NT-ARSv1 절대 각도를 얻는 센서

공간상에서 물체의 기울어진 각도, 기울기를 측정하고 싶으시다면, 저희의 NT-ARSv1을 추천합니다. 저가의 MEMS형 자이로센서와 가속도센서를 융합하여 2축 각도를 측정하도록 설계가 되었습니다.

각도를 측정할 만한 센서들은 많이 있습니다. 그중에서 자이로센서와 가속도센서가 많이 이용되는데요. 왜 이 둘을 융합해야할까요. 만약 고급의 고가의 센서를 사용한다면 문제는 없습니다. 그러나 저가의 MEMS형 센서를 사용한다면, 자이로나 가속도세서를 하나만 사용해서는 문제가 생깁니다.

자이로센서를 이용하는 경우는 적분이라는 문제가 생깁니다. 자이로센서의 출력은 각속도이기떄문에 각도를 얻기 위해서는 적분해야하거든요. 문제는 이 적분이 그리 아름답지 않다는 것이 문제입니다. 작은 오차라도 적분이 시작되면, 이후 결과에 누적으로 영향을 미치기 때문입니다. [관련글]

가속도센서를 사용하는 경우 자이로처럼 적분에 대한 부담은 없습니다. 그러나, 가속도센서가 회전중심충에서 직선방향으로는 움직이지 않아야한다는 전제가 필요합니다. 만약 가속도센서가 회전뿐만 아니라 병진운동까지 한다면, 추정한 각도에는 문제가 발생합니다. [관련글]

그래서 일반적으로 낮은 금액에서 원하는 성능을 얻기 위해서는 자이로센서와 가속도센서를 융합하여 필터를 설계합니다.

자이로센서와 가속도센서를 융햡하여 각도를 추정할때, 흔히 공간상의 3개 자세중에서, z축 중심의 회전인 yaw를 제외하고, pitch와 roll을 측정하는 장비를 ARS라고 합니다.

ARS를 만들기 위해서는 3축 가속도 센서와 2축 자이로센서에 추가로 자이로의 온도특성을 보정하기 위한 온도센서, 3개의 센서를 융합하고 필터를 설계하기 위한 MCU가 포함됩니다. 만약, Yaw까지 측정한다면, 흔히 AHRS라고 부릅니다.

위에서 보시다시피, 저희 NT-ARSv1은 90내의 pitch와 roll을 검출합니다. 동적상태에서 에러는 2도이내, 정적상태 에러는 0.5도 이내입니다. 분해능은 0.001radian입니다. 저희 센서 모듈은 각속도 500도/sec이내, 가속도값 1.5g이내에서 동작하도록 설계되어있습니다. 또한, 29.6mm*31.4mm*10mm의 아주 작은 사이즈를 가지고 있습니다. 그리고, 통신방식은 RS232와 CAN통신을 지원합니다.

통신명령은 위와 같이 해당 통신환경에서 명령을 주시면, 결과가 전송되어옵니다.

저희 제품의 커넥터 핀맵입니다.