三軸加速度傳感器原理_深圳市現代豪方儀器儀表科技有限公司

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三軸加速度傳感器原理

所屬品牌:美國DYTRAN振動，加速度傳感器來源:深圳市現代豪方儀器儀表點擊:3698次發布時間:2018-11-12

三軸加速度傳感器原理

三軸加速度計它是基于加速度的基本原理去實現工作的。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。

由于三軸加速度傳感器也是基于重力原理的，因此用三軸加速度傳感器可以實現雙軸正負90度或雙軸0-360度的傾角，通過校正后期精度要高于雙軸加速度傳感器大于測量角度為60度的情況。

如果芯片水平靜置，X、Y方向的重力分量為0g，而Z軸方向的重力分量為g。如下圖所示，X=0;Y=0 Z=g

三軸加速度傳感器原理

圖1 芯片水平靜置

如果各邊與水平方向有一些夾角，則其圖像如圖2所示，X軸方向的加速度大小為Ax，其與水平線的夾角為α1，與重力加速度的夾角α;同理，Y軸方向的加速度為Ay，與水平線的加速度為 β1，與重力加速度g的夾角為β;Z軸方向的加速度為Az，與水平線的加速度為 γ1，與重力加速度g的夾角為γ。

三軸加速度傳感器原理

圖2 各邊夾角

基于2中的夾角概念，它們的關系為α = 90度- α1， β = 90度- β1 ， γ = 90度- γ1。

g在各軸方向上的分量為：Ax = gcosα， Ay = gcosβ ， Az = gcosγ; 將3中數據代入得：Ax = gcosα = gcos(90度- α1) =gsinα1 ，同理 Ay = gsinβ1 ， Az = gsin γ1.

三軸加速度傳感器原理

如圖3所示。

(其中各垂直虛線的大小為：g*g = Ax*Ax gcosα1*gcosα1，則gcosα1 = squr(g*g - Ax*Ax) ，gcosβ1 =squr (g*g - Ay*Ay )，gcosγ1 =squr(g*g - Az*Az ))勾股定理和三角函數的應用.

其中 α1 、β1 、γ1分別是X、Y、Z軸和水平線的角速度值即弧度值(并不是我們所說的角度值)，Ax 、Ay、Az是三個軸上的加速度值。

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