中文字幕日韩亚洲欧美一区_ 陀螺儀、加速計和磁力計

現代移動(dòng)及車(chē)載終端包含越來(lái)越多的傳感器，陀螺儀、加速計、磁力計、感光器等等，從原理上講，這些傳感器的本質(zhì)都是相同的，都是把外部環(huán)境變化轉化為通信系統可理解的電信號的過(guò)程。像溫度計、光感器等傳感器，因為功能單一非常容易理解，而陀螺儀、加速計和磁力計則因為原理及結構復雜，導致實(shí)際功能出現重疊，但又各有特點(diǎn)和局限性，在實(shí)際應用中很容易對其應用邊界產(chǎn)生混淆，本文總結它們三者概念要點(diǎn)，如有理解錯誤，敬請指出。

一、陀螺儀

陀螺儀（Gyroscope、GYRO-Sensor）也叫地感器，傳統結構是內部有個(gè)陀螺，如下圖所示（三軸陀螺），三軸陀螺儀的工作原理是通過(guò)測量三維坐標系內陀螺轉子的垂直軸與設備之間的夾角，并計算角速度，通過(guò)夾角和角速度來(lái)判別物體在三維空間的運動(dòng)狀態(tài)。三軸陀螺儀可以同時(shí)測定上、下、左、右、前、后等6個(gè)方向（合成方向同樣可分解為三軸坐標），最終可判斷出設備的移動(dòng)軌跡和加速度。

也就是說(shuō)陀螺儀通過(guò)測量自身的旋轉狀態(tài)，判斷出設備當前運動(dòng)狀態(tài)，是向前、向后、向上、向下、向左還是向右呢，是加速（角速度）還是減速（角速度）呢，都可以實(shí)現，但是要判斷出設備的方位（東西南北），陀螺儀就沒(méi)有辦法。

傳統的陀螺儀屬于機械式的，隨技術(shù)發(fā)展，還有出現了振動(dòng)式陀螺儀、激光陀螺儀、微機電機械陀螺儀等，無(wú)論是在體積微型化、測量精度和易用性上都有大大提高。

二、加速計

加速計（Accelerometer、G-Sensor）也叫重力感應器，實(shí)際上是可以感知任意方向上的加速度（重力加速度則只是地表垂直方向加速度），加速計通過(guò)測量組件在某個(gè)軸向的受力情況來(lái)得到結果，表現形式為軸向的加速度大小和方向（XYZ），這一點(diǎn)又有點(diǎn)類(lèi)似于陀螺儀，但陀螺儀的更多關(guān)注自身旋轉情況（原位運動(dòng)），加速計則主要是測量設備的受力情況，也就是三軸運動(dòng)情況，盡管加速計也可能在某個(gè)小范圍換算出角速度的可能，但設計原理決定似乎更適合于空間運動(dòng)判斷。

三、磁力計

磁力計（Magnetic、M-Sensor）也叫地磁、磁感器，可用于測試磁場(chǎng)強度和方向，定位設備的方位，磁力計的原理跟指南針原理類(lèi)似，可以測量出當前設備與東南西北四個(gè)方向上的夾角。所以，陀螺儀知道“我們轉了個(gè)身”，加速計知道“我們又向前走了幾米”，而磁力計則知道“我們是向西方向”的。

所以在實(shí)際應用中，由于應用、誤差修正、誤差補償需要，往往會(huì )結合使用上述傳感器，充分利用每種傳感器的特長(cháng)，讓最終的運算結果更準確，比如在A(yíng)ndroid中，會(huì )同時(shí)使用磁力計和加速計來(lái)運算出Orientation（方位計），運算出的方位信息需要同時(shí)結合磁場(chǎng)方向和方向運動(dòng)情況才能得到。

注意：

上述三種實(shí)際使用中，還會(huì )延伸出重力感應器（重力傳感器，Gravity Sensor，GV-Sensor）、線(xiàn)性加速度傳感器（LA-Sensor）、旋轉矢量傳感器（RV-Sensor）等綜合類(lèi)型傳感器（虛擬）。實(shí)際上，方向傳感器（O-Sensor）也屬于綜合類(lèi)型傳感器，這類(lèi)綜合類(lèi)型傳感器，就是下面參考資料中提到的"傳感器融合"概念。

參考文章：

Android操作系統11種傳感器介紹

http://www.oschina.net/question/163910_28354

在 Windows 8 中支持傳感器

http://blogs.msdn.com/b/b8_cn/archive/2012/02/06/windows-8-supporting-sensors.aspx

什么是傳感器融合？

http://mems.baike.com/article-78891.html

android 重力感應和屏幕旋轉關(guān)系

http://blog.csdn.net/lzx_bupt/archive/2010/04/20/5507165.aspx

加速度計和陀螺儀的區別

http://www.cnblogs.com/liuq0s/archive/2010/09/02/1816394.html

三軸陀螺儀與加速度計如何輔助Iphone定位的