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(tǒng)中，是發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)中對車輛在起伏路面行駛狀態(tài)進(jìn)行判定的重要元件。同時，該信號也作為對發(fā)動機(jī)失火率進(jìn)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(jīng)三次運(yùn)算確定是發(fā)動機(jī)某 缸熄火引起發(fā)動機(jī)抖動還是地面不平引起的抖動，如是發(fā)動機(jī)某 缸熄火引起車抖動，故障燈就亮，報告駕駛員應(yīng)到修理廠去修，所 以它起監(jiān)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(jìn)行工作的。根據(jù)公式A=F/M，即加速度=慣性力/質(zhì)量，只需對慣性力F進(jìn)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(jìn)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(yīng)關(guān)系，然后在實驗中標(biāo)定這個比例系數(shù)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(yīng)來進(jìn)行工作的，壓電效應(yīng)的定義如下：當(dāng)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(tài)，還將改變其內(nèi)部的極化狀態(tài)，在晶體的內(nèi)部建立電場，機(jī)械力改變極化狀態(tài)的現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。 ?以角加速度計為例的大多數(shù)加速度計都是利用加速度致使晶體變形的特性來進(jìn)行工作的。外力使得晶體變形，變形的同時會產(chǎn)生電壓，因此只需計算加速度與電壓的關(guān)系，即可將加速度轉(zhuǎn)換成電壓的形式輸出。
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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(xiàn)在的手機(jī)或者其他便攜設(shè)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(diǎn)，彼此之間又有什么區(qū)分？本文就對他們進(jìn)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(shù)值。
該數(shù)值包含地心引力的影響，單位是m/s^2。
將手機(jī)平放在桌面上，x軸默認(rèn)為0，y軸默認(rèn)0，z軸默認(rèn)9.81。
將手機(jī)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(chǎn)品，市場上的加速度傳感器種類很多。手機(jī)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(shù)據(jù)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(huán)境磁場數(shù)據(jù)。
該數(shù)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(dú)立的磁力傳感器，磁力數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的同時，還能提供方向傳感器數(shù)據(jù)。

3、方向傳感器
方向傳感器簡稱為O-sensor，返回三軸的角度數(shù)據(jù)，方向數(shù)據(jù)的單位是角度。
如上所述，電子羅盤E-compass在獲取到G-sensor的數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過計算生產(chǎn)O-sensor數(shù)據(jù)以及M-sensor數(shù)據(jù)。

O-sensor提供三個數(shù)據(jù)，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(dāng)z軸向y軸轉(zhuǎn)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(dāng)x軸向z軸移動時，角度為正值。
電子羅盤在獲取正確的數(shù)據(jù)前需要進(jìn)行校準(zhǔn)，通常可用8字校準(zhǔn)法。8字校準(zhǔn)法要求用戶使用需要校準(zhǔn)的設(shè)備在空中做8字晃動，原則上盡量多的讓設(shè)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(shù)據(jù)。
角加速度的單位是radians/second。

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

5、重力傳感器
重力傳感器簡稱GV-sensor，輸出重力數(shù)據(jù)。
在地球上，重力數(shù)值為9.8，單位是m/s^2。
坐標(biāo)系統(tǒng)與加速度傳感器相同。
當(dāng)設(shè)備復(fù)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(shù)據(jù)。
單位是m/s^2，坐標(biāo)系統(tǒng)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(zhuǎn)矢量傳感器
旋轉(zhuǎn)矢量傳感器簡稱RV-sensor。
旋轉(zhuǎn)矢量代表設(shè)備的方向，是一個將坐標(biāo)軸和角度混合計算得到的數(shù)據(jù)。
RV-sensor輸出三個數(shù)據(jù)：

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

RV的數(shù)據(jù)沒有單位，使用的坐標(biāo)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(shù)值沒有物理傳感器可以直接給出，需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor經(jīng)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(jìn)行資產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)研發(fā)。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(dá)中轉(zhuǎn)站了，咱們的快遞信息才會進(jìn)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(yùn)輸狀況和咱們的車輛一樣，能進(jìn)行實時定位呢？這時候，就需要資產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備來完成這一需求。
資產(chǎn)監(jiān)控設(shè)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(jìn)行查看，實時性、可視化是資產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備的兩大亮點(diǎn)。
但是用過GPS的人應(yīng)該都經(jīng)歷過，當(dāng)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(jìn)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(zhuǎn)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(jù)晶體的壓電效應(yīng)來工作的，原理是：在有加速度的時候，傳感器內(nèi)部的晶體會發(fā)生形變從而產(chǎn)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(guān)系（固有關(guān)系）就可以檢測測量出加速度的數(shù)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(jù)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(shè)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(jìn)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(dāng)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(zhuǎn)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(shè)計好的功能，內(nèi)置了GV-sensor的MP3播放器就能根據(jù)使用者的甩動方向，前后更換歌曲，放進(jìn)衣袋的時候也能夠計算出使用者的前進(jìn)步伐。個別高端筆記本例如IBM高端系列也內(nèi)置了GV-sensor，在感知發(fā)生劇烈加速度時（如開始跌落），立即保護(hù)硬盤，避免硬盤損害。