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PNI RM3100三維地磁測量傳感器套件詳細(xì)介紹
2025-05-29 241次

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

?

?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)

?

?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(duì)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

?

?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

?

?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)。

 

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