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运动传感器融合成趋势实现多轴运动跟踪-【资讯】

发布时间:2021-09-03 13:03:32 阅读: 来源:球磨机橡胶衬板厂家

消费电子迅猛发展,其功能也不断改进完善,而这其中就离不开运动传感器作用的发挥。运动传感器被广泛应用于视频控制台、智能手机、电视遥控器和个人训练设备等,能够对移动方向和运动目标等进行感应。尤其是运动传感器与GPS结合已经成为趋势,这使得其跟踪运动方面的能力得到大幅提升。

运动传感器的潜力正在被挖掘和开发,获取精确可靠的指向和跟踪信息,显然仍是研究人员努力的大方向。但是单一的运动检测传感器都会存在优势和劣势,而解决的办法就是不同传感器的融合和集成,将各种传感器数据进行复杂的算法,以实现更加精确的检测结果。这对于消费电子来说,无疑是更是欢迎的形态和趋势。

常用的运动传感器主要包括3轴加速度传感器(3轴加速度计)、陀螺仪、地磁传感器等。

加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备,一种是角加速度计,另一种就是线加速度计。通过测量由于重力引起的加速度,可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,可以分析出设备移动的方式。因此加速度传感器的应用十分广泛,如汽车的气囊设置、相机中的图像防抖、笔记本的自由落体检测功能、游戏机中的手势识别、基本的运动跟踪、智能手机和平板电脑的设备朝向、横竖屏切换等功能。因此可以说加速度传感器为电子产品带来了更多的功能,提升了用户体验度。

但是作为运动传感器的一种,加速度传感器也存在一些不足。主要表现为不能建立绝对或相对的航向,对运动太过敏感,极易导致手的抖动,以及导致显着的累积方向或位置误差等。

陀螺仪是一种角运动检测装置,可以测量围绕轴的旋转角速度,并通过推导得到围绕轴的旋转角度。陀螺仪被广泛用是由于它的两个基本特性:一为定轴性,另一是进动性,这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。陀螺仪具有多种分类,包括陀螺方向仪、陀螺罗盘、陀螺垂直仪、陀螺稳定器、速率陀螺仪、陀螺稳定平台、陀螺仪传感器、光纤陀螺仪、激光陀螺仪、MEMS陀螺仪等。

陀螺仪传感器是基于自由空间移动和手势的定位和控制系统,目前已经广泛被应用于智能手机、智能电视机遥控器等移动便携设备上。它可以让你在假象平面上挥动并移动光标,绕着链接画圈和点击按键。陀螺仪传感器可以拓展游戏潜能,增强体验等。MEMS陀螺仪因其成本低,能批量生产,已经能够广泛应用于汽车牵引控制系统、医用设备、军事设备等低成本需求应用中。

陀螺仪的主要不足表现为不能提供绝对基准,因此需要以其他运动传感器一起使用。陀螺仪的零偏或零偏移会随时间漂移,需要及时校正以避免系统误差。

地磁传感器用于测量地球的磁场,进而推导出航向。目前地磁传感器主要用于检测车辆的存在和车型识别。数据采集系统在交通监控系统中起着非常重要的作用,地磁传感器是数据采集系统的关键部分,传感器的性能对数据采集系统的准确性起决定作用。但是随着智能手机技术的不断发展,地磁传感器也被应用其中,实现罗盘等功能。而在消费电子产品中,使用最广泛的地磁传感器是霍尔效应传感器,其具有功耗低,体积小,成本低的优势。

磁力传感器的不足主要表现为它们会测量所有磁场,不仅是地球磁场,而且改变局部磁场会临时性地干扰航向信息。

正因为不同种类的运动传感器都具有自身特色,同时也拥有自身不足,因此为了满足应用需求,传感器的融合已经成为大的趋势,正在实现多轴的运动跟踪。融合后的运动传感器,将为消费电子产品功能实现提供更多的支撑。

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