一、产品定位
TDK(InvenSense)的高性能消费级/工业级 6 轴 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 ODR | 32 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 ODR | 16 kHz |
3.3 电气 / 接口 / 封装
| 项目 | 参数 |
| 供电 VDD / VDDIO | 1.71 ~ 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 CLKIN | 31 ~ 50 kHz(典型 32.768 kHz RTC) |
| FIFO | 2 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 | 非 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。
(2)20-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-P | 2.8 | 2.8 | 65/70 | 32 kHz / 支持 | HMD、机器人,性能最高 |
| ICM-42686-P | 5.3 | ±10 | 70 | 32 kHz / 支持 | 手持运动,±4000 dps |
| ICM-42605 | 3.8 | ±20 | 70 | 8 kHz / 不支持 | Sensor hub,成本导向 |
| ICM-40607 | 7 | ±30 | 110 | 8 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。
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