發布詢價單
您的位置:首頁 > 資訊 > 科技探索 > 正文

?淺談四旋翼無人機上的常用傳感器及其作用

2020-05-19 09:29 性質:轉載 作者: 雨飛工作室 來源: 雨飛工作室
免責聲明:無人機網(www.hcezuh.icu)尊重合法版權,反對侵權盜版。(凡是我網所轉載之文章,文中所有文字內容和圖片視頻之知識產權均系原作者和機構所有。文章內容觀點,與本網無關。如有需要刪除,敬請來電商榷!)
四旋翼無人機上的常用傳感器,主要包括角速度傳感器(陀螺儀)、加速度傳感器(加速度計)、地磁傳感器(數字羅盤)、氣壓傳感器(氣壓計)等。一、角速度傳感器...

四旋翼無人機上的常用傳感器,主要包括角速度傳感器(陀螺儀)、加速度傳感器(加速度計)、地磁傳感器(數字羅盤)、氣壓傳感器(氣壓計)等。

一、角速度傳感器(陀螺儀)

角速度傳感器應用科里奧利力原理:科里奧利力來自于物體運動所具有的慣性,在旋轉體系中進行直線運動的質點,由于慣性的作用,有沿著原有運動方向繼續運動的趨勢,但是由于體系本身是旋轉的,在經歷了一段時間的運動之后,體系中質點的位置會有所變化,而它原有的運動趨勢的方向,如果以旋轉體系的視角去觀察,就會發生一定程度的偏離。當一個質點相對于慣性系做直線運動時,相對于旋轉體系,其軌跡是一條曲線。立足于旋轉體系,我們認為有一個力驅使質點運動軌跡形成曲線,這個力就是科里奧利力。

角速度傳感器的通常被應用于檢測物體的移動。例如:一個人朝著一個固定方向在直線前進,從太空來看,這個人其實是以一定的角度在旋轉前進。通過檢測這個角速度,我們就能夠知道物體是否在移動。在四軸飛行器中,通過對不同方向的角速度檢測,我們就能夠知道飛行器的運動方向。常用的運動方向檢測包括X方向、Y方向、Z方向,即通常所說的三軸角速度傳感器,也稱三軸陀螺儀。

二、加速度傳感器(加速度計)

四軸飛行器所用到的加速度傳感器也叫重力感應器,用于測量設備相對于水平面的傾斜角度。那么它的測量原理是什么呢?任何地球上的物體都會受到重力的作用。我們先來回顧下重力的計算公式:G=mg。其中的g就是重力加速度,其值是9.8N/kg。一個放置于斜面上的物體所受到的重力可以分解為兩個方向:平行于物體的方向和垂直于物體的方向。那么對于斜角是α的物體,重力加速度g可以分解為X方向的sinα和Y方向的cosα,從而可以得到X方向的重力作用Fx=mg.sinα 以及Y方向的重力作用 Fy=mg.cosα。重力感應器把這兩個力轉化成電壓信號,我們通過讀取該電壓信號,即可以計算中物體的傾斜角度。另外我們必須注意的是,運動中的物體所測量出來的傾斜角度是不準確的,原因是運動中的物體,由于不同角度的加速度的疊加,使得物體各個方向的力不能準確代表由于傾斜所產生的重力,因而使用中要注意到這一點。

或許有人會有疑慮:為什么這個不直接叫重力傳感器,而叫加速度傳感器呢?實際上加速度傳感器能感知各種各樣的加速度,而不單單是地球重力加速度。我們在四軸飛行器中把它稱作重力傳感器是因為我們只需要用對重力加速度進行檢測,從而獲得四軸飛行器相對于地面的傾斜角度。簡單的來說,加速度傳感器的制造原理就是把壓力轉化為電信號。多數加速度傳感器都是根據壓電效應的原理來工作的。所謂壓電效應,即使某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,其內部會產生極化現象,同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷。通過測量這些電荷,并轉化為電壓信號輸出,即完成了加速度傳感器的制造。

常用的角速度和加速度傳感器合一的模塊有MPU6050、MPU6000等。MPU6050是一種非常流行的空間運動傳感器芯片,可以獲取器件當前的三個加速度分量和三個旋轉角速度。由于其體積小巧,功能強大,精度較高,不僅被廣泛應用于工業,同時也是航模愛好者的神器,被安裝在各類飛行器上馳騁藍天。MPU6050芯片內自帶了一個數據處理子模塊DMP,已經內置了濾波算法,在許多應用中使用DMP輸出的數據已經能夠很好的滿足要求。

上一頁12

網友評論
文明上網,理性發言,拒絕廣告

相關資訊

關注官方微信

手機掃碼看新聞

大话西游2移民傲雪凌霜带什么赚钱 17425喜乐彩开奖 东方财富淘股吧股票论坛 上海夭夭选四今天开奖 河南快3历史记录 2010年茅台股票行情 云南快乐10分前三组多少钱 上证50指数代码是 快乐双彩牛材网 近30期排列五走势图 广东好彩一开奖走势图 上证指数是什么意思 北京11选5黑庄玩法 债券基金配资 幸运飞艇愽彩平台出租 网上股票配资 北京28受骗