加速度计VS陀螺仪——如何区分两个传感器
运动传感器在技术世界中至关重要，因为它们检测和测量运动。传感器包括通过微机电系统 (MEMS) 运行的加速度计和陀螺仪。
好消息是您会在市场上找到大量传感器。然而，选择最好的设备可能很困难，因此我们今天将讨论加速度计和 VS 陀螺仪之间的区别。
陀螺仪
（陀螺仪）
定义
陀螺仪传感器是一种紧凑型设备，可借助地球重力确定方向或旋转变化。那么它的主要原理就是保持角动量。
部分陀螺仪包括MEMS、电子和机械陀螺仪等。
工作原理
陀螺仪结构由转子、万向节（围绕转子的三个环）、陀螺仪框架和自旋轴组成。
陀螺仪的部件
通常，陀螺仪通过旋进效应运行，旋转自旋轴使其能够克服重力。换句话说，它会立即将自己调整到一边，而不是因为重力而倒下。
应用程序
- 陀螺仪的一些应用包括：
- 通过 MEMS 陀螺仪消费电子，例如高端和中端 Android 手机，
- 通过惯性测量单元 (IMU) 的惯性制导系统，
- 船舶、摩托车和车辆的稳定性，
- 空间站，以及
（轨道空间站）
- 飞机。
加速度计
定义
加速度计是一种检测和测量非重力加速度的机电设备。也就是说，响应运动对时间带来的振动。
PCB 加速度计
此外，它们通常确定方向并检测振动、速度或位置。
工作原理
加速度计有两种不同的工作原理，即电容变化和压电效应。
电容变化
第一种方法使用公式来求加速度。因此，力 =质量 × 加速度。因此，加速度将是物体的当前力/质量。
工作步骤
- 首先，有两个电容板。
- 然后，物体的质量将压在其中一个电容板上并导致电容发生变化。这样，您还可以测量力。
- 最后，我们使用已知质量和力的值来测量加速度。
压电效应
步骤
- 加速度计会在振动时产生电压，因为它包含在按压时会产生电压的微观晶体结构。
- 其次，产生的电压给出当前加速度值的读数。
应用程序
- 加速度计应用如下；
- 需要运动感应的应用或游戏，例如 Kinect、Wii 等，
- 健身可穿戴设备或追踪器，
（可穿戴无线体域网）
- 医疗器械，例如人造身体部位，
- 跌倒感应，
- 地震检测，
- 倾斜感应，例如在 iPhone 中检测手机是处于横向还是纵向模式，
- 通过基于轴的感应（Android、iPhone 等）在移动设备中使用地图/指南针应用程序
陀螺仪和加速度计的区别
下面的对比表显示了加速度计和陀螺仪之间的区别。
如何选择加速度计和陀螺仪？
在选择加速度计或陀螺仪时，您需要在购买前考虑几个标准。此外，您的选择通常取决于手头的项目及其要求。
现在让我们看看需要的广泛因素。
加速度计
因素包括；
- 范围
如果您希望测量高精度加速度，请选择具有高量程的加速度计，最好是 2Gs 或以上。最高测量加速度可以接近 5000Gs。
- 界面
尽管能够通过模拟和数字电路连接加速度计，但最好选择使用数字接口的加速度计。接口的示例是串行接口，例如 I2C 或 SPI、PWM 接口或模数转换器接口。它还可以与 Raspberry Pi 和 Arduino 等板连接。
- 测量的轴数。
这两种加速度计包括三轴或两轴。
三轴加速度计
如今，焦点已转移到看起来像微型 3 轴加速度计的单轴加速度计。迷你 3 轴加速度计非常理想，因为它们可以高精度测量加速度，但仅适用于少数设备。尽管如此，它们是负担得起的。
- 电源使用情况
然后，考虑集成电路板的尺寸和加速度计的质量，因为它们会影响其功耗和性能灵敏度。此外，建议的电流消耗约为 100s 的 µA 范围。
此外，您还可以找到具有睡眠功能的数字加速度计，因为它有助于在设备处于非活动状态时节省能源。
- 奖励功能
较新的加速度计型号具有附加功能，例如轻敲感应、0-g 检测、睡眠控制和可选测量范围。
- 灵敏度
灵敏度是指加速度计根据加速度的变化可测量的垂直力的大小。可悲的是，由于低灵敏度输出，加速加速度计始终会导致测量不准确。
- 费用
最后，始终查看您的预算。例如，如果您需要以较低的成本测量加速度，请选择倾斜/里氏开关而不是加速度计。
加速度计VS陀螺仪： 陀螺仪
因素包括；
- 范围
首先，保持陀螺仪的最大范围低于您需要测量的最大角速度。另一方面，保持陀螺仪的范围略高于预期值，以获得更高的精度和灵敏度。
- 数字与模拟（接口）
几乎所有陀螺仪都有模拟输出接口，但在极少数情况下，您会发现一些带有数字接口的陀螺仪，即 I2C 或 SPI。模拟输出接口易于与 MCU 集成。
- 测量的轴数。
三轴陀螺仪
3 轴陀螺仪最近开始兴起，市场上可用的陀螺仪是 2 轴或 1 轴。在选择期间，请选择适合您测量要求的陀螺仪。例如，一些 2 轴设备通常测量横滚和俯仰，而其余的可以测量偏航和俯仰。
- 电源使用情况
如果您正在从事电池供电的项目，那么您选择的陀螺仪应该考虑到功耗。标准电流消耗在 100s 的 µA 范围内。
另外，查看陀螺仪是否具有睡眠功能，以便在不需要时进行节能。
- 奖励功能
大多数陀螺仪具有温度输出的附加功能，有助于补偿漂移。
- 费用
陀螺仪的成本不会超过其他因素。因此，您可以选择便宜的。
结论
感谢您一直坚持到本主题的最后一点。我们希望继续前进，您将对加速度计或陀螺仪做出明智的选择。但是，如果您需要一些说明，请联系我们寻求帮助。
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