大家好，我是【廣州工控傳感★科技】MS5805-02BA01傳感器事業(yè)部，張工。

MS5805-02BA01傳感器已針對(duì)高度計(jì)和氣壓表進(jìn)行優(yōu)化。 該傳感器模塊包含一個(gè)高線(xiàn)性壓力傳感器和一個(gè)帶有內(nèi)部工廠(chǎng)校準(zhǔn)系數(shù)的超低功率24位ADC。它可提供精確的24位數(shù)字壓力和溫度值及不同的操作模式，使用戶(hù)能夠優(yōu)化轉(zhuǎn)換速度和電流消耗。高分辨率溫度輸出使您不需額外的傳感器即可實(shí)現(xiàn)高度計(jì)/溫度計(jì)的功能。MS5805-02BA幾乎可以連接任何微控制器。通信協(xié)議簡(jiǎn)單，無(wú)需對(duì)設(shè)備中的內(nèi)部寄存器進(jìn)行編程。所采用的傳感原理可產(chǎn)生極低的磁滯并確保壓力和溫度信號(hào)的高穩(wěn)定性。

特點(diǎn)

• 高分辨率模塊，20 cm
• 快速轉(zhuǎn)換速率降至 0.5 ms
• 低功率，0.6 A（25℃ 時(shí)待機(jī)功率 < 0.15 A）
• 集成式數(shù)字壓力傳感器（24 位 ΔΣ ADC）
• 電源電壓：1.8 至 3.6 V
• 工作量程：300 至 1200 mbar，-40 至 +85°C
• 擴(kuò)展壓力量程：10 至 2000 mbar
• I2C 接口
• 無(wú)外部元件（內(nèi)部振蕩器）
• 優(yōu)異的長(zhǎng)期穩(wěn)定性
• 密封設(shè)計(jì)，適用于 2.5 x 1 mm O 型環(huán)

那MS5805-02BA01氣壓傳感器應(yīng)用在航模中當(dāng)作氣壓高度計(jì)的懸停是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？氣流會(huì)不會(huì)干擾氣壓大小呢？

可以肯定的是氣流肯定是會(huì)影響氣壓，進(jìn)而懸停的高度會(huì)上下波動(dòng)，具體怎么實(shí)現(xiàn)高度的懸停，首先氣壓計(jì)是必須的，但是光用氣壓計(jì)不行，雖然一般標(biāo)稱(chēng)精度20cm左右，實(shí)際用的時(shí)候，數(shù)據(jù)還是慘不忍睹的，所以需要多傳感器融合，估計(jì)高度；

怎么估計(jì)高度呢？方法有很多，有用卡爾曼濾波的，這個(gè)在狀態(tài)估計(jì)中用的是最多的，不過(guò)一般要先建模，相對(duì)麻煩些，最簡(jiǎn)單的思路是，用z軸的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行二次積分，這樣就得到高度方向的加速度、速度、高度信息了，然后會(huì)用氣壓計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，也就是說(shuō)，其實(shí)加速度計(jì)是主要的傳感器，想要了解具體的代碼，可以看下開(kāi)源的pixhawk飛控，高度估計(jì)就是這個(gè)思路。得到估計(jì)后的信息后，下一步就是控制了，首先，高度控制時(shí)，油門(mén)不是直接控的電機(jī)轉(zhuǎn)速，而是高度方向的速度，也就是爬升和下降率，一般串級(jí)PID控制，會(huì)分2-3個(gè)環(huán)路，分別對(duì)加速度、速度、高度進(jìn)行控制。

每上升9m,大氣壓降低100Pa，比較常見(jiàn)的MS5805-02BA氣壓傳感器可以做到20厘米的精度。旋翼無(wú)人機(jī)中應(yīng)用較多的是氣壓計(jì)和加速度計(jì)（慣導(dǎo)）融合方案，融合方式有互補(bǔ)濾波也有KF。

下面這張圖是在飛行試驗(yàn)中MS5805-02BA01壓力傳感器氣壓計(jì)測(cè)得氣壓并轉(zhuǎn)換成海拔高度的原始數(shù)據(jù)，可以看出靜止或懸停時(shí)（數(shù)據(jù)前段），傳感器存在（大約±20cm）噪聲，但基本可以接受。后段是在做定高平飛時(shí)候測(cè)得的高度，由于受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下氣壓變化的影響，氣壓傳感器的測(cè)量值波動(dòng)很大。

為了改善高度測(cè)量的準(zhǔn)確度，引入加速度計(jì)在Z軸方向上的測(cè)量值，與氣壓計(jì)一起做KF，然后得到下圖藍(lán)線(xiàn)所示的融合值。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下大概是±50cm的范圍，和現(xiàn)在商品飛控的標(biāo)稱(chēng)一致。

下面兩張也是對(duì)比。

目前在MS5805-02BA01氣壓計(jì)傳感器的處理上，只是簡(jiǎn)單的包裹了一層海綿。實(shí)際飛行中，10m/s以下的水平速度下定高飛行效果還是不錯(cuò)的，但當(dāng)打滿(mǎn)桿飛行的時(shí)候，還是會(huì)有明顯的掉高（目測(cè)最高2m）。

定高一般通過(guò)氣壓高度還有加速度計(jì)同時(shí)作用，

起飛前需要?dú)鈮盒?zhǔn)，理論情況下并且飛控傳感器設(shè)計(jì)合理且無(wú)溫度濕度漂時(shí)可以穩(wěn)定定高，但實(shí)際上以上幾個(gè)誤差都是存在的。

1，低成本對(duì)氣壓計(jì)內(nèi)部噪聲會(huì)有影響。

2，氣壓計(jì)測(cè)量的是靜壓，外部氣流變化不會(huì)影響到靜壓，但實(shí)際上速度還是會(huì)干擾到靜壓。

3，溫度濕度變化也會(huì)影響到氣壓度數(shù)，沒(méi)修正也麻煩。

氣壓計(jì)測(cè)量的是大氣靜壓，那么氣壓計(jì)機(jī)艙就必須和外部保持聯(lián)通，還要保持空氣的穩(wěn)定性，但是如果聯(lián)通做的不好（沒(méi)有和氣流方向保持垂直等因素，和外形設(shè)計(jì)關(guān)系很大），很有可能在飛行過(guò)程中氣體被過(guò)量『抽出』了，在設(shè)計(jì)的很好看的一體機(jī)上會(huì)非常明顯。測(cè)得壓強(qiáng)會(huì)低于靜壓，造成高度估計(jì)值偏高。這時(shí)候使用氣壓計(jì)估計(jì)的高度即使你濾波做的再好，因?yàn)闅鈮簻y(cè)量系統(tǒng)誤差也可能給你掉十幾米的高度。