三軸加速度計與陀螺儀(角速率傳感器)的區別有哪些

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對於加速度傳感器和陀螺儀兩者來說,單從字面意思上來看,兩者完全就是不搭邊的,實際看似不同的兩種傳感器,卻有著千絲萬縷的聯繫。從定義上來看三軸加速度傳感器,同樣的它是基於加速度的基本原理去做到工作的,加速度是個空間矢量,一方面,要準確了解物體的運動狀態,必須測得其三個坐標軸上的分量;另一方面,在預先不知道物體運動方向的場合下,只有應用三軸加速度傳感器來檢測加速度信號,由於三軸加速度傳感器也是基於重力原理的,因此用三軸加速度傳感器可以做到雙軸正負90度或雙軸0-360度的傾角,通過校正後期精度要高於雙軸加速度傳感器大於測量角度為60度的情況.

三軸加速度計與陀螺儀(角速率傳感器)的區別有哪些-雪花新聞

三軸加速度傳感器具有體積小和重量輕特點,可以測量空間加速度,能夠全面準確反映物體的運動性質,在航空太空、機器人、汽車和醫學等領域得到廣泛的應用。

加速度計是測橫滾、俯仰的,一個是測量角速度變化的,加速度計適用於長時間、靜態的傾斜角度變化;陀螺儀適用於短時間、動態情況的姿態變化, 一般我們所說的三軸陀螺儀+三軸加速度計組合成最小慣性測量單元,也叫IMU.

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陀螺儀測角速度的,加速度是測線性加速度的。前者是慣性原理,後者是利用的力平衡原理。加速度計在較長時間的測量值是正確的,而在較短時間內由於信號噪聲的存在,而有誤差,陀螺儀,在較短時間內則比較準確而較長時間則會有與漂移而存有誤差。因此,需要兩者(相互調整)來確保航向的正確。例如:三軸模擬矽微MEMS角速率陀螺PA-3ARG-01系列 ,三軸數字矽微MEMS角速率陀螺PA-3ARG-01D系列,單軸矽微MEMS角速率陀螺PA-ARG-0200型系列,單軸石英MEMS角速率陀螺PM-ARS-XXXB型,單軸數字陀螺儀PA-ARG-01D

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現在一般的姿態方面的慣性應用,如IMU(慣性測量單元),由三軸陀螺儀和三軸加速度計組合而成:通用型數字慣性測量單元PA-IMU-01D系列,高精度數字慣性測量單元PA-IMU-03D系列.

目前的三軸加速度傳感器大多採用壓阻式、壓電式和電容式工作原理,產生的加速度正比於電阻、電壓和電容的變化,通過相應的放大和濾波電路進行采集。這個和普通的加速度傳感器是基於同樣的原理,所以在一定的技術上三個單軸就可以變成一個三軸。對於多數的傳感器應用來看,兩軸的加速度傳感器已經能滿足多數應用。但是有些方面的應用還是集中在三軸加速度傳感器中例如在數采設備,貴重資產監測,碰撞監測,測量建築物振動,風機,風力渦輪機和其他敏感的大型結構振動。

三軸加速度傳感器的好處就是在預先不知道物體運動方向的場合下,只有應用三維加速度傳感器來檢測加速度信號。三維加速度傳感器具有體積小和重量輕特點,可以測量空間加速度,能夠全面準確反映物體的運動性質。