对于加速度传感器和陀螺仪两者来说,单从字面意思上来看,两者完全就是不搭边的,实际看似不同的两种传感器,却有着千丝万缕的联系。从定义上来看三轴加速度传感器,同样的它是基于加速度的基本原理去实现工作的,加速度是个空间矢量,一方面,要准确了解物体的运动状态,必须测得其三个坐标轴上的分量;另一方面,在预先不知道物体运动方向的场合下,只有应用三轴加速度传感器来检测加速度信号,由于三轴加速度传感器也是基于重力原理的,因此用三轴加速度传感器可以实现双轴正负90度或双轴0-360度的倾角,通过校正后期精度要高于双轴加速度传感器大于测量角度为60度的情况.
三轴加速度传感器具有体积小和重量轻特点,可以测量空间加速度,能够全面准确反映物体的运动性质,在航空航天、机器人、汽车和医学等领域得到广泛的应用。
加速度计是测横滚、俯仰的,一个是测量角速度变化的,加速度计适用于长时间、静态的倾斜角度变化;陀螺仪适用于短时间、动态情况的姿态变化, 一般我们所说的三轴陀螺仪+三轴加速度计组合成最小惯性测量单元,也叫IMU.
陀螺仪测角速度的,加速度是测线性加速度的。前者是惯性原理,后者是利用的力平衡原理。加速度计在较长时间的测量值是正确的,而在较短时间内由于信号噪声的存在,而有误差,陀螺仪,在较短时间内则比较准确而较长时间则会有与漂移而存有误差。因此,需要两者(相互调整)来确保航向的正确。例如:三轴模拟硅微MEMS角速率陀螺PA-3ARG-01系列 ,三轴数字硅微MEMS角速率陀螺PA-3ARG-01D系列,单轴硅微MEMS角速率陀螺PA-ARG-0200型系列,单轴石英MEMS角速率陀螺PM-ARS-XXXB型,单轴数字陀螺仪PA-ARG-01D
现在一般的姿态方面的惯性应用,如IMU(惯性测量单元),由三轴陀螺仪和三轴加速度计组合而成:通用型数字惯性测量单元PA-IMU-01D系列,高精度数字惯性测量单元PA-IMU-03D系列.
目前的三轴加速度传感器大多采用压阻式、压电式和电容式工作原理,产生的加速度正比于电阻、电压和电容的变化,通过相应的放大和滤波电路进行采集。这个和普通的加速度传感器是基于同样的原理,所以在一定的技术上三个单轴就可以变成一个三轴。对于多数的传感器应用来看,两轴的加速度传感器已经能满足多数应用。但是有些方面的应用还是集中在三轴加速度传感器中例如在数采设备,贵重资产监测,碰撞监测,测量建筑物振动,风机,风力涡轮机和其他敏感的大型结构振动。
三轴加速度传感器的好处就是在预先不知道物体运动方向的场合下,只有应用三维加速度传感器来检测加速度信号。三维加速度传感器具有体积小和重量轻特点,可以测量空间加速度,能够全面准确反映物体的运动性质。