三軸傳感器原理圖：3軸陀螺儀傳感器和3軸加速度傳感器的工作原理
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三軸傳感器原理圖：三軸加速度傳感器原理_三軸加速度傳感器應(yīng)用
三軸加速度傳感器原理
在加速度傳感器中有一種是三軸加速度傳感器，同樣的它是基于加速度的基本原理去實現(xiàn)工作的，加速度是個空間矢量，一方面，要準(zhǔn)確了解物體的運動狀態(tài)，必須測得其三個坐標(biāo)軸上的分量；另一方面，在預(yù)先不知道物體運動方向的場合下，只有應(yīng)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(xiàn)雙軸正負(fù)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。
目前的三軸加速度傳感器大多采用壓阻式、壓電式和電容式工作原理，產(chǎn)生的加速度正比于電阻、電壓和電容的變化，通過相應(yīng)的放大和濾波電路進(jìn)行采集。這個和普通的加速度傳感器是基于同樣的原理，所以在一定的技術(shù)上三個單軸就可以變成一個三軸。對于多數(shù)的傳感器應(yīng)用來看，兩軸的加速度傳感器已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用。但是有些方面的應(yīng)用還是集中在三軸加速度傳感器中例如在數(shù)采設(shè)備，貴重資產(chǎn)監(jiān)測，碰撞監(jiān)測，測量建筑物振動，風(fēng)機，風(fēng)力渦輪機和其他敏感的大型結(jié)構(gòu)振動。
三軸加速度傳感器優(yōu)點
三軸加速度傳感器的好處就是在預(yù)先不知道物體運動方向的場合下，只有應(yīng)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(zhǔn)確反映物體的運動性質(zhì)。
三軸加速度傳感器應(yīng)用
1、車身安全、控制及導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用
加速度傳感器已被廣泛應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域，主要集中在車身操控、安全系統(tǒng)和導(dǎo)航，典型的應(yīng)用如汽車安全氣囊（Airbag）、ABS防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛系統(tǒng)等。
目前車身安全越來越得到人們的重視，汽車中安全氣囊的數(shù)量越來越多，相應(yīng)對傳感器的要求也越來越嚴(yán)格。整個氣囊控制系統(tǒng)包括車身外的沖擊傳感器（Satellite Sensor）、安置于車門、車頂，和前后座等位置的加速度傳感器（G-Sensor）、電子控制器，以及安全氣囊等。電子控制器通常為16位或32位MCU，當(dāng)車身受到撞擊時，沖擊傳感器會在幾微秒內(nèi)將信號發(fā)送至該電子控制器。
隨后電子控制器會立即根據(jù)碰撞的強度、乘客數(shù)量及座椅/安全帶的位置等參數(shù)，配合分布在整個車廂的傳感器傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和做出相應(yīng)評估，并在最短的時間內(nèi)通過電爆驅(qū)動器（Squib Driver）啟動安全氣囊保證乘客的生命安全。
通常僅靠ABS和牽引控制系統(tǒng)無法滿足車輛在彎曲路段上的行車安全要求。該場合下電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng) （ESC） 就能夠通過修正駕駛員操作中的轉(zhuǎn)向不足或過度轉(zhuǎn)向，來控制車輛使其不偏離道路。該系統(tǒng)通過使用一個陀螺儀來測量車輛的偏航角，同時用一個低重力加速度傳感器來測量橫向加速度。將所得測量數(shù)據(jù)與通過行駛速度和車輪傾斜角兩項數(shù)據(jù)計算得到的結(jié)果進(jìn)行比對，從而調(diào)整車輛轉(zhuǎn)向以防止發(fā)生側(cè)滑。
除了車身安全系統(tǒng)這類重要應(yīng)用以外，目前加速度傳感器在導(dǎo)航系統(tǒng)中的也在扮演重要角色。 其主要利于GPS衛(wèi)星信號實現(xiàn)定位。而當(dāng)進(jìn)入衛(wèi)星信號接收不良的區(qū)域或環(huán)境中，如遂道、高樓林立、叢林地帶，就會因失去信號而喪失導(dǎo)航功能。基于MEMS技術(shù)的3軸加速度傳感器配合陀螺儀或電子羅盤等元件一起可創(chuàng)建方位推算系統(tǒng)（DR， Dead Reckoning），對GPS系統(tǒng)實現(xiàn)互補性應(yīng)用。
2、硬盤抗沖擊防護
目前由于海量數(shù)據(jù)對存儲方面的需求，硬盤和光驅(qū)等元器件被廣泛應(yīng)用到筆記本電腦、手機、數(shù)碼相機/攝相機、便攜式DVD機、PMP等設(shè)備中。便攜式設(shè)備由于其應(yīng)用場合的原因，經(jīng)常會意外跌落或受到碰撞，而造成對內(nèi)部元器件的巨大沖擊。
為了使設(shè)備以及其中數(shù)據(jù)免受損傷，越來越多的用戶對便攜式設(shè)備的抗沖擊能力提出要求。
一般便攜式產(chǎn)品的跌落高度為1.2~1.3米，其在撞擊大理石質(zhì)地面時會受到約50KG的沖擊力，硬盤等高速旋轉(zhuǎn)的器件卻在此類沖擊下顯得十分脆弱。
如果在硬盤中內(nèi)置3軸加速度傳感器，當(dāng)?shù)浒l(fā)生時，系統(tǒng)會檢測到加速的突然變化，并執(zhí)行相應(yīng)的自我保護操作，如關(guān)閉抗震性能差的電子或機械器件，讓磁頭復(fù)位，以減少硬盤的受損程度。
3、消費產(chǎn)品中的創(chuàng)新應(yīng)用
3軸加速度傳感器為傳統(tǒng)消費及手持電子設(shè)備實現(xiàn)了革命性的創(chuàng)新空間。其可被安裝在游戲機手柄上，作為用戶動作采集器來感知其手臂前后、左右，和上下等的移動動作，并在游戲中轉(zhuǎn)化為虛擬的場景動作如揮拳、揮球拍、跳躍、甩魚竿等，把過去單純的手指運動變成真正的肢體和身體的運動，實現(xiàn)比以往按鍵操作所不能實現(xiàn)的臨場游戲感和參與感。
此外，3軸加速度傳感器還可用于電子計步器，人在走動的時候會產(chǎn)生一定規(guī)律性的振動，而加速度傳感器可以檢測振動的過零點，從而計算出人所走的步或跑步所走的步數(shù)，從而計算出人所移動的位移。并且利用一定的公式可以計算出卡路里的消耗。
為電子羅盤（3D Compass）提供補償功能，如果不帶傾斜校正的電子指南針，需要用戶水平放置。而利用加速度傳感器可以測量傾角的這一原理，可以對電子指南針的傾斜進(jìn)行補償。
也可用于數(shù)碼相機的防抖，檢測手持設(shè)備的振動/晃動幅度，當(dāng)振動/晃動幅度過大時鎖住照相快門，使所拍攝的圖像永遠(yuǎn)是清晰的。
3軸加速度傳感器的應(yīng)用范圍很廣， 還能用于手持設(shè)備的姿態(tài)識別和UI操作。例如借助3軸加速度傳感器，手持設(shè)備可實現(xiàn)畫面自動轉(zhuǎn)向。
設(shè)備顯示的畫面和信息會根據(jù)用戶的動作而自動旋轉(zhuǎn)。其通過內(nèi)部傳感器對重力向量的方向檢測來確定設(shè)備處于水平或垂直狀態(tài)，并自動調(diào)整顯示狀態(tài)，給用戶帶來方便。
4、趣味性擴展功能
3軸加速度傳感器對用戶操控動作的轉(zhuǎn)變還可轉(zhuǎn)化為許多趣味性的擴展功能上，如虛擬樂器、虛擬骰子游戲，以及“閃訊”（Wave Message）等。
虛擬樂器內(nèi)置的加速度傳感器可檢測用戶對手持設(shè)備的揮動來控制樂器的節(jié)奏和音量等；骰子游戲也采用類似的原理，通過對揮動等動作的感知來控制虛擬骰子的旋轉(zhuǎn)速度，并借助內(nèi)部數(shù)學(xué)模型抽象的物理定律決定其停止的時間。
“閃訊”是一個更富有想象力的應(yīng)用，用戶可利用此功能在空中進(jìn)行文字編輯。“閃訊”即讓手持設(shè)備通過加速度傳感器捕捉用戶在空中模擬寫字的快速動作，主要適合較暗的環(huán)境下使用。手持設(shè)備上會安裝發(fā)光的LED，由于人眼視網(wǎng)膜的視覺暫留現(xiàn)象，其在空中揮動的動作會在其眼中留下短暫的連續(xù)畫面，完成寫字的所有動作筆順。
隨著MEMS微電子機械系統(tǒng)技術(shù)在傳感器領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使得加速度傳感器的體積變得更加輕便、性能得到明顯提升。
三軸傳感器原理圖：三軸加速度傳感器原理是什么，來看看吧！
在加速度傳感器中，存在一種三軸加速度傳感器，而它也是基于加速度的基本原理去實現(xiàn)工作的。在分析物體運動的時候，我們通常需要測出它在坐標(biāo)軸上的三個分量。利用三軸加速度傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)正負(fù)90度或雙軸0-360度的傾角。接下來，傳感愛好者就為大家詳細(xì)講解一下關(guān)于三軸加速度傳感器的原理，來看看吧！
三軸加速度傳感器原理
三軸加速度傳感器可以在預(yù)先不知道物體運動方向情況下，用三維加速度傳感器來檢測出加速度的信號，可以較為全面反映出物體在運動時表現(xiàn)出的特性。
現(xiàn)階段的三軸加速度傳感器大多采用壓阻式、壓電式和電容式工作原理，造成的加速度正比于電阻、電壓和電容的變化，通過對應(yīng)的放大和濾波電路進(jìn)行采集。這個和普通的加速度傳感器是基于同樣的基本原理，因此 在一定的技術(shù)上三個單軸就可以變成一個三軸。對于多數(shù)的傳感器應(yīng)用來看，兩軸的加速度傳感器已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用。可是有些方面的應(yīng)用還是集中在三軸加速度傳感器中例如在數(shù)采設(shè)備，昂貴資產(chǎn)監(jiān)測，碰撞監(jiān)測，測量建筑物振動,風(fēng)機,風(fēng)力渦輪機和其他敏感的大型結(jié)構(gòu)振動。
三軸加速度傳感器優(yōu)點
三軸加速度傳感器可被用以移動手持電子設(shè)備，能夠安裝在游戲機的手柄上，用于實現(xiàn)游戲的模擬操控。
三軸加速度傳感器具有重量輕的特點，能夠測量空間加速度，能夠全面準(zhǔn)確反映物體的運動性質(zhì)，在航空航天、機器人、汽車和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。
三軸加速度傳感器的優(yōu)勢就是在預(yù)先不知道物體運動方向的場合下，只能應(yīng)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重量輕和重量輕特點，能夠測量空間加速度，能夠全面準(zhǔn)確反映物體的運動性質(zhì)。
以上就是關(guān)于三軸加速度傳感器原理的介紹了，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類傳感器產(chǎn)品在各個領(lǐng)域中均出現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。理解三軸加速度傳感器原理并不難，它本質(zhì)上也是屬于加速度傳感器的一種。在未來，三軸加速度傳感器也將朝向著輕便、靈活、實用的方向發(fā)展。
