利用加速度傳感器測(cè)量物體的傾斜角度
發(fā)布時(shí)間:2018-07-25 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】測(cè)量物體的傾斜角度是加速度傳感器的一種常見應(yīng)用,雖然測(cè)試原理十分簡(jiǎn)單,但具體實(shí)現(xiàn)過程中仍然會(huì)遇到很多問題,比如傾斜角度的精度問題,環(huán)境干擾問題。本文將對(duì)精度問題進(jìn)行討論,并給出一種簡(jiǎn)化的計(jì)算方式。
基本原理
由于加速度傳感器在靜止放置時(shí)受到重力作用,因此會(huì)有1g的重力加速度。利用這個(gè)性質(zhì),通過測(cè)量重力加速度在X/Y軸上的分量,可以計(jì)算出在垂直平面上的傾斜角度。
如圖所示,有Ax=gsinα,Ay=gcosα。則Ax/Ay=tanα,即α=arctan(Ax/Ay)。
根據(jù)以上原理就可以根據(jù)2軸加速度傳感器測(cè)量X-Y的平面上的傾斜角度。
但是在實(shí)際應(yīng)用中,很難保證傾斜只發(fā)生在X-Y平面。因此,用三軸傳感器的傾角計(jì)算公式可拓展如下:
上述公式基本解決了靜態(tài)環(huán)境下的傾角計(jì)算,我們?cè)倏紤]一種更復(fù)雜的場(chǎng)景,運(yùn)動(dòng)條件下計(jì)算傾角,就需要再增加一個(gè)限定條件,即:
硬件實(shí)現(xiàn)
目前,在消費(fèi)類產(chǎn)品中使用的加速度主要為數(shù)字輸出(I2C/SPI),可以非常簡(jiǎn)單的跟MCU通信,實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能。ST提供的產(chǎn)品按照精度分為L(zhǎng)IS2DH12TR(12bit),LIS2HH12TR(16bit),車規(guī)加速度AIS328DQTR(12bit)。
傾斜角度的精度和加速度值的分辨率之間的關(guān)系:
● 8bit的ADC可以得到3.4。以上的精度
● 10bit的ADC可以得到0.8。以上的精度
● 12bit的ADC可以得到0.2。以上的精度
● 14bit的ADC可以得到0.05。以上的精度
● 16bit的ADC可以得到0.0124。以上的精度
推薦閱讀:
特別推薦
- 復(fù)雜的RF PCB焊接該如何確保恰到好處?
- 電源效率測(cè)試
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)金奪銀
- 輕松滿足檢測(cè)距離,勞易測(cè)新型電感式傳感器IS 200系列
- Aigtek推出ATA-400系列高壓功率放大器
- TDK推出使用壽命更長(zhǎng)和熱點(diǎn)溫度更高的全新氮?dú)馓畛淙嘟涣鳛V波電容器
- 博瑞集信推出低噪聲、高增益平坦度、低功耗 | 低噪聲放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 聚焦制造業(yè)企業(yè)貨量旺季“急難愁盼”,跨越速運(yùn)打出紓困“連招”
- 選擇LDO時(shí)的主要考慮因素和挑戰(zhàn)
- 兩張圖說清楚共射極放大器為什么需要發(fā)射極電阻
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Toshiba多樣化電子元器件和半導(dǎo)體產(chǎn)品
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)金奪銀
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
光收發(fā)器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護(hù)器
過熱保護(hù)
過壓保護(hù)
焊接設(shè)備
焊錫焊膏
恒溫振蕩器
恒壓變壓器
恒壓穩(wěn)壓器
紅外收發(fā)器
紅外線加熱
厚膜電阻
互連技術(shù)
滑動(dòng)分壓器
滑動(dòng)開關(guān)
輝曄
混合保護(hù)器
混合動(dòng)力汽車
混頻器
霍爾傳感器
機(jī)電元件
基創(chuàng)卓越
激光二極管
激光器
計(jì)步器
繼電器