气压传感器在无人机中的应用

近年来传感遥感、计算式视觉、图像传输等相关科学技术水平的快速提升与完善，助力无人机产业驶入发展快车道，同时无人机逐渐由军用领域拓展到了民用领域，并成为近几年应用于各行各业的新兴产业。特别是近几年一些行业受疫情影响，但无人机因为无接触配送、智能化应用而逆势上扬，保持30%的高速增长，而在气象监测、国土资源执法、环境保护、遥感航拍、抗震救灾、快递运送等领域，无人机产品均有广泛应用。

无人机传感器

为了能更好地控制无人机飞行进而在人们生产生活中发挥更大作用，各种传感器的运用显得十分重要，甚至有人会将无人机称为一架会飞行的“传感器”。在无人机的核心“大脑”飞行控制器中，内部传感器(IMU)主要包括加速度计、陀螺仪、磁罗盘与气压传感器等产品。其中，加速度计是用来提供无人机在XYZ三轴方向所承受的加速力;陀螺仪传感器能监测三轴的角速度，进而可监测出俯仰(pitch)、翻滚(roll)和偏摆(yaw)时角度的变化率;磁罗盘能为无人机提供方向感;而气压传感器，可以利用大气压力换算出高度，并通过所收集的数据协助无人机导航，准确估计上升与下降速度等，对无人机飞行控制来说尤为重要。

气压传感器的工作原理是利用气压传感器作为高度测量装置，以数字信号处理器作为微控制器单元，设计一种无人机的微型高度测量系统。利用中位值平均滤波方法处理气压计的原始数据，获得较高精度的高度测量值。高度测量是无人机上的核心工作之一，担负着为无人机飞行控制系统飞行高度控制的重任，是实现无人机广泛应用的基础和关键。由于无人机载荷较轻，因此在气压传感器体积、功耗、响应时间、测量精准度、稳定性等多个方面，都提出了严格的数据参数要求。

智芯传感ZXP0电容式大气压力传感器

智芯传感ZXP0电容式气压传感器是一款具有高精度和低功耗的小型化数字压力传感器，兼具压力和温度测量两种功能。内部信号处理器将压力和温度传感器元件的输出分别转换为24位数据，且每个压力传感器已单独校准并包含校准系数。在应用中可使用系数将测量结果转换成真实的压力和温度值，传感器测量和校准系数可通过串行I²C接口获得。

其具有±10cm的超高精度以及低功耗优势，十分适于海拔、气流的精确测量。同时，采用电容式气压传感技术，即使温度发生变化，也能保证高精度测量。在采样率为 1Hz的气压测量时，传感器的平均功耗仅为2μA，在待机模式下，甚至能降至0.5μA。而在工作温度和工作气压方面，ZXP0系列传感器同样表现出色，可在 300至1200hPa的气压和-40℃至+85℃的温度下工作，温度精度达到±0.5℃。凭借数据参数的优秀表现，ZXP0系列气压传感器将成为无人机气压传感器理想之选。

主要性能指标

 

引脚配置

 

 

产品尺寸

 

引脚说明

封装图

 

面对强大的市场需求，国内无人机行业年产值将有望突破千亿元，机遇与挑战并存，无人机产品只有不断实现智能化升级，才能保持核心产品竞争力。

审核编辑：汤梓红