原文標(biāo)題:姿態(tài)傳感器詳解
姿態(tài)傳感器的工作原理
姿態(tài)傳感器是基于MEMS技術(shù)的高性能三維運(yùn)動(dòng)姿態(tài)測量系統(tǒng)。它包含三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì),三軸電子羅盤等運(yùn)動(dòng)傳感器,通過內(nèi)嵌的低功耗ARM處理器得到經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)娜S姿態(tài)與方位等數(shù)據(jù)。利用基于四元數(shù)的三維算法和特殊數(shù)據(jù)融合技術(shù),實(shí)時(shí)輸出以四元數(shù)、歐拉角表示的零漂移三維姿態(tài)方位數(shù)據(jù)。
姿態(tài)傳感器內(nèi)部采用高分辨力差分數(shù)模轉(zhuǎn)換器,內(nèi)置自動(dòng)補(bǔ)償和濾波算法,最大程度減小了環(huán)境變化引起的誤差。把靜態(tài)重力場的變化轉(zhuǎn)換成傾角變化,通過數(shù)字方式直接輸出當(dāng)前的橫滾角和俯仰角,產(chǎn)品安裝方便、使用簡單、體積小、抗外界電磁干擾、承受振動(dòng)沖擊能力強(qiáng)。
姿態(tài)傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
姿態(tài)傳感器通過采集傳感器的數(shù)據(jù),融合卡拉曼濾波,輸出實(shí)時(shí)的姿態(tài)數(shù)據(jù)。由于采用三軸加速度計(jì)和三軸磁傳感器輔助陀螺以及溫度補(bǔ)償?shù)乃惴夹g(shù),使得該產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全姿態(tài)優(yōu)異的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。該產(chǎn)品不僅能輸出姿態(tài)數(shù)據(jù),還能輸出三軸加速度計(jì),三軸陀螺儀以經(jīng)三軸磁場9軸數(shù)據(jù),適用各種應(yīng)用平臺。
如下圖所示為系統(tǒng)硬件總框圖:
主要分為電源模塊、單片機(jī)模塊、磁傳感模塊、加速度傳感模塊和RS-232接口模塊。
?實(shí)體電路板示意圖如上圖所示。
如下圖所示為系統(tǒng)軟件總框架圖:
?主要可以分為初始化、采集、通信、解析、輸出等幾個(gè)環(huán)節(jié),產(chǎn)品配套有成熟的上位機(jī)軟件可以很簡便地直接使用,并且可以根據(jù)需求進(jìn)行功能或界面的修改。
姿態(tài)傳感器的應(yīng)用
姿態(tài)傳感器可廣泛應(yīng)用于航模無人機(jī),機(jī)器人,天線云臺,聚光太陽能,地面及水下設(shè)備,虛擬現(xiàn)實(shí),人體運(yùn)動(dòng)分析等需要低成本、高動(dòng)態(tài)三維姿態(tài)測量的產(chǎn)品設(shè)備中。想更多了解這款傳感器或者對這個(gè)傳感器有興趣的話可以咨詢博主。