加速度仪知识集锦

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加速度计、角度传感器知识
整理与解析
1、传感器基础知识.......................................................................-2-2、比力...........................................................................................-2-3、加速度传感器测量倾角原理.................................................. -3-4、Question and answer.................................................................-3-5、电子罗盘...................................................................................-3-7、陀螺仪和加速度计的区别与联系.......................................... -4-8、常用芯片介绍...........................................................................-4-
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1、传感器基础知识
陀螺和加速度计是惯性器件，是用来测量相对惯性空间的角速度（或对于积分类型的陀螺来说是角增量）和加速度。
在三维空间中，描述一个刚体运动要六轴，三轴加速度，三轴角速度。
加速度传感器：测量加速度的值，是指直线运动，一般以重力加速度g 为单位。
角度传感器：测量角度的传感器，范围比较广泛各种角度与倾角传感器有些不一样。角度传感器可以是垂直的，各种安装方式都行，是指相对角度。多数的角度传感器是以加速计为基础，通过重力加速度分量估算角度，通常也会要求在静态下测量。
倾角传感器：倾角传感器其实是个绝对角度，原型是加速度传感器，是指被测物体与地球引力（垂直地球）的夹角。所以它应该是个绝对值。
加速度是测量轴向的力，由F =ma，m已知，就可以知道力(加速度)的大小，所以惯导系统的里都是讲“比力”，因为力是比较出来的。
2、比力
比力：单位质量上作用的非引力外力。
通常我们说“用加速度计测量载体的运动加速度”，实际上这个说法并不确切，因为加速度计测量的不是载体的运动加速度，而是载体相对惯性空间的绝对加速度和引力加速度之差，称作“比力”---艾弗里尔B，查特菲尔德著.高精度惯性导航基础.北京：国防工业出版社，2002.
在一般线加速度计中测量的是比力(a+g)不能分辨出重力加速度g 和运动加速度a。一个加速度计只能测量一个方向的比力，测量矢量必须使用三个加速度计；测量值与安装方向、姿态有关，且受安装精度影响。
三个加速度计垂直安装可测量比力矢量，进而得到运动加速度。
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3、加速度传感器测量倾角原理
三轴加速度传感器以重力为输入矢量来决定物体在空间的姿态，把加速度传感器固定在物体的水平面上，当物体姿态改变时，通过测量由于重力引起的加速度，你可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度，你可以分析出设备移动的方式。
4、Question and answer
Q：固定位置输出定值是否应该是三轴加速度传感器呢，就是根据重力加速度测量本身的位置呢？
A：位置固定時，未受到外力影响，沒有转动，加速度计或陀螺仪输出就是定值+噪声。
但是跟用加速度计测量[位置]則是两回事。
Q：为啥四轴要装加速度传感器和角速度传感器呢，位置传感器与角速度传感器有什么区别呢？
A：物体在自由空间的运动是两种运动的组合：质心的平移+围绕质心的转动，因此，物体运动有6DOF，6个自由度：3个平移自由度+3个转动自由度。
我理解认为，加速度计数据由于短期不可信而长期可信，所以来配合陀螺仪测量转动的，防止只有陀螺仪造成的角度误差及发散，共同测量围绕质心的转动。
IMU 即便静止状态，位置和姿态的输出也会因为各种误差以及噪声产生偏移和误差。
5、电子罗盘
还有，大家对电子罗盘理解都有些片面，电子罗盘未必一定是磁罗盘，用磁阻传感器做的罗盘，受铁磁性零件的影响太大。实际应用中不多，部队列装与科研单位中用的电子指北仪中，更多是基于陀螺仪做的。
电子罗盘，也叫指南针，指北针或者罗盘，罗经都有人叫。是通过磁传感器测量地磁磁场来判别磁方向的，是个绝对值。但
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