检测系统倾斜的一种常用方法是对陀螺仪输出进行积分。
虽然这种方法直截了当,但与零点偏置稳定性有关的误差
会随着积分周期的增加而快速累积,使设备发生明显旋
转——哪怕此时设备是静止的。
在某些应用中,若整个时间范围内作用于系统的净加速或
力是重力,那么可以使用加速度计来测量倾斜的静态角
度。这类应用有:游戏机、相机中的水平检测,以及在工
业和医疗应用中检测设备的驶向。
对于采用加速度计的倾斜检测,假设重力是唯一的加速激
励因素。在实际使用中,可在信号输出端执行信号处理,
移除输出信号的高频成分,因此一定程度的交流加速度是
可以接受的。
倾斜检测利用重力矢量及其在加速度计轴上的投影来确定
倾斜角度。由于重力是直流加速度,任何产生额外直流加
速度的力均会破坏输出信号,导致计算错误。直流加速度
的来源包括车辆在一定时间内以恒定速度加速,以及旋转
器件在加速度计上产生向心加速度。此外,通过重力旋转
加速度计,随着目标轴上的重力投影变化,会引起明显的
交流加速度。在计算倾斜之前,对加速度信号进行任何形
式的滤波都会影响建立输出新静态值的速度。
本应用笔记讨论将加速度计输出转换为倾斜角度的基本原
理。讨论内容包括如何计算单轴、双轴或三轴解决方案的
理想倾斜角度。此外还包括一些关于校准的基本信息,以
减少失调和灵敏度失配所引起的误差
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