PNI RM3100四件套是一款高精度三維地磁測量傳感器套件,由MagI2C控制器(PNI13156)、Z軸傳感器(PNI13101)和雙X/Y軸傳感器(PNI13104)組成,支持±800uT量程、13nT分辨率和低至15nT的噪聲水平。其緊湊的表貼封裝和SPI/I2C接口設(shè)計(jì)便于集成,廣泛應(yīng)用于無人機(jī)導(dǎo)航、智能交通車輛檢測、工業(yè)金屬異物監(jiān)測及捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)等領(lǐng)域,以高穩(wěn)定性和低功耗特性成為地磁傳感領(lǐng)域的核心解決方案。其核心組成及性能特點(diǎn)如下:
?一、硬件組成
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?PNI13156(MagI2C控制器)?:1個(gè),采用正方形封裝,作為ASIC芯片負(fù)責(zé)信號(hào)處理與通信控制,支持I2C/SPI接口,協(xié)調(diào)傳感器數(shù)據(jù)采集。
?PNI13101(Z軸傳感器)?:1個(gè),圓柱形封裝,用于垂直方向(Z軸)磁場測量,垂直靈敏度覆蓋范圍為±800uT。
?PNI13104(X/Y軸傳感器)?:2個(gè),長方形封裝,分別測量水平面(X/Y軸)磁場,共同構(gòu)成三維空間的全向磁場檢測能力。
硬件架構(gòu):
MagI2C 控制芯片(PN13156)
功能:作為核心處理器,負(fù)責(zé)傳感器驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)整合及通信協(xié)議管理。
接口:支持 I2C 和 SPI 雙協(xié)議,兼容主流微控制器。
尺寸:4.0×4.0×0.75 mm(超小封裝,適合嵌入式設(shè)計(jì))。
X/Y軸磁傳感器(Sen-XY-f, PN13104×2)
結(jié)構(gòu):長方形設(shè)計(jì),分別檢測水平面(X與Y軸)磁場分量。
尺寸:6.0×2.1×2.2 mm。
Z軸磁傳感器(Sen-Z-f, PN13101)
結(jié)構(gòu):圓柱形,專用于垂直方向(Z軸)磁場測量,與XY軸傳感器正交布局。
尺寸:3.0×3.0×5.75 mm。
協(xié)作機(jī)制:XY傳感器覆蓋平面方向,Z傳感器補(bǔ)充垂直維度,MagI2C 實(shí)時(shí)融合三軸數(shù)據(jù),輸出數(shù)字信號(hào),無需額外ADC轉(zhuǎn)換。
?二、技術(shù)參數(shù)
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?量程范圍?:±800uT,適用于強(qiáng)磁場環(huán)境下的精準(zhǔn)測量。
?噪聲水平?:低至15nT(Cycle Count=200時(shí)),確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。
?分辨率?:13nT,可檢測微小磁場變化。
?封裝與兼容性?:所有組件采用表貼封裝,便于集成到PCB板中。
?供電與功耗?:3V直流供電,低功耗設(shè)計(jì)適合移動(dòng)設(shè)備。
關(guān)鍵參數(shù)對比表
參數(shù) |
Cycle Count=50 |
Cycle Count=100 |
Cycle Count=200 |
靈敏度 |
50 nT |
26 nT |
13 nT |
噪聲 |
30 nT |
20 nT |
15 nT |
最大采樣率 |
1600 Hz(單軸) |
850 Hz(單軸) |
440 Hz(單軸) |
電流消耗 |
70 μA(8Hz三軸) |
135 μA(8Hz三軸) |
260 μA(8Hz三軸) |
?三、應(yīng)用場景
憑借抗干擾與高穩(wěn)定性,RM3100廣泛應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境中的方位檢測
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?導(dǎo)航系統(tǒng)?:用于機(jī)器人、無人機(jī)等設(shè)備的航向校準(zhǔn)與姿態(tài)控制。
?車輛檢測?:通過磁場變化識(shí)別停車位占用狀態(tài),應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)。
?工業(yè)監(jiān)測?:金屬異物檢測、安檢設(shè)備及工業(yè)自動(dòng)化中的磁場異常監(jiān)控。
?科研領(lǐng)域?:集成于捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS),結(jié)合IMU實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)追蹤。
?四、接口與連接
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?通信協(xié)議?:通過SPI或I2C與主控芯片(如STM32)連接,示例中以PA5(SCLK)、PA7(MOSI)等引腳實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
?開發(fā)支持?:提供STM32示例程序及校準(zhǔn)工具,簡化集成流程。
PNI RM3100 四件套以模塊化設(shè)計(jì)(三傳感器+控制器)實(shí)現(xiàn)軍工級(jí)磁場測量,其13nT分辨率、無磁滯特性及70μA超低功耗,在消費(fèi)電子、智能交通等領(lǐng)域成為替代霍爾傳感器的首選,適合高精度導(dǎo)航與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)。