环球电气之家-午夜精彩视频-中国专业电气电子产品行业服务网站！

弱加速度傳感器：什么是弱加速度傳感器 作用是什么

什么是弱加速度傳感器
汽車弱加速傳感器，使用在E-OBD系統中，是發動機管理系統中對車輛在起伏路面行駛狀態進行判定的重要元件。同時，該信號也作為對發動機失火率進行判斷的一個重要信號。
弱加速度傳感器作用
它可 以將測出車的抖動信號傳給ECU，并經三次運算確定是發動機某 缸熄火引起發動機抖動還是地面不平引起的抖動，如是發動機某 缸熄火引起車抖動，故障燈就亮，報告駕駛員應到修理廠去修，所 以它起監督作用。

加速度傳感器原理
線加速度計是利用慣性原理來進行工作的。根據公式A=F/M，即加速度=慣性力/質量，只需對慣性力F進行測量即可得出加速度A的大小。那么問題來了，慣性力F如何進行測量呢?可以用電磁力來平衡這個力，得出這個力與電流之間的對應關系，然后在實驗中標定這個比例系數就哦啦。 ?加速度傳感器工作原理- -角加速度計 ?角加速度計是利用壓電效應來進行工作的，壓電效應的定義如下：當存在外力加于不存在對稱中心的異極晶體上時，該外力不僅會改變晶體的外在形態，還將改變其內部的極化狀態，在晶體的內部建立電場，機械力改變極化狀態的現象稱為正壓電效應。 ?以角加速度計為例的大多數加速度計都是利用加速度致使晶體變形的特性來進行工作的。外力使得晶體變形，變形的同時會產生電壓，因此只需計算加速度與電壓的關系，即可將加速度轉換成電壓的形式輸出。
相關鏈接
帶你了解加速度傳感器的幾種應用
加速度傳感器是什么_常用加速度傳感器有哪幾種分類

弱加速度傳感器：幾種常用的傳感器（加速度傳感器、重力傳感器、方向傳感器、陀螺儀）簡介

現在的手機或者其他便攜設備中用到了越來越多的傳感器，什么加速度傳感器，方向傳感器、重力傳感器、陀螺儀、g-sensor、o-sensor等等，這些傳感器到底是干什么用的，各自有什么特點，彼此之間又有什么區分？本文就對他們進行簡單的對比介紹。

1、加速度傳感器
加速度傳感器又叫G-sensor，獲取的是x、y、z三軸的加速度數值。
該數值包含地心引力的影響，單位是m/s^2。
將手機平放在桌面上，x軸默認為0，y軸默認0，z軸默認9.81。
將手機朝下放在桌面上，z軸為-9.81。

加速度傳感器可能是最為成熟的一種mems產品，市場上的加速度傳感器種類很多。手機中常用的加速度傳感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X系列等。這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測量范圍，采用I2C或SPI接口和MCU相連，數據精度小于16bit。

2、磁力傳感器
磁力傳感器簡稱為M-sensor，返回x、y、z三軸的環境磁場數據。
該數值的單位是微特斯拉（micro-Tesla），用uT表示。也可以是高斯（Gauss），1Tesla=Gauss。
硬件上一般沒有獨立的磁力傳感器，磁力數據由電子羅盤傳感器提供（E-compass）。電子羅盤傳感器在提供磁力傳感器數據的同時，還能提供方向傳感器數據。

3、方向傳感器
方向傳感器簡稱為O-sensor，返回三軸的角度數據，方向數據的單位是角度。
如上所述，電子羅盤E-compass在獲取到G-sensor的數據之后，經過計算生產O-sensor數據以及M-sensor數據。

O-sensor提供三個數據，分別為azimuth、pitch和roll。

azimuth：方位，返回水平時磁北極和Y軸的夾角，范圍為0°至360°。0°=北，90°=東，180°=南，270°=西。pitch：x軸和水平面的夾角，范圍為-180°至180°。當z軸向y軸轉動時，角度為正值。roll：y軸和水平面的夾角，由于歷史原因，范圍為-90°至90°。當x軸向z軸移動時，角度為正值。
電子羅盤在獲取正確的數據前需要進行校準，通常可用8字校準法。8字校準法要求用戶使用需要校準的設備在空中做8字晃動，原則上盡量多的讓設備法線方向指向空間的所有8個象限。

4、陀螺儀傳感器
陀螺儀傳感器叫做Gyro-sensor，返回x、y、z三軸的角加速度數據。
角加速度的單位是radians/second。

根據Nexus S手機實測：
水平逆時針旋轉，Z軸為正。
水平逆時針旋轉，z軸為負。
向左旋轉，y軸為負。
向右旋轉，y軸為正。
向上旋轉，x軸為負。
向下旋轉，x軸為正。

5、重力傳感器
重力傳感器簡稱GV-sensor，輸出重力數據。
在地球上，重力數值為9.8，單位是m/s^2。
坐標系統與加速度傳感器相同。
當設備復位時，重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。

6、線性加速度傳感器
線性加速度傳感器簡稱LA-sensor。
線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響獲取的數據。
單位是m/s^2，坐標系統與加速度傳感器相同。
加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計算公式如下：
加速度 = 重力 + 線性加速度。

7、旋轉矢量傳感器
旋轉矢量傳感器簡稱RV-sensor。
旋轉矢量代表設備的方向，是一個將坐標軸和角度混合計算得到的數據。
RV-sensor輸出三個數據：

x*sin(theta/2)y*sin(theta/2)z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的數量級。
RV的方向與軸旋轉的方向相同。
RV的三個數值，與cos(theta/2)組成一個四元組。

RV的數據沒有單位，使用的坐標系與加速度相同。

舉例：

sensors_event_t.data[0] = xsin(theta/2)
sensors_event_t.data[1] = ysin(theta/2)
sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2)

GV、LA和RV的數值沒有物理傳感器可以直接給出，需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor經過算法計算后得出。

弱加速度傳感器：加速度傳感器原理

近期筆者在進行資產監控技術研發。咱們平時的快遞物流信息一般都是時隔一段時間，等物流到達中轉站了，咱們的快遞信息才會進行更新，這樣咱們才能了解我們的快遞到哪兒了。那么如何實時快遞的運輸狀況和咱們的車輛一樣，能進行實時定位呢？這時候，就需要資產監控設備來完成這一需求。
資產監控設備一般是通過GPS等完成定位，并且可以在后臺直接對位置進行查看，實時性、可視化是資產監控設備的兩大亮點。
但是用過GPS的人應該都經歷過，當處于叢林或者高樓大廈時，GPS信號弱，那么在這種情況下還想對人或物進行實時定位，就需要用到加速度傳感器。
加速度傳感器一般是將加速度轉換為其他物理量來間接測量的。一般常用的加速度傳感器是根據晶體的壓電效應來工作的，原理是：在有加速度的時候，傳感器內部的晶體會發生形變從而產生電壓，只需要測量出電壓值，并利用晶體的電壓、形變和加速度之間的關系（固有關系）就可以檢測測量出加速度的數值。電壓采集的精度決定了加速度的精度。
該如何選擇合適的加速度傳感器：
在選型使用的時候需要根據實際使用場景來確定用什么精度的加速度傳感器，因為精度越高成本帶來的問題就是成本越高，甚至通過測量由于重力引起的加速度，你可以計算出設備相對于水平面的傾斜角度。用于地震檢波器和用于汽車車禍報警的精度與簡單的需要加速度傳感器進行定位的精度需求，是不一樣的。

弱加速度傳感器：重力加速度傳感器

GV-sensor就是重力傳感器的意思，全稱GRAVITY Sensor。它能夠感知到加速力的變化，加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力，比如晃動、跌落、上升、下降等各種移動變化都能被GV-sensor轉化為電信號，然后通過微處理器的計算分析后，就能夠完成程序設計好的功能，內置了GV-sensor的MP3播放器就能根據使用者的甩動方向，前后更換歌曲，放進衣袋的時候也能夠計算出使用者的前進步伐。個別高端筆記本例如IBM高端系列也內置了GV-sensor，在感知發生劇烈加速度時（如開始跌落），立即保護硬盤，避免硬盤損害。