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ICM-42688-P有什么作用?

菜鸟
2026-09-18 16:50:13     打赏

一、产品定位

TDKInvenSense)的高性能消费级/工业级 6 IMU,单芯片集成 3 轴陀螺仪 + 3 轴加速度计。主打超低噪声 + 高分辨率 + 支持外部时钟输入,核心目标市场是 AR/VR/XR、机器人、高性能 IoT 与高端可穿戴。它不是极致低功耗型号,而是"精度优先、功耗可控"的中高端方案。

二、核心指标速览

2.8 mdps/Hz

陀螺仪噪声密度

70 µg/Hz

加速度计噪声密度

0.88 mA

低噪声模式 6 轴电流

32 kHz

最高 ODR(陀螺)

19 / 18 bit

FIFO 陀螺/加表分辨率

2.5×3×0.91 mm

LGA-14 封装尺寸

三、详细规格

3.1 陀螺仪(3 轴)

项目参数
量程 FSR(可编程)±15.625 / 31.25 / 62.5 / 125 / 250 / 500 / 1000 / 2000 dps(8 档)
噪声密度0.0028 dps/√Hz(2.8 mdps/√Hz)
灵敏度误差±0.5 %
灵敏度温度系数±0.005 %/°C
零偏(板级)±0.5 dps
零偏温度系数±0.005 dps/°C(数据手册标称典型 ±5 mdps/°C)
最大 ODR32 kHz;可编程带宽最高 8 kHz

3.2 加速度计(3 轴)

项目参数
量程 FSR(可编程)±2 / ±4 / ±8 / ±16 g
噪声密度70 µg/√Hz(XY 轴典型 65,Z 轴 70)
灵敏度误差±0.5 %
灵敏度温度系数±0.007 %/°C
零偏(板级)±40 mg
零偏温度系数±0.15 mg/°C
最大 ODR16 kHz

3.3 电气 / 接口 / 封装

项目参数
供电 VDD / VDDIO1.71 ~ 3.6 V(IO 电源域独立)
主机接口I3CSM 12.5 MHz / I²C 1 MHz / SPI 24 MHz(同一组引脚复用)
外部时钟输入 CLKIN31 ~ 50 kHz(典型 32.768 kHz RTC)
FIFO2 KB,支持行业首创 20-bit 数据格式(19-bit 陀螺 + 18-bit 加表)
ADC / 输出分辨率片上 16-bit ADC,FIFO 可达 20-bit 封装格式
中断2 路可编程中断(INT1 / INT2),支持运动唤醒
功耗低噪声 6 轴 0.88 mA;低功耗模式约 0.52 mA;加速度计低功耗 <50 µA;休眠/待机约 7.5 µA
工作温度−40 ~ +85 °C
封装14-pin LGA,2.5 × 3.0 × 0.91 mm,重量 0.144 g
抗冲击≥ 10,000 g(部分资料标 20,000 g,以最新 DS 为准)
包装塑封编带,330 mm 卷盘,带宽 12 mm,5000 pcs/盘
车规 AEC-Q100(消费/工业级,不可直接用于车规项目)
状态量产中(Production)

四、关键技术亮点

1)外部高精度时钟输入(最具辨识度的优势)

INT2 引脚复用为 CLKIN,可接入 31~50 kHz 精确时钟。

作用:降低系统级灵敏度误差、抑制 ODR 随温度的漂移、提升器件间一致性、改善陀螺积分后的姿态(航向)精度。

对漂移敏感的应用(机器人航迹推算、云台、长时间惯导)强烈建议使用外部时钟。

220-bit FIFO 高分辨率数据格式

FIFO 内陀螺 19 bit、加表 18 bit,相较传统 16-bit 输出显著提升原始采样精度。

适合需要低噪声积分、微振动检测的场景。

3)片内 APEX 运动引擎(硬件算法)

计步器、倾斜检测、单击/双击敲击、运动唤醒(WoM)、抬腕唤醒/睡眠、显著运动检测。

无需 MCU 持续读原始数据运算,显著降低主机算力占用与系统功耗。

4)可编程数字滤波器

陀螺、加表、温度通道各自独立配置;可在噪声与延迟(响应速度)之间灵活取舍。

5)三接口兼容 + 小巧封装

五、应用场景

AR/VR 控制器头戴显示器 HMD无人机 / 穿越机飞控 云台 / 手持稳定器服务机器人 / 扫地机自平衡设备 智能手表 / 手环运动监测游戏手柄 / 空鼠 SLAM 室内定位工业 IoT 姿态监测跌落 / 振动检测

六、选型对比

型号陀螺噪声 (mdps/√Hz)零偏温漂 (mdps/°C)加表噪声 (µg/√Hz)ODR / RTC定位
ICM-42688-P2.82.865/7032 kHz / 支持HMD、机器人,性能最高
ICM-42686-P5.3±107032 kHz / 支持手持运动,±4000 dps
ICM-426053.8±20708 kHz / 不支持Sensor hub,成本导向
ICM-406077±301108 kHz / 不支持入门 Sensor hub

七、硬件设计注意事项

VDD 与 VDDIO 各就近放置 0.1 µF 陶瓷去耦电容;若芯片含 REGOUT 引脚,外接 1 µF 到 GND。

使用 I²C/I3C 时,Pin 12 (AP_CS) 接 VDDIO;Pin 1 (AP_AD0) 决定地址 LSB。

Pin 7 必须接 GND;其余 RESV 建议按手册处理(悬空或接地)。

不使用 FSYNC 时,Pin 9 接地;若使用外部时钟,则由 CLKIN 输入 31~50 kHz。

焊接与 PCB 布局参考 AN-000393《IMU PCB Design and MEMS Assembly Guidelines》——MEMS 器件对机械应力敏感,避免靠近螺丝孔、板边分板位置。

非车规器件,车载/功能安全项目需另选 ASM330LHH 等型号。





关键词: TDK     机器人     3 轴加速度计     3 轴陀螺仪    

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