關于無人機開發(fā)中氣壓傳感器的精度的分析和介紹

回歸正題，今天的主角不是無人機，我們借著這次無人機大賽的盛事，在工程師的角度，來聊聊在無人機上常常使用的氣壓傳感器，英飛凌 DPS 310。

英飛凌XMC4500 Multicopter Demoboard

DPS 310是一款集壓力感測與溫度感測一體的低功率數(shù)字氣壓傳感器，工作在300hPa至1200hPa的壓力范圍內(nèi)和-40°C至85°C的溫度范圍內(nèi)；其可為計算海拔升高和垂直速度提供準確數(shù)據(jù)。

DPS 310高清圖

顯然，從工作溫度、大氣壓范圍或海拔計算等角度分析，僅為2.0mm x 2.5mm x 1.0mm小巧外形的DPS 310十分適用于移動應用、或可穿戴運動設備的活動追蹤特性，比如使用者在進行攀巖、爬山等運動時尤為明顯。

一、DPS310讓人驚訝的精確度

1）因為DPS 310基于電容式感測原理，而不是大多數(shù)其他數(shù)字式壓力傳感器所采用的壓電原理。這就保證了在很大溫度范圍內(nèi)，哪怕溫度急遽變化，也能實現(xiàn)較高精確度。

2）在高精度模式下，DPS 310可以±5厘米的精度進行高度測量，實現(xiàn)精確瞬態(tài)檢測，這為室內(nèi)導航，比如判斷使用者在同一棟建筑里是處于地下停車場、還是頂層，解決了很大的挑戰(zhàn)。

3）戶外導航也有亮點。最直接的應用是輔助GPS提高導航精度，解決了很多行人導航導到馬路對面的囧事；或者在無法獲得GPS信號時，支持“航位推算法”，可謂出行一大利器矣。

4）還有待開發(fā)的應用場景，比如超高精度壓力測量為手勢識別和探測天氣變化提供了新的可能性。

二、DPS310引以為傲的低功耗

DPS 310在低功率模式下，如果每秒鐘測量一次，電流消耗僅為3μA，待機模式下則不足1μA。此外，DPS 310使用一個能夠保存最近32次測量結果的集成式FIFO，有助于通過延長主處理器在傳感器讀出期間保持睡眠模式的時間，進一步降低系統(tǒng)總體功耗。

三、工程師調(diào)試的易用性

DPS 310管腳圖示

DPS 310功能模塊圖示

簡易的管腳使用一看即懂，內(nèi)部模塊圖示清晰明了、結構邏輯嚴密，這些重要的特性使得工程師使用DPS 310時十分容易上手；以小編的水平表示閱讀其數(shù)據(jù)手冊毫無壓力（）。

而DPS 310能夠輕松跨越 I2C接口與SPI接口的強大兼容性，其應用的多場景化也吸引很多工程師愿意使用該器件來調(diào)試、設計自己的方案。

I2C接口應用圖示

SPI-4接口應用圖示