产品 文章
热门搜索:
您当前的位置:首页 > 技术文摘 > 详细内容

几种常用的传感器(加速度传感器、重力传感器、方向传感器、陀螺仪)简介

来源:互联网 2020/5/20

现在的手机或者其他便携设备中用到了越来越多的传感器,什么加速度传感器,方向传感器、重力传感器、陀螺仪、g-sensor、o-sensor等等,这些传感器到底是干什么用的,各自有什么特点,彼此之间又有什么区分?本文就对他们进行简单的对比介绍。

1、加速度传感器


加速度传感器又叫G-sensor,获取的是x、y、z三轴的加速度数值。

该数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。

将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z轴默认9.81。

将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81。


加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速度传感器种类很多。手机中常用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围,采用I2C或SPI接口和MCU相连,数据精度小于16bit。


2、磁力传感器


磁力传感器简称为M-sensor,返回x、y、z三轴的环境磁场数据。

该数值的单位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。也可以是高斯(Gauss),1Tesla=10000Gauss。

硬件上一般没有独立的磁力传感器,磁力数据由电子罗盘传感器提供(E-compass)。电子罗盘传感器在提供磁力传感器数据的同时,还能提供方向传感器数据。


3、方向传感器


方向传感器简称为O-sensor,返回三轴的角度数据,方向数据的单位是角度。

如上所述,电子罗盘E-compass在获取到G-sensor的数据之后,经过计算生产O-sensor数据以及M-sensor数据。


O-sensor提供三个数据,分别为azimuth、pitch和roll。


azimuth:方位,返回水平时磁北极和Y轴的夹角,范围为0°至360°。0°=北,90°=东,180°=南,270°=西。

pitch:x轴和水平面的夹角,范围为-180°至180°。当z轴向y轴转动时,角度为正值。

roll:y轴和水平面的夹角,由于历史原因,范围为-90°至90°。当x轴向z轴移动时,角度为正值。

电子罗盘在获取正确的数据前需要进行校准,通常可用8字校准法。8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中做8字晃动,原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的所有8个象限。


4、陀螺仪传感器


陀螺仪传感器叫做Gyro-sensor,返回x、y、z三轴的角加速度数据。

角加速度的单位是radians/second。


根据Nexus S手机实测:

水平逆时针旋转,Z轴为正。

水平逆时针旋转,z轴为负。

向左旋转,y轴为负。

向右旋转,y轴为正。

向上旋转,x轴为负。

向下旋转,x轴为正。


5、重力传感器


重力传感器简称GV-sensor,输出重力数据。

在地球上,重力数值为9.8,单位是m/s^2。

坐标系统与加速度传感器相同。

当设备复位时,重力传感器的输出与加速度传感器相同。


6、线性加速度传感器


线性加速度传感器简称LA-sensor。

线性加速度传感器是加速度传感器减去重力影响获取的数据。

单位是m/s^2,坐标系统与加速度传感器相同。

加速度传感器、重力传感器和线性加速度传感器的计算公式如下:

加速度 = 重力 + 线性加速度。


7、旋转矢量传感器


旋转矢量传感器简称RV-sensor。

旋转矢量代表设备的方向,是一个将坐标轴和角度混合计算得到的数据。

RV-sensor输出三个数据:


x*sin(theta/2)

y*sin(theta/2)

z*sin(theta/2)

sin(theta/2)是RV的数量级。

RV的方向与轴旋转的方向相同。

RV的三个数值,与cos(theta/2)组成一个四元组。


RV的数据没有单位,使用的坐标系与加速度相同。


举例:

sensors_event_t.data[0] = x*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[1] = y*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)

sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2)


GV、LA和RV的数值没有物理传感器可以直接给出,需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor经过算法计算后得出。


若本文收录的图片文字侵犯了您的权益,请邮件联系我们,我们将在24小时内予以删除


若本文收录的图片文字侵犯了您的权益,请邮件联系我们,我们将在24小时内予以删除。

振动传感器 ENDEVCO PCB加速度计 PCB加速度传感器 电容加速度计 陀螺仪 精量电子 精量电子加速度传感器 精量电子加速度计 MEAS加速度计 MEAS加速度传感器 三轴压电加速度计 三轴压阻加速度计 恩德福克加速度传感器 ENDEVCO加速度计 ENDEVCO加速度传感器 三轴加速度计 伺服加速度计 电容加速度计 压阻加速度计 压电加速度计 加速度计 加速度传感器 冲击传感器 ICP加速度计 IEPE加速度计 ICP加速度传感器 IEPE加速度传感器
首页| 企业简介 | 联系我们 | 购物咨询 | 友情链接 | 站内导航 | 诚聘英才
copyright©2007-2010,sensorway.cn.All Rights Reserved.京ICP备07023885号