可穿戴设备傍边传感器至关重要,其间的加速度传感器能够完结方位及姿态的辨认。本文经过对三轴传感器作业原理的解析,协助读者更好的了解加速度传感器的运用。
一、加速度传感器作业原理
加速度传感器自然是对本身器材的加速度进行检测。其本身的物理完成方法咱们就不去展开了,能够幻想芯片内部有一个真空区域,感应器材即处于该区域,其经过惯性力效果引起电压改变,并经过内部的ADC给出量化数值。
关于三轴加速度传感器,其能检测X、Y、Z的加速度数据,如下图:
在停止的状况下,传感器必定会在一个方向重力的效果,因此有一个轴的数据是1g(即9.8米/秒的二次)。在实践的运用中,咱们并不运用跟9.8相关的计算方法,而是以1g作为规范加速度单位,或许运用1/1000g,即mg。既然是ADC转化,那么必定会有量程和精度的概念。在量程方面,Lis3dh支撑(+-)2g/4g/8g/16g四种。一般作为计步运用来说,2g是满足的,除掉重力加速度1g,还能检测出1g的加速度。至于精度,那就跟其运用的寄存器位数有关了。Lis3dh运用凹凸两个8位(共16位)寄存器来存取一个轴的当时读数。因为有正反两个方向的加速度,所以16位数是有符号整型,实践数值是15位。以(+-)2g量程来算,精度为2g/2^15= 2000mg/32768 =0.061mg。
当以上图所示的停止状况,z轴正方向会检测出1g,X、Y轴为0.假如调转方位(如手机屏幕翻转),那总会有一个轴会检测出1g,其他轴为0,在实践的测值中,或许并不是0,而是有纤细数值。
在运动进程中,x,y,z轴都会发生改变。计步运动也有其固有的数值规则,因为跨步进程也有抬脚和放脚的规则进程,如下图。“脚蹬离地是一步的开端,此刻因为地上的反效果力,笔直方向加速度开端增大,当脚到达最高方位时,笔直方向加速度到达最大;然后脚向下运动,笔直加速度开端减小,直到脚着地,笔直加速度减到最小值。接着下一步跨步。前向加速度由脚与地上的摩擦力发生,双脚触地时增大,一脚离地时减小。”