Dreiachsige Bewegungsmesseinheit mit sieben Sensoren

<p>Eine vollständige Inertial Measurement Unit (IMU), die sowohl die Beschleunigung als auch die Drehraten in allen drei Raumachsen aufnimmt, hat Analog Devices in einem Gehäuse mit den Abmessungen von 22,71 x 23,200 x 23,250 mm untergebracht – und das zu einem günstigen Preis: 359 Dollar kostet die IMU vom Typ ADIS16355, die über den Temperaturbereich von – 40 bis +85 °C spezifiziert.

Eine vollständige Inertial Measurement Unit (IMU), die sowohl die Beschleunigung als auch die Drehraten in allen drei Raumachsen aufnimmt, hat Analog Devices in einem Gehäuse mit den Abmessungen von 22,71 x 23,200 x 23,250 mm untergebracht – und das zu einem günstigen Preis: 359 Dollar kostet die IMU vom Typ ADIS16355, die über den Temperaturbereich von – 40 bis +85 °C spezifiziert. Der bei  Raumtemperatur spezifizierte ADIS16350 kostet 275 Dollar (1000 Stück). Bisher nahmen derartige IMUs den Platz eines dicken Taschenbuchs in Anspruch und fanden mit Preisen von mehreren Tausend Dollar vorwiegend in der Luftfahrt und der Militärtechnik Einsatz. Die neuen IMUs eigenen sich für einen breiten Applikationsbereich, überall dort, wo Bewegungen mit hoher Zuverlässigkeit und Genauigkeit erfasst werden müssen, wie in Flugzeugen, Schiffen, Fahrzeugflotten, landwirtschaftliche Maschinen und sonstigen Fahrzeugen, die zur exakten Positionsbestimmung mit GPS arbeiten. Roboter, Kameras, Sportausrüstungen wie Golfschläger, Prothesen und Simulationssysteme sowie Spielsteuerungen gehören ebenso dazu. 

ADI hat in dem kleinen Würfel neben einen dreiachsigen Drehratensensor mit einem Dynamikbereich von ±300 °/s und ein dreiachsiger Beschleunigungssensor mit ±10 g drei Temperatursensoren sowie die Einheit für die Signalaufbereitung und Datenwandlung, die Einheit für die Kalibrierung und digitale Signalverarbeitung, die digitale Steuerung und der Selbsttest, die Power-Management-Einheit, den SPI-Port und die Alarmfunktion sowie die Anschlüsse für Hilfs-A/D- und D/A-Wandler untergebracht. Die Temperatursensoren ermöglichen es, die IMU über den gesamten Temperaturbereich zu kalibrieren.

Der größte Aufwand liegt aber gar nicht in der Integration der Sensorelemente und der übrigen Elektronik, sondern in der Kalibrierung und im Test. Die IMU muss auf einem rotierenden Testkopf befestigt werden und die verschiedenen Kalibrierstadien bei verschiedenen Temperaturen durchlaufen. Den gesamten Test und die Kalibrierung führt ADI durch, der Anwender kann die IMU einfach in sein Systemeinbauen und über SPI-Befehle an sein System anpassen. Das spart Zeit und Entwicklungskosten. Der ADIS16350 ist bereits in Stückzahlen erhältlich. Die Stückzahlproduktion des ADIS16355 startet im September dieses Jahres. Ein Evaluation-Board ermöglicht es, die IMUs schnell in die existierenden Geräte zu integrieren.