傳感器分類詳解

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現在的手機或者其他便攜設備中用到了越來越多的傳感器，什麼加速度傳感器，方向傳感器
、重力傳感器
、陀螺儀

、g-sensor、o-sensor等等，這些傳感器到底是幹什麼用的，各自有什麼特點
，彼此之間又有什麼區分？本文就對他們進行簡單的對比介紹。

1

、加速度傳感器

加速度傳感器又叫G-sensor，獲取的是x、y
、z三軸的加速度數值。

該數值包含地心引力的影響，單位是m/s^2。

將手機平放在桌麵上，x軸默認為0，y軸默認0，z軸默認9.81。

將手機朝下放在桌麵上，z軸為-9.81。

加速度傳感器可能是最為成熟的一種mems產品，市場上的加速度傳感器種類很多。手機中常用的加速度傳感器有BOSCH（博世）的BMA係列，AMK的897X係列，ST的LIS3X係列等。這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測量範圍，采用I2C或SPI接口和MCU相連
，數據精度小於16bit。

2、磁力傳感器

磁力傳感器簡稱為M-sensor，返回x
、y、z三軸的環境磁場數據。

該數值的單位是微特斯拉（micro-Tesla）
，用uT表示。也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。

硬件上一般沒有獨立的磁力傳感器，磁力數據由電子羅盤傳感器提供（E-compass）。電子羅盤傳感器在提供磁力傳感器數據的同時，還能提供方向傳感器數據。

3、方向傳感器

方向傳感器簡稱為O-sensor，返回三軸的角度數據
，方向數據的單位是角度。

如上所述，電子羅盤E-compass在獲取到G-sensor的數據之後，經過計算生產O-sensor數據以及M-sensor數據。

O-sensor提供三個數據，分別為azimuth、pitch和roll。

azimuth：方位，返回水平時磁北極和Y軸的夾角
，範圍為0°至360°。0°=北，90°=東
，180°=南，270°=西。

pitch：x軸和水平麵的夾角，範圍為-180°至180°。當z軸向y軸轉動時，角度為正值。

roll：y軸和水平麵的夾角
，由於曆史原因
，範圍為-90°至90°。當x軸向z軸移動時
，角度為正值。

電子羅盤在獲取正確的數據前需要進行校準，通常可用8字校準法。8字校準法要求用戶使用需要校準的設備在空中做8字晃動
，原則上盡量多的讓設備法線方向指向空間的所有8個象限。

4、陀螺儀傳感器

陀螺儀傳感器叫做Gyro-sensor

，返回x
、y、z三軸的角加速度數據。

角加速度的單位是radians/second。

根據Nexus S手機實測：

水平逆時針旋轉，Z軸為正。

水平逆時針旋轉，z軸為負。

向左旋轉
，y軸為負。

向右旋轉，y軸為正。

向上旋轉，x軸為負。

向下旋轉，x軸為正。

5、重力傳感器

重力傳感器簡稱GV-sensor
，輸出重力數據。

在地球上
，重力數值為9.8，單位是m/s^2。

坐標係統與加速度傳感器相同。

當設備複位時，重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。

6、線性加速度傳感器

線性加速度傳感器簡稱LA-sensor。

線性加速度傳感器是加速度傳感器減去重力影響獲取的數據。

單位是m/s^2，坐標係統與加速度傳感器相同。

加速度傳感器、重力傳感器和線性加速度傳感器的計算公式如下：

加速度 = 重力 + 線性加速度。