MEMS IMU器件选型参考表（部分）

主流 IMU 厂商器件

选型要素：

• 器件的用途，如消费级飞控、工业级飞控、手持设备、体感交互设备等。

• 器件的性能，相关参数。

• 器件的应用市场，发展迭代。

• TDK InvenSense：
MEMS 加速度计，角速度计，磁力计，六轴/九轴厂商，有广泛使用的 IMU MPU6050，6500，9250，价位中等（也有更贵的高性能的 ICM 系列）
产品选型链接：SmartMotion® | TDK

• ST(意法半导体)：
MEMS 加速度计，角速度计以及六轴厂商，主要为智能手机市场提供 IMU，例如有 LSM6DS3TR，价位偏低
产品选型链接：Inertial Measurement Units (IMU) - iNEMO inertial sensors and modules - 意法半导体 STMicroelectronics

• Bosch(博世)：
MEMS 加速度计，角速度计，磁力计，六轴/九轴厂商，主要为机器人和无人机市场提供 IMU，六轴传感器的有 BMI 系列，价位偏高
产品选型链接：IMUs Overview | Bosch Sensortec (bosch-sensortec.com)

• ADI：
老牌半导体公司，有加速度计和六轴，主要用于汽车和军事领域，性能最高但价位也是极高。当然也有低端的加速计 ADXL35x 系列
产品选型链接：选型表 惯性测量单元 (IMU) | 亚德诺半导体 (analog.com)

• NXP：
MEMS 加速度计，角速度计，磁力计，六轴/九轴厂商，主要为工业界提供高可靠性的 IMU 器件，这里选择分立式加速度计器件
产品选型链接：Accelerometers | NXP Semiconductors

• Honeywell：
MEMS 加速度计，角速度计，磁力计，六轴厂商，主要应用于航空航天、国防、工业领域
产品选型链接：Compare Our Inertial Measurement Units (honeywell.com)

• QST(上海矽睿)：
磁力计，加速度计以及六轴的国产厂商，有 QMI8658/QMI8610 等六轴传感器
产品选型链接：六轴 IMU-上海矽睿科技股份有限公司 (qstcorp.com)

IMU 参数、单位以及对应的含义

注：这里以 ADIS16465 器件的 Datasheet 作为例子，案例参考：ADIS16465 (Rev. C) (analog.com)

器件属性

• 传感器类型：
分立器件或者是集成器件类型，支持的测量轴数。

• 工作温度：°C
器件正常工作的温度范围。

• 封装尺寸：mm³
常见器件的封装尺寸有 QFP、QFN、LGA、BGA 等。

• 输入电压 VDD：V
器件正常工作的电压范围。

陀螺仪 (Gyroscopes)

• 动态量程 (dynamic range)：°/sec
陀螺仪的角速度动态量程。

• 灵敏度 (sensitivity)：LSB/°/sec
陀螺仪的最大角速度取样精度。

• 敏感度温漂 (sensitivity error over temperature/ sensitivity temperature drift)：%
敏感度随温度的改变，通常用百分比或者 FS/K(满刻度每度)。

• 标度因数非线性 (Nonlinearity)：% FS
陀螺仪的输出量和输入角速率之间的比值，用于表征陀螺实际输入与输出的偏离程度，决定拟合数据的可信度。

• 零偏重复性 (bias repeatability)：°/sec
是指在同样条件下及规定时间间隔内，重复测量陀螺零偏之间的一致程度，以各次测试得到的零偏的标准差表示。

• 零偏稳定性 (bias stability)：°/hr
主要针对角速度计的参数，代表零偏在较长时间下的随机游走。

• 角度随机游走误差 (bias angular random walk)：°/√hr
陀螺仪的角度的随机噪声。即陀螺仪从零时刻起累积的总角增量误差表现为随机游走。

• 温度漂移系数 (zero-rate offset change over temperature/ bias error over temperature)：°/sec
零偏随温度改变的大小，越小代表陀螺仪的零偏随温度影响越小。

• 线性加速度敏感系数 (linear acceleration effect)：°/sec/g
在任何方向上加速度计对于陀螺仪数据的影响。

• 输出噪声 (output noise)：°/sec rms
陀螺仪的输出噪声。

• 速率噪声密度 (rate noise density)：°/sec/√Hz rms
代表输出噪声与带宽的关系，直观的说就是影响对真实信号的辨识程度。（RMS：Root Mean Square 均方根）
换算关系：output noise=RMS Noise=Spectral Density/√filtergun*BW （BW:带宽, filter gain: 滤波器的增益，RMS: root mean square 均方根）

• 3dB 带宽 (3 dB bandwidth)：Hz
半功率点系统带宽。需要参考手册中的寄存器说明。

• 陀螺仪最大输出频率 (max. effective gyro output frequency)：Hz
陀螺仪的最大采样频率。

• 传感器谐振频率 (sensor resonant frequency)：Hz
陀螺仪的第一阶固有频率。

加速度计 (Accelerometers)

• 动态量程 (dynamic range)：g
加速度计的加速度动态量程。

• 灵敏度 (sensitivity)：LSB/g
加速度计的加速度取样精度。

• 敏感度温漂 (sensitivity error over temperature/ sensitivity temperature drift)：%
敏感度随温度的改变，通常用百分比或者 FS/K(满刻度每度)。

• 标度因数非线性 (Nonlinearity)：% FS
加速度计的输出值和输入加速度之间的比值，用于表征加速度计实际输入与输出的偏离程度，决定拟合数据的可信度。

• 零偏重复性 (bias repeatability)：mg 或 m/sec2
是指在同样条件下及规定时间间隔内，重复测量加速度计零偏之间的一致程度，以各次测试得到的零偏的标准差表示。

• 零偏稳定性 (bias stability)：μg 或 m/sec2
主要针对角速度计的参数，代表零偏在较长时间下的随机游走。

• 速率随机游走误差 (bias velocity random walk)：m/sec/√hr
加速度计的角度/加速度计的速度的随机噪声。即加速度计从零时刻起累积的总角增量误差表现为随机游走。

• 温度漂移系数 (zero-rate offset change over temperature/ bias error over temperature)：mg 或 m/sec2
零偏随温度改变的大小，越小代表加速度计的零偏随温度影响越小。

• 输出噪声 (output noise)：mg rms 或 m/sec2 rms
加速度计的输出噪声。

• 噪声密度 (noise density)：μg/√Hz rms
代表输出噪声与带宽的关系，直观的说就是影响对真实信号的辨识程度。（RMS：Root Mean Square 均方根）
换算关系：output noise=RMS Noise=Spectral Density/√filtergun*BW （BW:带宽, filter gain: 滤波器的增益，RMS: root mean square 均方根）

• 3dB 带宽 (3 dB bandwidth)：Hz
半功率点系统带宽。需要参考手册中的寄存器说明。

• 加速度计最大输出频率 (max. effective accel output frequency)：Hz
加速度计的最大采样频率。

• 传感器谐振频率 (sensor resonant frequency)：Hz
加速度计的第一阶固有频率。

器件对比

注：

• Markdown原生不支持双等号高亮，需要转换为HTML内嵌。

• 类似参数器件一栏中，默认按照数字从小到大排序，有高亮标注的器件表示该器件为新款式，推荐用于新设计，上小标表示器件的推荐排名，NRND 标注表示不推荐用于新设计。

• 高亮标注的器件的Datasheet在“典型器件规格”一栏中可以下载。

• 由于不同厂商器件的 Datasheet 内容有差异，表格中的参数可能有缺失，部分 Datasheet 参数未统计到表格中。

• 注意参数表的单位，可能会有不同，需要换算。

TDK InvenSense(应美盛)：

器件属性

以下参数适用条件：

• MPU6050/ MPU6500/ MPU9250: V~DD~ = 2.5V, V~DDIO~ = 2.5V, T~A~=25°C, 除非另有说明.

• ICM20689/ ICM40609-D/ ICM42688-P/ ICG20660: V~DD~ = 1.8 V, V~DDIO~ = 1.8 V, T~A~=25°C, 除非另有说明.

• IIM46230: V~DD~ = 3.3V, V~DDIO~ = 3.3V, T~A~=25°C, 除非另有说明.

• IAM20380/ IIM42351: V~DD~ = 1.8V, V~DDIO~ = 1.8V, T~A~ = 25°C, 除非另有说明.

陀螺仪 (Gyroscopes)

加速度计 (Accelerometers)

器件命名规则：

应用范围：

• MPU6000：全球首款6轴I²C运动跟踪器件，专为满足智能手机、平板电脑和可穿戴传感器的低功耗、低成本和高性能要求而设计，最高频率为 8KHz，MPU6000 的噪声问题较少，主要应用于入门级别飞控中。

• MPU6500：第二代 6 轴运动跟踪设备，适用于智能手机、平板电脑、可穿戴传感器和其他消费市场。DJI N3 飞控采用 MPU6500 作为主 IMU 传感器。

• MPU9250：外置三轴磁罗盘，主要应用于消费级飞控中。

• ICM20689：用于汽车应用的6轴运动跟踪装置；它结合了3轴陀螺仪和3轴加速度计，应用于消费级飞控，如 Betaflight 等，在飞控中最高可运行 32KHz。 但是，当在 ICM 陀螺仪上启用 32KHz 模式时，更容易产生噪音。当将它们用于 8KHz 时就不那么敏感了。

• ICM42688/ ICM42686：6轴MEMS运动跟踪器件，结合了3轴陀螺仪和3轴加速度计，主要应用于 pixhawk 系列飞控（雷迅 X5/X7/ 赫星 cube 飞控），以及高通 RB3，RB5 计算平台等。

• ICM40627：基于MEMS的高精度运动传感器，带有捆绑的空气运动算法，用于指向和运动控制。

• ICM40609-D：新出的 IMU，主要应用于飞控等

• ICG20660：结合3轴陀螺仪、3轴加速度计的6轴运动跟踪装置，JOUAV NP205 飞控主 IMU

• IAM20380：主要用于汽车自动驾驶领域。

• IIM42351/ IIM46230：主要用于工业领域。

ST(意法半导体)：

器件属性

以下参数适用条件：

• LSM6DS3TR-C: V~DD~ = 1.8 V, T = 25 °C 除非另有说明.

• LSM9DS0: V~DD~ = 3.0 V, T = 25 °C 除非另有说明.

• ISM330DLC: V~DD~ = 1.8 V, T = 25 °C 除非另有说明.

• AIS2IH: V~DD~ = 3.0 V, T = -40 °C to +115 °C 除非另有说明. 该产品出场校正为 3.0 V

• A3G4250D: V~DD~ = 3.0 V, T = -40... +85 °C, 除非另有说明

陀螺仪 (Gyroscopes)

加速度计 (Accelerometers)

器件命名规则：

• A 开头的器件应用于汽车领域

• I 开头的器件应用于工业领域

• L/H 开头的器件应用于消费级领域

应用范围：

ST 系列的 iNEMO 系统级封装 (SiP) 在 6 轴单片式解决方案内整合了加速度计和陀螺仪。多个传感器输出的集成确保了运动感测系统的高精度，适用于要求严苛的应用，如增强型手势识别、游戏、增强实境、室内导航和基于本地化的服务。

• LSM6DS3TR：一款系统级封装，包含一个3D数字加速度计和一个3D数字陀螺仪，主要应用于体感交互、穿戴式动作捕捉设备等。

• LSM9DS0：具有3D数字线性加速度传感器和3D数字角速率传感器（3D数字磁传感器）的系统级封装，主要应用于体感交互、穿戴式动作捕捉设备等。

• ISM330DLC：一种系统级封装器件，它具有专为工业4.0应用而量身定制的高性能3D数字加速度计和3D数字陀螺仪。

• AIS2IH：MEMS数字输出运动传感器：适用于汽车应用的高性能3轴加速度计。

• L2G2IS：双轴陀螺仪，不推荐用于新设计。

• A3G4250D：低功耗 3 轴角速率传感器，能够在零速率水平下提供前所未有的稳定性，并在整个温度和时间范围内提供灵敏度。

Bosch(博世)：

器件属性

以下参数适用条件：

• BMI088/ BMI055: T~A~=25, BW_Accel=1kHz, V~DD~ = V~DDIO~ = 2.4 V, 除非另有说明.

• BMI323: T~A~=25, V~DD~ = V~DDIO~ = 1.8 V, 除非另有说明.

陀螺仪 (Gyroscopes)

加速度计 (Accelerometers)

器件命名规则：

应用范围：

Bosch 系列的 6 轴 IMU 性价比具有较大优势，主要应用于体感相机等消费级电子领域。

• BMI088：主要应用于体感跟踪相机，比如小觅深度相机，RoboMaster 系列开发板等。

• BMI055：主要应用于体感跟踪相机，比如英特尔的 Realsense T265、Realsense D455 等。

ADI：

器件属性

注：

• 以上集成式 MEMS IMU 器件中，ADIS16500 和 ADIS16470 的适用温度范围为-25 to 85°C，其他器件的适用温度范围为-40 to 105°C。

以下参数适用条件：

• ADIS16375: T~A~ = 25°C, V~DD~ = 3.3 V, 角速度 = 0°/sec, 动态范围 = ±300°/sec ± 1 g, 除非另有说明.

• ADIS16470/ ADIS16507: 案例温度 T~C~ = 25°C, V~DD~ = 3.3 V, 角速度 = 0°/sec, 动态范围 = ±2000°/sec ± 1 g, 除非另有说明.

• ADXL103/ ADXL203/ AD22035/ AD22037: T~A~ = −40°C to +125°C, V~S~ = 5 V, C~X~ = C~Y~ = 0.1 µF, 加速度 = 0 g, 除非另有说明. 所有最大值参数和最小值参数都有保证. 所有典型参数都没有保证.

• ADXL314: T~A~ = 25°C, V~S~ = 2.5 V, V~DD I/O~ = 2.5 V, 加速度 = 0 g, V~S~ 电容 (C~VS~) = 1 μF 坦, V~DD I/O~ 电容 (C~VDD I/O~) = 0.1 μF, ODR = 100 Hz, 除非另有说明.

• ADXRS642: 所有最大值参数和最小值参数都有保证. 所有典型参数都没有保证. T~A~ = 25°C, V~S~ = AV~CC~ = V~DD~ = 5 V, V~RATIO~ = AV~CC~, 角速度 = 0°/sec, 带宽 = 80 Hz (C~OUT~ = 0.01 µF), I~OUT~ = 100 µA, ±1 g, 除非另有说明.

• ADXRS290: T~A~ = 25°C. V~S~ = V~DD I/O~ = 3 V, 角速度 = 0°/sec, 带宽 = dc to 480 Hz, C~S~ = C~REG~ = C~I/O~ = C~CP~ = 1 µF, 数字模式, 温度传感器 = off, 除非另有说明. 所有最大值参数和最小值参数都有保证. 所有典型参数都没有保证.

陀螺仪 (Gyroscopes)

加速度计 (Accelerometers)

器件命名规则：

• ADIS 系列表示集成式 IMU 惯性器件，其中数字 AD 代表 ADI 前缀，I 表示 IMU 惯性器件，S 表示器件工作温度在（-25-85）℃，

• ADXL 系列表示集成或分立式加速度计器件，其中数字 AD 代表 ADI 前缀，L 表示加速度计(Accelerator)，

• ADXR 系列表示集成或分立式陀螺仪器件，其中数字 AD 代表 ADI 前缀，R 表示角速度计(Rotate)，S 表示器件工作温度在（-25-85）℃，

• ADIS 系列表示集成式 IMU 惯性器件，其中数字 AD 代表 ADI 前缀，I 表示 IMU 惯性器件，S 表示器件工作温度在（-25-85）℃，

应用范围：

ADI 公司的惯性测量单元(IMU)传感器以多轴方式组合精密陀螺仪、加速度计、磁力计和压力传感器。即便是在极为复杂的应用和动态环境下，也能可靠地检测并处理多个自由度。这些即插即用型解决方案包括完整的出厂校准、嵌入式补偿和传感器处理以及简单的可编程接口。

• ADIS16375：JOUAV AP101 飞控主 IMU，薄型、低噪声6自由度惯性传感器，推荐用于新设计。

• ADIS16470：主要应用于高端消费级/工业级飞控，如雷迅的 X7 pro 飞控。宽动态范围微型 MEMS IMU，推荐用于新设计。

• ADIS16507(-1/-2/-3)：精密微型 MEMS IMU，主要用于对精度要求较高的工业场景中。

• AD22035/AD22037：应用于 JOUAV NP205 飞控中。精密±1.7 g、±5 g、±18 g 双轴iMEMS® 加速度计，推荐用于新设计。

• ADXL103：精密 ±1.7g 或±18 g 单轴iMEMS® 加速度计，推荐用于新设计。

• ADXL314：±200 g 范围、3轴数字加速度计，推荐用于新设计。

• ADXRS642：模拟输出，JOUAV NP205 飞控 IMU，具有振动抑制特性的±250°/s偏航角速度陀螺仪，推荐用于新设计。

• ADXRS290：ADI 唯一一款双轴陀螺仪，用于稳定应用的超低噪声、双轴MEMS陀螺仪，推荐用于新设计。<br />

NXP：

器件属性

以下参数适用条件：

• FXLS8971CF/ FXLS8961AF: V~DDA~ = 1.8 V to 3.0 V; T~amb~ = −40 °C to +105 °C 除非另有说明

• MMA8451Q: V~DD~ = 2.5 V, V~DDIO~ = 1.8 V, T = 25 °C 除非另有说明

加速度计 (Accelerometers)

器件命名规则：

应用范围：

恩智浦提供基于微机电系统(MEMS) 的差异化加速度传感器产品组合，以满足不断扩大的汽车、医疗保健和工业需求。

• FXLS8971CF：主要应用于 IoT 和工业医疗领域。

• FXLS8961AF：主要应用于自动驾驶领域。

Honeywell：

器件属性

以下参数适用条件：

• 全温度范围内适用

陀螺仪 (Gyroscopes)

加速度计 (Accelerometers)

应用范围：

• HG1125/HG1126：小型无人机，武器装备等。

• HG5700：武器装备，无人机，稳定平台，钻探等。

QST(上海矽睿)：

器件属性

以下参数适用条件：

• QMI8658/ QMI8610: V~DD~ = V~DDIO~ = 1.8 V, T = 25°C 除非另有说明

陀螺仪 (Gyroscopes)

加速度计 (Accelerometers)

应用范围：

国产 IMU 系列，QMI 系列 IMU 带自校准传感器融合和系统级定位精度，集成惯性传感器数据预处理引擎，可到达国际主流品牌同等性能与可靠性，是高性能消费品和工业应用的理想选择。

• QMI8658：内置三轴磁罗盘，应用于消费级 IoT 设备中。频率超过 1kHz 时，陀螺仪噪声显著增加。

• QMI8610：可以外接磁罗盘，应用于消费级 IoT 设备中。

StarNeto(星网宇达)：

器件属性

以下参数适用条件：

• 详见器件纸质手册

陀螺仪 (Gyroscopes)

加速度计 (Accelerometers)

应用范围：

• XW-GS1830/ XW-IMU5100：高精度控制、航空航天、国防。

典型器件规格（PDF Datasheet）

TDK InvenSense(应美盛)：

ST(意法半导体)：

Bosch(博世)：

ADI：

NXP：

Honeywell：

QST(上海矽睿)：

器件规格总表

参考内容

《惯性仪器测试与数据分析》——严恭敏 VIO 中 IMU 选型与数据处理_3Ｄ 视觉工坊的博客-CSDN 博客 零偏，零偏稳定性和零偏重复性，IMU 误差模型_Hali_Botebie 的博客-CSDN 博客_零偏不稳定性 开拓小课堂：一文 get 标度因数 4 大关键指标_ppm (sohu.com)