All Sensors 正式并入 Amphenol,携 AUAV 新品亮相 AUAV 系列助力无人机性能升级
All Sensors 正式并入 Amphenol,携 AUAV 新品亮相 AUAV 系列助力无人机性能升级
在低空飞行与智能移动平台快速发展的背景下,All Sensors 推出的 AUAV、DLVR 与 ELVH 系列传感器,已广泛应用于多种无人飞行器、固定翼物流航模以及室内飞控系统,实现高精度的气压高度推算与空速评估。
其中,AUAV 作为该系列的核心产品之一,具备 24 位分辨率的差压、绝压及温度信号输出,并支持 I2C/SPI 接口。其压力分辨率达到 17.2 位,温度分辨率达 13 位。该传感器适用于 ±5 inH₂O(约 ±2.5 kPa)至 ±30 inH₂O 的微小差压区间,结合皮托管与飞控主板,可实现以下应用:
- 飞行定高控制(辅助 GPS 或 IMU 数据)
- 空速补偿与飞行姿态感知
- 高原或高空环境下的气压温度漂移补偿
- eVTOL 物流飞行平台多段载荷状态切换控制
除了专用版本,该传感器还具备 -40℃ 至 +85℃ 的宽温操作能力,广泛应用于高海拔勘测无人机、农业植保飞行平台及灾害侦查机器人中,展现出优异的环境适应性与抗干扰能力。以下简要说明传感器测量空速和高度的基本原理。
(1)皮托管原理与空速测量
其基本原理基于伯努利方程,通过测量气流的总压(动压+静压)与静压之间的差值来推算空速,公式可简化为:
其中:
- P总:总压孔中的压力
- P静:静压孔中的压力
- ρ:空气密度,需结合静压与温度数据推算或查表获得
该传感器集成了温度测量模块,动压测量(P总 - P静)由差压传感器完成,而海拔高度则通过内部的绝压传感器获取。
(2)在气压测量高度中的作用
在标准大气压模型中,对流层高度的计算公式为:
其中:
- h:海拔高度(米)
- P:当前静压(帕)
- P₀:海平面标准气压(101325 帕)
- T₀:海平面标准温度(288.15 K)
- g:重力加速度(9.80665 m/s²)
- M:空气摩尔质量(0.02896 kg/mol)
指数部分 RL/g 反映气压随高度变化的速率,由空气的热力学性质 R 和温度垂直梯度 L 共同决定,其计算结果约为 0.190(无量纲),用于描述气压衰减的非线性特征。
CoBeam² 技术:All Sensors 的 MEMS 核心创新
CoBeam² 是 All Sensors 独有的 MEMS 晶片微应变梁结构专利技术,结合了 1950 年代应变计原理与现代六英寸硅片加工工艺。这项创新突破了传统硅应变结构的低压检测极限,成为硅基 MEMS 压力传感器领域的前沿技术。
该技术在保持高应变敏感性的同时,实现了大规模量产,提高了生产效率与一致性。All Sensors 在信号稳定性方面采用双芯片补偿结构,有效解决超低压状态下的零点漂移、温度漂移及共模误差问题。
主动式双芯片结构(气动与电气耦合)通过微流体通道实现芯片两侧压力平衡,使前后应变对称,从而提升微差压识别能力。
典型产品应用
- DLHR 系列
- DLVR 系列(适用于医疗、飞控与空测场景)
AllSensors 压力传感器产品分类
1. 毫伏补偿型 (Millivolt Compensated)
| 系列 | 量程范围 | 线性度 | 特点 |
|---|---|---|---|
| ACPC | 4 inH₂O ~ 100 PSI | 1% | 温度补偿,校准零点与满量程 |
| AXCX | 4 inH₂O ~ 100 PSI | 1% | 与 ACPC 类似,适用于工业环境 |
| MDCX | 0~1" H₂O ~ 0~30" H₂O | - | 匹配压力端口容积,具备低温漂特性 |
| MLDX | 5 inH₂O ~ 100 PSI | - | 双端口设计,抗过载 |
| MLV | 1 inH₂O ~ 150 PSI | - | 5V 供电,低功耗,帕利烯涂层防腐蚀 |
2. 模拟输出型 (Analog Output)
| 系列 | 量程范围 | 供电电压 | 核心技术 |
|---|---|---|---|
| ELVA | 100 mbar ~ 10 bar | 3V/5V | 双芯 CoBeam2 技术,多种接口选项 |
| ELVE | 100 mbar ~ 10 bar | 3V/5V | 与 ELVA 类似,兼容性强 |
3. 数字输出型 - I²C
| 系列 | 量程范围 | 分辨率 | 特点 |
|---|---|---|---|
| AABP | 5~150 PSIG | - | 8×7mm 超小封装,±1.5%FSS 总误差带 |
| DLC | 1 inH₂O ~ 150 PSI | 16 bit | 1.8~3.6V 宽电压,7×7mm 紧凑设计 |
| DLHR | 0.5~60 inH₂O | 16~18 bit | 0.25% 温漂精度,支持 I²C/SPI 自动切换 |
| DLVR | 0.5~60 inH₂O | 14 bit | 3.3V/5V 可选,无人机空速测量专用 |
4. 数字输出型 - SPI
| 系列 | 量程范围 | 接口选项 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|
| AABP | 5~150 PSIG | I²C/SPI/模拟三选一 | 工业自动化 |
| ELVH | 0.5~30 inH₂O/1~150 PSI | I²C/SPI + 模拟 | 多模式输出,适用于航空设备 |
| ELVR | 2.5~75 mbar | I²C/SPI + 模拟 | 微差压测量,支持 12bit 数字输出 |
5. 基础毫伏型 (Basic/Millivolt)
| 系列 | 量程范围 | 线性度 | 核心优势 |
|---|---|---|---|
| BFTM | - | - | 结构稳定,支持绝对/差压复合测量 |
| BLCR | ±1~±30 inH₂O | 0.1% | 无位置依赖,适用于医疗设备 |
| BLVR | 1~30 inH₂O | 0.3% | 偏移补偿,帕利烯涂层防潮 |
6. 数字混合型 (I²C/SPI & Amplified)
| 系列 | 量程范围 | 输出类型 | 典型特性 |
|---|---|---|---|
| ADCA | 0.25~60 inH₂O | 4V 比例放大 | 军工级温度补偿 |
| AXCA | 0.3~150 PSI | 4V 比例放大 | 工业级校准 |
| AUAV | - | I²C/SPI | 无人机专用,具备高精度与宽温域特性 |
7. 特殊接口型
| 类型 | 代表系列 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| I²C & SPI 双模 | DLHR | 适用于需要灵活接口的高精度仪器 |
| SPI & 放大输出 | MAMP | 工业过程控制 |
注:
- 标有“-”的条目表示原文中未明确具体参数。
- CoBeam2 技术为 AllSensors 专利,显著提升了产品的温度稳定性与长期可靠性。
- 部分系列(如 ELVR)支持多种输出模式,可根据需求进行分类。
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