
: ±
40°
/s、 ±
80°
/s、±
150°
/s、±
200°
/s、±
300°
/s、±
400°
/s、±
500°
/s、±
600°
/s、±
700°
/s、±
800°
/s、±
900°
/s、和±
1000°
/s、±
1500°
/s、±
3000°
/s、±
6000°
/s、±
10800°
/s、±
25000、±
50000°
/s。并且能根据用户提出其他测量范围进行设计制造。
1.6. 电气接口
其外部管脚连接如下：
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引线颜色
|
引脚
|
引脚定义
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|
黑
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2
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GND
|
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棕
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3
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VCC(9-30V)
|
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黄
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5
|
RS422 的 Rx-
|
|
蓝
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6
|
RS422 的 Rx+
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灰
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7
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FG
|
|
绿
|
8
|
RS422 的 Tx+
|
|
白
|
9
|
RS422 的 Tx-
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1.7. 通讯协议
RS422 的通信数据格式是：1 个起始位，8 个数据位，无校验位和 1 个停止位。
波特率为：115200bps（可选，此为默认值）
数据输出频率：200Hz（可选，此为默认值）
数据类型：16 进制
1）测量输出数据格式
此测量数据封装为 21 字节，具体的数据格式如下表所示。
|
字节
|
数据类型
|
定义
|
比例尺
|
|
1~2
|
unsigned char
|
字头，0x55 0xAA
|
|
3
|
unsigned char
|
计数器 0~255
|
|
4~6
|
24bit
|
陀螺 x 轴角速率
|
1000
|
|
7~9
|
24bit
|
陀螺 y 轴角速率
|
1000
|
|
10~12
|
24bit
|
陀螺 z 轴角速率
|
1000
|
|
13~14
|
short
|
陀螺 x 轴温度
|
10
|
|
15~16
|
short
|
陀螺 y 轴温度
|
10
|
|
17~18
|
short
|
陀螺 z 轴温度
|
10
|
|
19~20
|
short
|
陀螺内部温度
|
10
|
|
21
|
uchar
|
校验和
|
备注：
1.所有数据都是高字节在前，低字节在后。
2.校验和是第
3~20 字节求
CRC，计算公式为
X^8+x^2+x+1，
seed = 0xFF。
2)设置命令
设置命令共有六种，发送设置命令后，陀螺组件停止发送角速率等测量信息，指令设置后回复相应指令（十六进制），并等待主机发送“恢复输出”指令后，陀螺组件继续发送角速率信息。前五种指令若设置，则陀螺回复“0xBB 0xXX”（XX 是下表中的命令的序号，01，02，03….）；若设置失败，则回复“0xCC”。第六种指令，角速率陀螺回复“0xDD0xXX 0xXX”，该指令中个 0xXX 的低四位表示陀螺波特率，取值分别为“1，2，3”，高四位表示陀螺输出频率，取值分别为“1，2，3”，具体含义与下表备注一致，第二个 0xXX表示当前产品的 ID 号，每台产品只有的一个 ID 号，用数字表示，从 1 开始。设置命令格式如下表所示：
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序号
|
命令
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说明
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备注
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|
1
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*OUT=P
|
暂停输出
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|
2
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*OUT=R
|
恢复输出
|
|
3
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*GZ=0
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设置陀螺当前为零点
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4
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*BR=X
|
设置波特率
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X 为 1，2，3
1：115200
2：230400
3：460800
|
|
5
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*OF=X
|
设置输出频率
|
X 为 1，2，3
1：200Hz
2：100Hz
3：50Hz
|
|
6
|
*OUT=S
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让角速率陀螺输出当前状态值
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波特率，输出频率和陀螺 ID
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备注：
1. 为回车换行符（
0x0D，
0x0A）；
2.设置后的波特率和输出频率上电后自动生效，并保存在存储器中
1.8. 测试及验收方法
根据 GJB2426-95 规范进行产品测试及。
a.在静态环境下的各项性能指标测试（室温及高低温环境）；
b.在高速转台（10r/s）环境下的各项性能指标测试
