1.Акселерометр
Акселерометр (Accelerometer, G-Sensor), называемый также датчиком гравитации, фактически может воспринимать ускорение в любом направлении (ускорение силы тяжести - это только ускорение в вертикальном направлении поверхности), при этом акселерометр измеряет силу составляющей по определенной оси. Для получения результата используется форма величины и направления ускорения (XYZ) в осевом направлении, что аналогично гироскопу, но гироскоп уделяет больше внимания собственному вращению (движению на месте), а акселерометр в основном является измерительным устройством Силовая ситуация , то есть ситуация движения по трем осям, хотя акселерометр может также преобразовывать угловую скорость в небольшом диапазоне, но принцип конструкции кажется более подходящим для суждения о пространственном движении.
1.Гироскоп
Гироскоп (Gyroscope, GYRO-Sensor) также называют наземным датчиком. Традиционная конструкция заключается в том, что внутри находится гироскоп, как показано на рисунке ниже (трехосевой гироскоп). Вычисляется угол между вертикальной осью и устройством, угловая скорость, и по углу и угловой скорости судят о состоянии движения объекта в трехмерном пространстве. Трехосевой гироскоп может одновременно измерять 6 направлений: вверх, вниз, влево, вправо, вперед и назад (составное направление также может быть разложено в трехосевые координаты), и в итоге определять траекторию движения и ускорение устройства. Иными словами, гироскоп определяет текущее состояние движения устройства, измеряя его собственное вращение: вперед, назад, вверх, вниз, влево или вправо, ускорение (угловая скорость) или замедление (угловая скорость) - все это возможно, но определить ориентацию устройства (восток, запад, север, юг) гироскоп не в состоянии.
Традиционный гироскоп является механическим. С развитием технологий появились также вибрационные гироскопы, лазерные гироскопы, микроэлектромеханические механические гироскопы и т.д., причем как с точки зрения миниатюризации объема, точности измерений, так и простоты использования они улучшаются.
1.Магнитометр
Магнитометр (Magnetometer, M-Sensor) также называют геомагнитометром и магнитным датчиком. С его помощью можно проверить силу и направление магнитного поля, а также определить ориентацию устройства. Принцип работы магнитометра аналогичен принципу работы компаса. верхний угол. Таким образом, гироскоп знает, что "мы повернулись", акселерометр - что "мы прошли еще несколько метров вперед", а магнитометр - что "мы движемся на запад".
Поэтому в практических приложениях в силу необходимости применения, коррекции и компенсации ошибок вышеперечисленные датчики часто используются в комбинации, чтобы в полной мере использовать характеристики каждого из них и сделать конечный результат вычислений более точным. Например, в Android для вычисления ориентации используются магнитометр и акселерометр, а вычисленную информацию об ориентации необходимо получить, объединив одновременно направление магнитного поля и направленное движение.
Различать и сравнивать
1.Концептуальное сравнение
Гироскоп A - это гироскоп внутри, его ось всегда параллельна начальному направлению из-за гироскопического эффекта, поэтому фактическое направление может быть вычислено по отклонению от начального направления. Гироскоп в мобильном телефоне на самом деле представляет собой очень сложную микросхему, внутри которой находится сверхмаленький гироскоп.
Акселерометр The используется для определения величины и направления ускорения, получаемого мобильным телефоном. Когда мобильный телефон неподвижен, на него действует только ускорение силы тяжести. Поэтому многие называют функцию акселерометра функцией определения гравитации.
Магнитометр A измеряет силу и направление магнитного поля.
1.Принципиальное сравнение
Измерения Gyroscope привязаны к гироскопу, который вращается в направлении, перпендикулярном земле в центре салона. Результат измерений определяется углом между прибором и гироскопом.
Акселерометры получают результат путем внутреннего измерения силы во всех направлениях компонента.
The Принцип работы магнитометра - компас, изучаемый в курсе физики средней школы.
Сравнение 1.Применение
A Сила гироскопа заключается в измерении вращательного движения самого устройства. Лучше измеряется движение самого устройства. Но ориентацию устройства определить невозможно.
The Сила акселерометра заключается в измерении силы, действующей на устройство. Лучше определяет движение устройства относительно внешнего ориентира (например, земли). Однако при использовании его для измерения положения оборудования относительно земли точность невысока.
Сильная сторона магнитометра The заключается в определении ориентации устройства. Можно измерить угол между токовым устройством и четырьмя направлениями - южным, восточным, северным и западным.
1.Комбинированные датчики
1.Триаксиальный датчик
① Трехосевой акселерометр
Работа трехосевого акселерометра основана на базовом принципе ускорения. Ускорение - это пространственный вектор. С одной стороны, чтобы точно определить состояние движения объекта, необходимо измерить его компоненты по трем координатным осям; если направление движения объекта известно, то для определения сигнала ускорения используется только трехосевой датчик ускорения.
Поскольку в основе работы трехосевого акселерометра также лежит принцип гравитации, то с помощью трехосевого акселерометра можно получить двойную ось плюс и минус 90 градусов или двойную ось наклона 0-360 градусов. После коррекции точность измерений выше, чем у двухосевого акселерометра. Угол измерения больше 60 градусов.
Преимущества: Преимущество трехосевого датчика ускорения заключается в том, что только он используется для определения сигнала ускорения, когда направление движения объекта заранее неизвестно. Трехмерный датчик ускорения обладает такими характеристиками, как малые размеры и малый вес, может измерять ускорение в пространстве, полно и точно отражать свойства движения объекта.
② Трехосевой гироскоп
Трехосевой гироскоп: Одновременное измерение положения, траектории движения и ускорения в 6 направлениях. Одноосевой может измерять величины только в двух направлениях, т.е. для системы требуется три гироскопа, причем один из трехосевых может заменить три одноосевых.
Преимущества: Трехосевой гироскоп имеет небольшие размеры, малый вес, простую конструкцию, высокую надежность, большую чувствительность и точность.
③ Трехосевой магнитометр
Трехосевой геомагнитометр, также известный как электронный компас, широко популярен и применяется в беспилотниках, умных часах и навигационном оборудовании.
В связи с необходимостью обнаружения изменений в движении объектов трехосевой магнитный датчик выполняет важнейшую функцию абсолютного наведения, сопровождая различные функции, такие как стабильный полет и вспомогательная навигация. Таким образом, надежность трехосевого магнитного датчика является краеугольным камнем стабильной работы этих устройств.
1.Шестиосевой датчик
Под шестиосевым датчиком обычно понимается трехосевой гироскоп + трехосевой акселерометр.
1.Девятиосевой датчик
Девятиосевой датчик обычно состоит из трехосевого гироскопа + трехосевого акселерометра + трехосевого геомагнитометра, есть также шестиосевой акселерометр + трехосевой гироскоп, а есть и шестиосевой гироскоп + трехосевой акселерометр.
Будучи интегрированным сенсорным модулем, девятиосевой датчик позволяет уменьшить размеры печатной платы и общую площадь, а также более подходит для использования в легких и портативных электронных устройствах и носимых изделиях. Точность данных встроенного датчика зависит не только от точности самого устройства, но и от коррекции после сварки и сборки, а также от алгоритмов согласования для различных приложений. Соответствующие алгоритмы могут объединять данные от нескольких датчиков, компенсируя недостаточность одного датчика для вычисления точного положения и ориентации, что обеспечивает высокоточное определение движения.
датчик акселерометра
гироскопический акселерометр
3-осевой акселерометр
гироскоп
трехосный акселерометр
акселерометр датчик вибрации
типы акселерометров
цена акселерометра
цена датчика акселерометра
трехосевой датчик акселерометра