傳感器有什么用?為什么要用傳感器?
傳感器在生活中有怎樣的應(yīng)用?
工程師要怎么了解一個(gè)傳感器
貿(mào)澤電子傾力支持 與非網(wǎng)獨(dú)家制作
《明星開發(fā)板》第二期 從零開始認(rèn)識(shí)一款加速度傳感器
傳感器可以說是電子設(shè)備的眼睛,電子設(shè)備透過傳感器來認(rèn)識(shí)世界傳感器,傳感器的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。作為一個(gè)工程師,我們要怎么樣來了解一個(gè)傳感器,怎么來給我們?cè)O(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì),加入可以觀察世界的眼睛呢?
本期明星開發(fā)板主題:工程師帶你從零開始認(rèn)識(shí)一款加速度傳感器。
EVAL-ADXL356BZ 評(píng)估板,是一款加速度計(jì),該評(píng)估板可快速評(píng)估 ADXL356 低噪聲,低功耗,3 軸 MEMS 加速度計(jì)的性能。它提供可選的±10g 和±20g 滿量程范圍。所謂的加速度就是一個(gè)用來度量加速的儀器,對(duì)于加速度,我們最熟悉的肯定是重力加速度,除了這個(gè)一直存在的,垂直于地面的加速度,還有平行于地面的加速度,比如特斯拉 Model3 車型百公里加速最好成績(jī)是 3.4 秒。最基礎(chǔ)的 SYZ 三軸加速度是怎么來測(cè)量的呢?
我們來看下面這張圖??梢钥匆娤聢D的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,左右的彈簧,中間一個(gè)質(zhì)量塊,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)沒在運(yùn)動(dòng)或者勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,左右彈簧長(zhǎng)度相當(dāng),當(dāng)系統(tǒng)加速度發(fā)生變化的時(shí)候,左右的彈簧會(huì)發(fā)生形變。只要測(cè)量彈簧的形變程度,就可以知道整個(gè)系統(tǒng)的加速度,如果 XYZ 各有一個(gè)這樣的機(jī)械系統(tǒng),那么我們就可以觀察一個(gè)系統(tǒng)的在三位空間的加速度。
EVAL-ADXL356BZ 評(píng)估板,得益于 MEMS,Micro-Electro-Mechanical System,微機(jī)電系統(tǒng),微機(jī)電系統(tǒng)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí),是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)。ADXL356BZ 加速度傳感器的尺寸相對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)要小的多。所謂微機(jī)電系統(tǒng)顧名思義也就是將微電路,微機(jī)械按照功能在芯片上進(jìn)行集成,這樣才有我們今天所看見的加速度傳感器。微機(jī)電系統(tǒng)并不局限于加速度傳感器,常見的 MEMS 傳感器還有麥克風(fēng),陀螺儀,壓力傳感器,光學(xué)傳感器、濕度傳感器等等。
了解了加速度傳感器的基礎(chǔ),我們就可以開始實(shí)踐,將加速度計(jì),接入我們的系統(tǒng),通過變成實(shí)現(xiàn) MCU 與 EVAL-ADXL356BZ 評(píng)估板最基礎(chǔ)的通信。實(shí)現(xiàn)了通信的部分,這樣我們的電子設(shè)備就獲得了觀察世界的基礎(chǔ)——原始數(shù)據(jù)。接下來,我們只需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,就可以讓我們的電子設(shè)備對(duì)這個(gè)世界的認(rèn)識(shí)更加深刻。比如配合陀螺儀,地磁計(jì)等傳感器進(jìn)行角度融合算法獲得姿態(tài)角,歐拉角,透過偏航角,俯仰角,橫滾角,就可以明確系統(tǒng)姿態(tài)。
再比如,配合 PID 算法,就可以簡(jiǎn)易的形成一個(gè)類似平衡車的應(yīng)用。
還有將數(shù)據(jù)代入 WISDM 的數(shù)據(jù)集,該數(shù)據(jù)集采集了 36 位志愿者,共 100 多萬個(gè)采樣點(diǎn),包含 “靜坐,站立,上樓,下樓,步行,慢跑“六種行為的數(shù)據(jù)標(biāo)定。從就可以通過一個(gè)或多個(gè)加速度設(shè)備,根據(jù)數(shù)據(jù)集分析出一個(gè)人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
更詳細(xì)的內(nèi)容介紹和產(chǎn)品演示請(qǐng)觀看視頻了解。