В чем разница между гироскопом, акселерометром и магнитометром?

В чем разница между 3-осевым гироскопом, 3-осевым акселерометром и 3-осевым магнитометром? Как работают эти датчики? Почему все 3 используются на некоторых устройствах, таких как смартфоны, планшеты, квадроциклы и т. Д.?

42 голоса | спросил Kicsi Mano 26 J000000Thursday12 2012, 12:27:29

1 ответ


47

Это три датчика, которые полезны для определения положения и ориентации, но они измеряют разные вещи.

  • Магнитометр измеряет магнитные поля. Поскольку земля имеет значительное магнитное поле, магнитометр можно использовать в качестве компаса. Как таковой, полезно определить абсолютную ориентацию в плоскости NESW .
  • Акселерометр измеряет ускорения. Это полезно для измерения изменений скорости (прямо, поскольку ускорение является первой производной от скорости) и изменяется в позиции (путем интеграции сигнала). Они обычно используются для измерения небольших движений. Также обратите внимание, что гравитация действует как непрерывное ускорение вверх (по принципу эквивалентности Эйнштейна), поэтому многоосевой акселерометр можно также использовать в качестве датчика абсолютной ориентации в плоскости UP-DOWN .
  • Гироскоп измеряет либо изменения ориентации (регулярный гироскоп, либо интеграционный гироскоп скорости), либо изменения скорости вращения (гироскоп скорости).

Причина, по которой эти датчики объединены, состоит в том, что они превосходят разные вещи. Например, для ориентации магнитометр имеет низкую точность для быстрого движения, но в значительной степени сбрасывает ноль с течением времени. Интеграционная схема с использованием гироскопов, с другой стороны, быстро и точно реагирует на изменения, но с течением времени накапливает огромную ошибку. Он также требует начать с известной ориентации, поскольку он реагирует только на изменения.

Сочетание входов с этими датчиками позволяет быстро и точно определять положение и ориентацию с небольшим количеством дрейфа с течением времени.

Вместе эти датчики также называются Инерциальным измерительным блоком или ИДУ. Дополнительную информацию можно найти на странице страницы википедии для этого термина . Обратите внимание, что устройство не является строго говоря чисто инерционным, когда вы добавляете магнитометры, но эта номенклатура широко используется.

ответил drxzcl 26 J000000Thursday12 2012, 12:58:29

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132