倾角传感器与加速度传感器的区别在于前者是测量倾角的,后者是测量加速度的;
基于陀螺仪的传感器,既可以做成倾角传感器,也可以做成加速度传感器;
在要求相对不高的场合,一个基于陀螺仪的传感器,可以做到既能测量倾角,也可以测量加速度。
传感器:是一种检测装置。传感器能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。
倾角:
直线或平面与水平线或水平面所成的角,或者一直线与其在平面上的射影所成的角等,都叫倾角。
岩石面或矿表面与水平面所成的角。
地磁场磁力线上各点的切线与地平面所成的角。也叫磁倾角。在地球磁极上这个角是九十度,磁针垂直于水平面。
加速度:是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv/Δt,是描述物体速度变化快慢的物理量,通常用a表示,单位是m/s2。加速度是矢量,它的方向是物体速度变化(量)的方向,与合外力的方向相同。
陀螺仪:是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。
陀螺:是绕一个支点高速转动的刚体。陀螺有两个基本特性:
旋转轴会一直趋向于稳定指向一个方向;
旋转轴在外力作用下会发生倾斜,在取消外力后,会重新稳定。
这两个特性从玩具陀螺上就可以看出:旋转的陀螺可以稳定的直立,在触碰它时会摇摆、打转,最后恢复直立状态。
陀螺仪就是利用陀螺的性质制成的传感器:
利用陀螺旋转轴一直指向一个方向的特点,检测旋转轴与某个平面所成的夹角及夹角的方向,可制成倾角传感器;
利用陀螺旋转轴在外力作用下会发生倾斜的特点,检测旋转轴在加速度作用下产生的夹角,可制成加速度传感器;
可以,这个是单轴陀螺仪,本身有坐标的,他测量的角度范围是X轴方向。 所以你只需要根据你测量的需要 调整陀螺仪的放置姿态就可以了。
可以看下相关的产品说明。希望可以帮到你。提交回答
导语:小时候我们都玩过陀螺,当陀螺开始转动后,无论是否倾斜,陀螺都会一直将重心放置在中心线上,保持平衡。利用这一特性,人们想是否可以让某些无法定重心的物体通过某些设备让其产生类似陀螺的的可以控制重心的效果,慢慢的通过研究,陀螺仪就出现了。陀陀螺仪传感器虽然没有陀螺的外形,但是却能产生体现陀螺的特性,那么陀螺仪传感器到底是何物小编帮你解答。
什么是陀螺仪传感器
陀螺仪传感器是简单轻巧的电子传感器,可以用于设备的自由移动,即跟随设备的移动而移动,还可以用在定位和控制系统上。传统的陀螺仪传感器用于直升机的模型上,以控制直升机的平衡。但是现在的科技让陀螺仪传感器用于手机等移动设备,以实现重力感应和体感触发。陀螺仪传感器还会产生诸如,控制设备实行远程同步控制光标等。
陀螺仪传感器的原理
陀螺仪传感器类似陀螺,旋转的物体无论是否受到外力影响,本身的旋转轴的方向是不会改变的,所以陀螺的会一直保持着直立,那么陀螺仪传感器也会利用这一点保持物体的方向。物体可以通过某些方式读取可以产生旋转轴的旋转方向,并且进行数据传输,将方向数据传给控制系统,让设备实现一定的反应。陀螺仪传感器的灵敏度很高,工作稳定可靠,体积小巧,功能强大。
陀螺仪的分类及应用
陀螺仪传感器发展经过很多年,出现了好多类别和分类,从最初的机械式陀螺仪传感器到光纤式陀螺仪传感器,同时代的还有环式激光陀螺仪传感器。根据框架数目和支承形式的不同还分为二自由度陀螺仪传感器和三自由度陀螺仪传感器。陀螺仪传感器目前广泛应用于手机,平板等终端移动设备,用于产生重力感应使得移动设备可以根据陀螺仪的方向让设备自行执行相应方向的 *** 作,比如说可以玩重力感应游戏。
最后,传统的和新型的陀螺仪传感器原先在智能设备未普及的时候,被应用于国防工业方面,用于航海航天等的精确定位和确定移动方向。还有就用于开门警报器方面,当因为门框的移动使得陀螺仪内部产生倾斜,触发警报就会报警,雷达加陀螺仪可以双重保险。
陀螺仪的作用
两轮自平衡机器人控制系统除了需要实时的倾角信号,还要用到角速度以给出控制量。理论上可以对加速度计测得的倾角求导得到角速度,但实际上这样求得的结果远远低于陀螺仪测量的精度,陀螺仪具有动态性能好的优点。
(1)陀螺仪的直接输出值是相对灵敏轴的角速率,角速率对时间积分即可得到围绕灵敏轴旋转过的角度值。由于系统采用微控制器循环采样程序获得陀螺仪角速率信息,即每隔一段很短的时间采样一次,所以采用累加的方法实现积分的功能来计算角度值。
(2)陀螺仪是用来测量角速度信号的,通过对角速度积分,能得到角度值。但由于温度变化、摩擦力、不稳定力矩等因素,陀螺仪会产生漂移误差。而无论多么小的常值漂移通过积分都会得到无限大的角度误差。因而不能单独使用陀螺仪作为自平衡小车的角度传感器。
2倾角传感器的作用
(1)倾角传感器中加速度计可能测量动态和静态线性加速度。静态加速度的一个典型例子就是重力加速度,用加速度计数直接测量物体静态重力加速度可以确定倾斜角度。
加速度传感器静止时,加速传感器仅仅输出作用在加速度灵敏轴上的重力加速度值,即重力加速度的分量值。根据各轴上的重力加速度的分量值可以算出物体垂直和水平方向上的倾斜角度。
(2)加速度计动态响应慢,不适应跟踪动态角度运动;如果期望快速地响应,又会引起较大的噪声。再加上其测量范围的限制,使得单独应用加速度计检测车体倾角并不合适,需要与其它传感器共同使用。
3原理
其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上,利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。
陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。现代陀螺仪可以精确地确定运动物体的方位的仪器,它在现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。
传统的惯性陀螺仪主要部分有机械式的陀螺仪,而机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高。70年代提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠。光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外。
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