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(jiàn)應(yīng)用,雖然測(cè)試原理十分簡(jiǎn)單,但具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中仍然會(huì)遇到很多問(wèn)題,比如傾斜角度的精度問(wèn)題,環(huán)境干擾問(wèn)題。本文將對(duì)精度問(wèn)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(guò)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(lèi)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(chē)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
- 是否存在有關(guān) PCB 走線電感的經(jīng)驗(yàn)法則?
- 一文看懂電壓轉(zhuǎn)換的級(jí)聯(lián)和混合概念
- 第12講:三菱電機(jī)高壓SiC芯片技術(shù)
- 準(zhǔn) Z 源逆變器的設(shè)計(jì)
- 貿(mào)澤電子持續(xù)擴(kuò)充工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品陣容
- 低功耗嵌入式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
- 如何通過(guò)基本描述找到需要的電容?
技術(shù)文章更多>>
- 破局時(shí)效,跨越速運(yùn)領(lǐng)航零擔(dān)快運(yùn)新征途
- 瑞典名企Roxtec助力構(gòu)建安全防線
- 貿(mào)澤與Cinch聯(lián)手發(fā)布全新電子書(shū)深入探討惡劣環(huán)境中的連接應(yīng)用
- 第二十二屆中國(guó)國(guó)際軟件合作洽談會(huì)在成都順利舉行
- 混合信號(hào)示波器的原理和應(yīng)用
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)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(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍(lán)牙
藍(lán)牙4.0
藍(lán)牙模塊
浪涌保護(hù)器
雷度電子
鋰電池
利爾達(dá)
連接器
流量單位
漏電保護(hù)器
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢(mèng)想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測(cè)試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池