2018年11月14日

加速傳感器是測量空間中各方向加速度的。它利用一個“重力塊”的慣性,傳感器在運動的時候,“重力塊”會對X、Y、Z方向(前後左右上下)産生壓力,再利用一種壓電晶體,把這種壓力轉換成電信号,随着運動的變化,各方向壓力不同,電信号也在變化,從而判斷手機的加速方向和速度大小。比如你突然把手機往前推,傳感器就知道你是在向前加速了。


陀螺儀是一種用于測量角度以及維持方向的設備,在飛行遊戲,體育類遊戲和第一視角類射擊等遊戲中,可以完整監測遊戲者手的位移,從而實現各種遊戲操作效果。其實,在我們的手機等電子産品中的陀螺儀并不長這個樣子。它和加速傳感器一樣也是一個微電子元件,利用科裡奧利力,通過連續震動的振子在旋轉系統中的運動偏移,改變電路狀态,引起相關電參數的變化,從而可以反映出左右傾斜、前後傾斜和左右搖擺等運動情況。


利用加速傳感器和陀螺儀,基本可以描述設備的完整運動狀态。但是随着長時間運動,也會産生累計偏差,不能準确描述運動姿态,比如操控畫面發生傾斜。電子羅盤(地磁傳感器)利用測量地球磁場,通過絕對指向功能進行修正補償,可以有效解決累計偏差,從而修正人體的運動方向、姿态角度、運動力度和速度等。


三軸陀螺儀可以同時測定6個方向的位置,移動軌迹,加速。 單軸的隻能測量兩個方向的量,也就是一個系統需要三個陀螺儀,而3軸的一個就能替代三個單軸的。三軸陀螺儀體積小、重量輕、結構簡單、可靠性好、更靈敏、更準确。


三軸加速度計是基于加速度的基本原理去實現工作的,加速度是個空間矢量,一方面,要準确了解物體的運動狀态,必須測得其三個坐标軸上的分量;另一方面,在預先不知道物體運動方向的場合下,隻有應用三軸加速度傳感器來檢測加速度信号。由于三軸加速度傳感器也是基于重力原理的,因此用三軸加速度傳感器可以實現雙軸正負90度或雙軸0-360度的傾角,通過校正後期精度要高于雙軸加速度傳感器大于測量角度為60度的情況。三軸加速度傳感器的好處就是在預先不知道物體運動方向的場合下,隻有應用三維加速度傳感器來檢測加速度信号。三維加速度傳感器具有體積小和重量輕特點,可以測量空間加速度,能夠全面準确反映物體的運動性質。


三軸地磁計,又稱電子羅盤,在無人機、智能手表、導航設備中廣泛普及和應用。針對需要偵測物體運動變化情況,三軸磁傳感器承載着至關重要的絕對指向作用,為穩定飛行、輔助導航等多樣化功能保駕護航。也正如此,三軸磁傳感器的可靠性是這些裝置穩定運作的基石。


六軸傳感器通常指的是三軸陀螺儀+三軸加速度計。


九軸傳感器通常指的是三軸陀螺儀+三軸加速度計+三軸地磁計,也有六軸加速度傳感器+三軸陀螺儀的,也有六軸陀螺儀+三軸加速度計的。所謂九軸傳感器,其實三種傳感器的組合:3軸加速傳感器、3軸陀螺儀和3軸電子羅盤(地磁傳感器)。三個部分作用不同,相互配合,是我們手機、平闆電腦、遊戲機等電子産品中常用的運動感測追蹤元件,應用于各類軟件、遊戲中的交互控制。


九軸傳感器作為集成化傳感器模塊,減少了電路闆和整體空間,更适合用在輕巧便攜的電子設備和可穿戴産品中。集成化傳感器的數據準确度除了器件本身的精度外,還涉及到焊接裝配後的矯正,以及針對不同應用的配套算法。合适的算法可以将來自多種傳感器的數據融合,彌補了單個傳感器在計算準确的位置和方向時的不足,從而實現高精度的運動檢測。


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三六九軸傳感器的各自定義和不同應用

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