Question

倾角传感器与加速度传感器有区别吗?陀螺仪是用来测加速度的还是倾角的?

Answer 1

• 倾角传感器与加速度传感器的区别在于前者是测量倾角的，后者是测量加速度的；

• 基于陀螺仪的传感器，既可以做成倾角传感器，也可以做成加速度传感器；

• 在要求相对不高的场合，一个基于陀螺仪的传感器，可以做到既能测量倾角，也可以测量加速度。

　　传感器：是一种检测装置。传感器能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。

　　倾角：

• 直线或平面与水平线或水平面所成的角，或者一直线与其在平面上的射影所成的角等，都叫倾角。

• 岩石面或矿表面与水平面所成的角。

• 地磁场磁力线上各点的切线与地平面所成的角。也叫磁倾角。在地球磁极上这个角是九十度，磁针垂直于水平面。

　　加速度：是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值Δv/Δt，是描述物体速度变化快慢的物理量，通常用a表示，单位是m/s2。加速度是矢量，它的方向是物体速度变化（量）的方向，与合外力的方向相同。

　　陀螺仪：是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。

　　陀螺：是绕一个支点高速转动的刚体。陀螺有两个基本特性：

1. 旋转轴会一直趋向于稳定指向一个方向；

2. 旋转轴在外力作用下会发生倾斜，在取消外力后，会重新稳定。

　　这两个特性从玩具陀螺上就可以看出：旋转的陀螺可以稳定的直立，在触碰它时会摇摆、打转，最后恢复直立状态。

　　陀螺仪就是利用陀螺的性质制成的传感器：

• 利用陀螺旋转轴一直指向一个方向的特点，检测旋转轴与某个平面所成的夹角及夹角的方向，可制成倾角传感器；

• 利用陀螺旋转轴在外力作用下会发生倾斜的特点，检测旋转轴在加速度作用下产生的夹角，可制成加速度传感器；

Answer 2

有
当测试车辆时，人们常常需要测量车辆的动态运动以及车辆相对于道路的倾角。
我们可以通过加速度计来获得车辆转弯、加速或者制动时产生的冲击力，但是，
除非车辆在进行上述运动时保持水平，
否侧测试结果是不准确的。
比如，
你想用
加速度计测量车辆的制动力，
但车辆是向前倾斜的，
测量结果中就会有重力分量。

大多数倾斜传感器把重力方向当作参考方向。
重力是一种加速度，
并且不断变化
（应该是随高度变化吧）。制动、加速和转弯时，车辆会产生加速度。然而当进
行倾斜测量时，
我们只需要得到重力加速度；
当进行车辆动力测量时，
却又只想
得到运动加速度。

有运动加速度时，
倾斜传感器将得到一个不准确的倾角。
也就是说，
在车辆倾斜
时只通过加速度计将无法得到准确的倾角。

通过测量绕车辆重心的旋转，
角速度传感器有助于纠正车俩向前倾斜带来的不利
影响。不幸的是，角速度传感器有其自身的缺陷。它测量旋转速度，不是旋转角
度，
通过不断积分得到角度。
当旋转速度的测量出现偏差，
积分后所得的角度将
会有很大的偏差。
但是，
你可以结合角速度值和加速度值，
计算出车辆动态运动
时的精确数据。
角速度和加速度的缺点可以相互弥补。
当拥有足够强的计算能力，
我们就可以得到实时的加速度和角度的精确值。