IMU中加速度计，陀螺仪和磁力计的工作原理

安排黄源autotian @ CSDNIMU：惯性测量单位，即惯性测量单位。

它是一个由各种传感器组成的模块，例如三轴加速度计，三轴陀螺仪和三轴磁力计。

IMU广泛用于无人驾驶车辆和无人机，许多电子设备（例如手机）也具有IMU传感器。

让我们谈谈IMU中的三轴加速度计，三轴陀螺仪和三轴磁力计的工作原理。

1.三轴加速度计三轴加速度计是基于加速度的基本原理来实现其工作的。

1.测量比力三轴加速度计是一种惯性传感器，可以测量物体的比力，即去除重力后的总加速度或作用在单位质量上的非重力。

当加速度计保持静止时，该加速度计可以感测由于重力引起的加速度，并且总加速度为零。

在自由落体运动中，总加速度为重力加速度，但加速度计处于失重状态，此时三轴加速度计的输出为零。

2.测量角度可使用三轴加速度计的原理来测量角度。

直观地，如图所示，弹簧压缩量由加速度计与地面之间的角度确定。

可以通过弹簧的压缩长度来测量比力。

因此，在没有外力的情况下，加速度计可以精确地测量俯仰角和侧倾角，并且没有累积误差。

MEMS三轴加速度计采用压阻，压电和电容工作原理，所产生的比力（压力或位移）分别与电阻，电压和电容的变化成比例。

这些变化可以通过相应的放大和滤波电路来收集。

该传感器的缺点是它会受到振动的极大影响。

三轴加速度计由于其测量角度的工作原理而无法测量偏航角：它可以测量俯仰角和侧倾角：2.三轴陀螺仪三轴陀螺仪是惯性导航系统的核心敏感设备，其测量精度直接影响惯性导航系统姿态计算的精度。

功能：用于测量单位内的角速度以及角速度积分后的角度计算原理：要了解三轴陀螺仪的原理，首先必须知道科里奥利力（科里奥利力）有一些地方也称为科里奥利力，简称科里奥利力，它描述了旋转系统中质点的线性运动相对于旋转系统由于惯性产生的线性运动的偏移。

科里奥利力来自物体运动的惯性。

---来自百度百科。

当质点相对于惯性系统沿直线移动时，由于质点本身是惯性的，因此其相对于旋转系统的轨迹是曲线。

基于旋转系统，我们认为存在一个驱动质点轨迹形成曲线的力。

科里奥利力是这种偏移的一种描述，表示为：当放置在旋转系统中时，原始线性运动将被偏移，线性轨迹将被偏移，但实际上线性运动的问题不受该力的影响。

，建立这样的虚拟力量称为科里奥利力量。

因此，我们在陀螺仪中选择两个物体，它们处于恒定运动中，并且它们的运动的相位差为-180度，即两个质量沿相反的方向移动并且具有相同的大小。

它们产生的科里奥利力是相反的，这迫使两个相应的电容板移动，从而导致电容的差异变化。

电容的变化与旋转角速度成正比。

旋转角的变化可以从电容中获得。

3.三轴磁力计磁力计可以提供设备在XYZ轴上所受磁场的数据，然后将相关数据导入微控制器的算法中，以提供与XYZ相关的航向角。

磁性北极。

此信息可用于检测地理位置。

位置。

磁力计使用三个相互垂直的磁阻传感器，并且每个轴上的传感器都检测该方向上地磁场的强度。

上图显示了具有晶体结构的合金材料。

它们对外部磁场非常敏感，并且磁场强度的变化会导致电阻o的变化。