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粒度儀

不同常用的傳感器的應用

發布日期:2022-05-30 點擊率:38

    手機傳感器檢測安卓手機上所有可用感應器,并通過圖像生動的展示它們是如何運作的。手機傳感器也能夠識別該手機硬件支持哪些傳感器,并提供對我們日常生活起著重要作用的傳感工具。手機傳感器只能檢測到變化。如果屬性沒有變化,它顯示的溫度值、距離值、光和壓力的值可能不準確。下面我們來看看不同常用的傳感器的應用:
    1 加速度傳感器
    加速度傳感器又叫G-sensor,返回x、y、z三軸的[1] 加速度數值。
    該數值包含地心引力的影響,單位是m/s^2。
    將手機平放在桌面上,x軸默認為0,y軸默認0,z軸默認9.81。
    將手機朝下放在桌面上,z軸為-9.81。
    將手機向左傾斜,x軸為正值。
    將手機向右傾斜,x軸為負值。
    將手機向上傾斜,y軸為負值。
    將手機向下傾斜,y軸為正值。
    加速度傳感器可能是為成熟的一種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系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。
    這些傳感器一般提供±2G至±16G的加速度測量范圍,采用I2C或SPI接口和MCU相連,數據精度小于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。
    單位也可以是高斯(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)。
    電子羅盤傳感器同時提供下文的方向傳感器數據。
    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。
    為了得到的角度數據,E-compass需要獲取G-sensor的數據,
    經過計算生產O-sensor數據,否則只能獲取水平方向的角度。
    方向傳感器提供三個數據,分別為azimuth、pitch和roll。
    azimuth:方位,返回水平時磁北極和Y軸的夾角,范圍為0°至360°。
    0°=北,90°=東,180°=南,270°=西。
    pitch:x軸和水平面的夾角,范圍為-180°至180°。
    當z軸向y軸轉動時,角度為正值。
    roll:y軸和水平面的夾角,由于歷史原因,范圍為-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。
    手機中使用的電子羅盤芯片有AKM公司的897X系列,ST公司的LSM系列以及雅馬哈公司等等。
    由于需要讀取G-sensor數據并計算出M-sensor和O-sensor數據,
    因此廠商一般會提供一個后臺daemon來完成工[1] 作,電子羅盤算法一般是公司私有產權。
    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。
    ST的L3G系列的陀螺儀傳感器比較流行,iphone4和google的nexus s中使用該種傳感器。
    5 光線感應傳感器
    光線感應傳感器檢測實時的光線強度,光強單位是lux,其物理意義是照射到單位面積上的光通量。
    光線感應傳感器主要用于Android系統的LCD自動亮度功能。
    可以根據采樣到的光強數值實時調整LCD的亮度。
    6 壓力傳感器
    壓力傳感器返回當前的壓強,單位是百帕斯卡hectopascal(hPa)。
    7溫度傳感器
    溫度傳感器返回當前的溫度。
    8 接近傳感器
    接近傳感器檢測物體與手機的距離,單位是厘米。
    一些接近傳感器只能返回遠和近兩個狀態,
    因此,接近傳感器將距離返回遠狀態,小于距離返回近狀態。
    接近傳感器可用于接聽電話時自動關閉LCD屏幕以節省電量。
    一些芯片集成了接近傳感器和光線傳感器兩者功能。
    下面三個傳感器是Android2新提出的傳感器類型,目前還不太清楚有哪些應用程序使用。
    9 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。
    坐標系統與加速度傳感器相同。
    當設備復位時,重力傳感器的輸出與加速度傳感器相同。
    10 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,坐標系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
    11 旋轉矢量傳感器
    旋轉矢量傳感器簡稱RV-sensor。
    旋轉矢量代表設備的方向,是一個將坐標軸和角度混合計算得到的數據。
    RV-sensor輸出三個數據:
    x*sin(theta/2)
    y*sin(theta/2)
    z*sin(theta/2)
    sin(theta/2)是RV的數量級。
    RV的方向與軸旋轉的方向相同。
    RV的三個數值,與cos(theta/2)組成一個四元組。
    RV的數據沒有單位,使用的坐標系與加速度相同。

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