- 三軸加速度傳感器、磁傳感器和陀螺儀各自的功能特點
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2015/7/8
三軸加速度傳感器、磁傳感器和陀螺儀是目前消費電子中應用最普遍的傳感器，基于它們各自獨立測量中的劣勢，它們相互補充，更好的為用戶服務，下面就這些傳感器的功能特點做下簡要介紹。
三軸加速度傳感器
加速度傳感器通過測量給定直線軸向的彈簧上的力來檢測直線加速度和重力矢量。加速度傳感器是第一種出現在大批量應用中的MEMS傳感器，可以用來實現汽車中的氣囊部署、照相機中的圖像防抖和筆記本中的自由落體檢測等功能。現在基于許多理由，加速度傳感器已經在智能手機和平板電腦中十分普及，包括檢測設備朝向、將屏幕從豎屏調整到橫屏然后再調整回來等功能。
加速度傳感器在運動跟蹤方面有兩個主要的缺點：
1、加速度傳感器不能建立絕對或相對的航向。當安裝在一個固定的設備中時，3軸加速度傳感器可以測量單個加速度軸上的加速度。當處于固定狀態時，可以根據垂直重力加速度矢量計算出滾動和傾斜角度。然而，航向是圍繞Z軸得到的，無法從重力矢量計算出航向。因此，加速度傳感器不能提供航向。
2、加速度傳感器對運動太過敏感，極易導致手的抖動。在短時間內這是非常令人惱火的，因為它意味著光標或屏幕渲染的目標也會抖動。幾分鐘以上的抖動將導致顯著的累積方向或位置誤差，特別是當加速度傳感器的噪聲與抖動在相同數量級時。目前廣泛使用的低成本消費級加速度傳感器的噪聲要比價格更高、體積更大、功耗更高的工業級加速度傳感器大得多。
3軸磁傳感器
磁傳感器用于測量地球的磁場，進而推導出航向。歷史上曾用于羅盤的地磁傳感器如今被大批量用于種類廣泛的應用，包括汽車羅盤、手表、雷達探測器、傳動軸和機器人。然而，真正廣泛的采用起始于iPhone3GS，它是美國首款包含羅盤并得到廣泛普及的智能手機。
磁傳感器的主要問題是它們測量所有磁場，不僅是地球磁場。例如，像電池或含鐵元件等系統元件將干擾傳感器附近的磁場。這些被認為是系統內的固定干擾，可以通過校準進行補償。磁傳感器更大的問題是改變局部磁場會臨時性地干擾航向信息。桌椅上的金屬部件、開過的汽車、附近的其它手機和電腦、窗框、建筑物內的雷達等物件都會干擾讀數。補償這些磁場和其它瞬時地磁異常要求開發出復雜的算法，以便有效地將地球的磁場與其它臨時性“侵入”磁場區分開來。
陀螺儀
陀螺儀可以測量圍繞軸的旋轉角速度，并通過推導得到圍繞軸的旋轉角度。從20世紀早期推出以來，陀螺儀已經從巨大的銅制臺式模型縮小到今天的低成本低功耗小型MEMS芯片，可以安裝在指甲蓋下方。消費級陀螺儀于90年代中期最先集成進Gyration公司的AirMouse，后來MEMS陀螺儀被廣泛用于羅技的MXAir定點設備和LG的智能電視機遙控器等產品中。任天堂的Wii通過在MotionPlus控制器中增加陀螺儀進一步增強了游戲體驗。陀螺儀還被添加進iPhone3GS中，用于擴展游戲潛能，改進基于位置的服務(LBS)功能的可用性。
就跟加速度傳感器一樣，陀螺儀也有不足：
1、陀螺儀不能提供絕對基準。因為這個原因，它們通常與加速度傳感器一起使用，由加速度傳感器提供向“下”的絕對基準，從而也為傾斜和滾動讀數提供絕對基準。陀螺儀經常還要與地磁傳感器一起使用，由后者提供航向的絕對基準。
2、陀螺儀的零偏或零偏移會隨時間漂移。如果不及時校正，將成為系統誤差的一個主要來源。即使系統實際處于停止狀態，陀螺儀輸出也會報告系統在移動。
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