PNI RM3100四件套是一款高精度三维地磁测量传感器套件,由MagI2C控制器(PNI13156)、Z轴传感器(PNI13101)和双X/Y轴传感器(PNI13104)组成,支持±800uT量程、13nT分辨率和低至15nT的噪声水平。其紧凑的表贴封装和SPI/I2C接口设计便于集成,广泛应用于无人机导航、智能交通车辆检测、工业金属异物监测及捷联惯性导航系统(SINS)等领域,以高稳定性和低功耗特性成为地磁传感领域的核心解决方案。其核心组成及性能特点如下:
一、硬件组成
PNI13156(MagI2C控制器):1个,采用正方形封装,作为ASIC芯片负责信号处理与通信控制,支持I2C/SPI接口,协调传感器数据采集。
PNI13101(Z轴传感器):1个,圆柱形封装,用于垂直方向(Z轴)磁场测量,垂直灵敏度覆盖范围为±800uT。
PNI13104(X/Y轴传感器):2个,长方形封装,分别测量水平面(X/Y轴)磁场,共同构成三维空间的全向磁场检测能力。
硬件架构:
MagI2C 控制芯片(PN13156)
功能:作为核心处理器,负责传感器驱动、数据整合及通信协议管理。
接口:支持 I2C 和 SPI 双协议,兼容主流微控制器。
尺寸:4.0×4.0×0.75 mm(超小封装,适合嵌入式设计)。
X/Y轴磁传感器(Sen-XY-f, PN13104×2)
结构:长方形设计,分别检测水平面(X与Y轴)磁场分量。
尺寸:6.0×2.1×2.2 mm。
Z轴磁传感器(Sen-Z-f, PN13101)
结构:圆柱形,专用于垂直方向(Z轴)磁场测量,与XY轴传感器正交布局。
尺寸:3.0×3.0×5.75 mm。
协作机制:XY传感器覆盖平面方向,Z传感器补充垂直维度,MagI2C 实时融合三轴数据,输出数字信号,无需额外ADC转换。
二、技术参数
量程范围:±800uT,适用于强磁场环境下的精准测量。
噪声水平:低至15nT(Cycle Count=200时),确保数据稳定性。
分辨率:13nT,可检测微小磁场变化。
封装与兼容性:所有组件采用表贴封装,便于集成到PCB板中。
供电与功耗:3V直流供电,低功耗设计适合移动设备。
关键参数对比表
参数 |
Cycle Count=50 |
Cycle Count=100 |
Cycle Count=200 |
灵敏度 |
50 nT |
26 nT |
13 nT |
噪声 |
30 nT |
20 nT |
15 nT |
最大采样率 |
1600 Hz(单轴) |
850 Hz(单轴) |
440 Hz(单轴) |
电流消耗 |
70 μA(8Hz三轴) |
135 μA(8Hz三轴) |
260 μA(8Hz三轴) |
三、应用场景
凭借抗干扰与高稳定性,RM3100广泛应用于复杂环境中的方位检测
导航系统:用于机器人、无人机等设备的航向校准与姿态控制。
车辆检测:通过磁场变化识别停车位占用状态,应用于智能交通系统。
工业监测:金属异物检测、安检设备及工业自动化中的磁场异常监控。
科研领域:集成于捷联惯性导航系统(SINS),结合IMU实现高精度运动追踪。
四、接口与连接
通信协议:通过SPI或I2C与主控芯片(如STM32)连接,示例中以PA5(SCLK)、PA7(MOSI)等引脚实现数据传输。
开发支持:提供STM32示例程序及校准工具,简化集成流程。
PNI RM3100 四件套以模块化设计(三传感器+控制器)实现军工级磁场测量,其13nT分辨率、无磁滞特性及70μA超低功耗,在消费电子、智能交通等领域成为替代霍尔传感器的首选,适合高精度导航与物联网设备开发。