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九轴传感器之加速度计是怎么回事

九轴传感器之加速度计是怎么回事-九轴姿态传感器,包括了加速度计、陀螺仪和磁力计,为“motion detect”提供了必需的传感数据。本篇主要讲述九轴姿态传感器中的加速度计部分。

跟着人工智能技术的多元化快速开展,各种智能场景使用不断涌出,“motion detect”作为最有用而直接的空间信息感知单元,在人工智能使用场景中也被赋予了非常重要的人物。九轴姿势传感器,包含了加快度计、陀螺仪和磁力计,为“moTIon detect”供给了必需的传感数据。本篇首要叙述九轴姿势传感器中的加快度计部分。

受地心引力的影响,物体都有一个重力加快度,咱们应该都知道它的值是1g=9.8米/秒^2。关于这个单位,简略的用公式介绍一下,假如一个物体在t秒时间内速度从V1米/秒加快到V2米/秒,则这个物体的加快度a是多少,核算为a=(V2-V1)/t,所以a的单位是(米/秒)/秒,为米/秒^2。关于一个数学概念上的点的重力加快度,只要空间方位,而没有方向,不过关于一个具有立体形状的物体的重力加快度,会有X/Y/Z三轴方向性,九轴传感器里边的加快度计就是指对X/Y/Z的三轴加快度感知。

如图1所示,加快度传感器的输出包含Xout表明X轴的传感数据重量,Yout表明Y轴的传感数据重量,Zout表明Z轴的传感数据重量,假如Xout/Yout/Zout分别是加快度矢量V在X/Y/Z三轴的投影,则依据图示里边的三维空间的勾股定理,咱们能够得出

“V^2 = Xout^2 + Yout^2 + Zout^2”(长方体:对角线^2 = 长^2 + 宽^2 + 高^2)

假如物体此刻只受重力影响,咱们就能够依据以上数据得出物体在X/Y/Z轴上面的倾斜角度了,假定三轴对应的倾斜角分别是Ax/Ay/Az,则依据直角三角形的斜边公式“cos(A)=(∠A的)邻边/斜边”能够得出

cos(Ax) = Xout / V 对应的 Ax = arcos(Xout / V)

cos(Ay) = Yout / V 对应的 Ay = arcos(Yout / V)

cos(Az) = Zout / V 对应的 Az = arcos(Zout / V)

九轴传感器之加快度计是怎么回事

图1

以上内容是依据数字传感器的数据处理,而有时分咱们会挑选模仿传感器,如图2所示,关于模仿传感器咱们需要对ADC数据进行前期处理才干得到对应的Xout/Yout/Zout。图2中所示为12位ADC模块,所以其输出值最大为2^12-1=4095,咱们能够依据以下公式得出Xout/Yout/Zout的值。

Xout = ((ADCx/4095) * Vref – V0g) / Sens

Yout = ((ADCy/4095) * Vref – V0g) / Sens

Zout = ((ADCz/4095) * Vref – V0g) / Sens

其间等式中的ADCx/ADCy/ADCz为ADC输出值,Vref为参阅电压,V0g为零加快度电压值,Sens为加快度计的灵敏度(即单位重力发生改变后引起的电压改变值)。如此,得到Xout/Yout/Zout的值后即可参阅前面内容核算物体倾斜角。

九轴传感器之加快度计是怎么回事

图2

责任编辑:Ct

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