淺析MEMS九軸慣性測量傳感器的簡單原理

傳統(tǒng)的MEMS慣性傳感設(shè)備包括加速度傳感器，陀螺儀，地磁傳感器，以及氣壓傳感器，它的成本非常低，體積極小，質(zhì)量很輕，輸出穩(wěn)定且不易受到干擾，對外部環(huán)境條件的適應(yīng)性極強，而且現(xiàn)在幾乎隨處都能買到。 美國PNI九軸運動傳感器數(shù)據(jù)融合芯片SENtral 　　目前，像這樣的慣性測量單元組合起來的方式，早已被廣泛應(yīng)用在軍事和航空領(lǐng)域，例如那個讓我們耳熟能詳?shù)拿~——慣性制導(dǎo)系統(tǒng)。在這個概念的基礎(chǔ)上再上升一層，加上GPS模塊的修正，那就快要進(jìn)入導(dǎo)彈的原理范疇以及TMD和NMD防御體系了。 　　當(dāng)然，導(dǎo)彈慣導(dǎo)系統(tǒng)中采用的激光陀螺通常精度極高，價格昂貴而且體積也更大，不過這些并不是我們應(yīng)該關(guān)心的事情。我們所關(guān)心的是，來自加速度傳感器，陀螺儀以及地磁場的X、Y、Z三個軸向的傳感器數(shù)據(jù)值，也就是很多人常說的九軸傳感器的概念。 　　當(dāng)然，單純講這九個數(shù)值，直接拿過來應(yīng)用到如無人機、VR設(shè)備等具體設(shè)備中時，并沒有實際的價值。因為還要經(jīng)過一系列算法進(jìn)行融合，相互填補空白數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)誤差，進(jìn)而得到一個流暢連續(xù)的三軸方位角度輸出數(shù)據(jù)。 　　在這一運算過程當(dāng)中，如果沒有地磁場數(shù)據(jù)的支持，那么得到的角度值是沒有參考位置的，也就是相對于系統(tǒng)啟動時刻的角度信息；如果有地磁場數(shù)據(jù)作為參考，那么就可以得到絕對的世界坐標(biāo)系角度，然而這一數(shù)據(jù)往往會受到其它人為強磁場的干擾，包括一些金屬制品和大型演出桁架的干擾。 　　那么能否基于這些數(shù)據(jù)，得到關(guān)鍵點在空間的位移信息呢？答案是肯定的，事實上從數(shù)學(xué)上來說，對加速度值進(jìn)行積分的結(jié)果就是速度，而再次進(jìn)行積分的結(jié)果就是位移了。另外，其它兩個傳感器的數(shù)據(jù)，同樣可以參與到融合算法當(dāng)中并補充測量空白。 --------------------- 作者：傳感器資訊 來源：傳感器專家網(wǎng) 原文:https://www.sensorexpert.com.cn/article/798.html 版權(quán)聲明：本文由傳感器專家網(wǎng)整理發(fā)布，轉(zhuǎn)載請注明出處和鏈接！