【導(dǎo)讀】運(yùn)動(dòng)傳感器已經(jīng)在可穿戴設(shè)備中普及。我們的生活已經(jīng)被傳感技術(shù)一點(diǎn)一滴的滲透。眾所周知，運(yùn)動(dòng)傳感器的三大霸王龍：3軸陀螺儀傳感器、3軸加速度傳感器、3軸地磁傳感器。本文就來(lái)為大家講解其中之——3軸陀螺儀觸感器。
3軸陀螺儀傳感器
陀螺儀(也稱(chēng)為回轉(zhuǎn)儀或角速度傳感器)可以測(cè)量圍繞軸的旋轉(zhuǎn)角速度，并通過(guò)推導(dǎo)得到圍繞軸的旋轉(zhuǎn)角度。從20世紀(jì)早期推出以來(lái)，陀螺儀已經(jīng)從巨大的銅制臺(tái)式模型縮小到今天的低成本低功耗小型MEMS芯片，可以安裝在指甲蓋下方。消費(fèi)級(jí)陀螺儀于90年代中期最先集成進(jìn)Gyration公司的AirMouse，后來(lái)MEMS陀螺儀被廣泛用于羅技的MXAir定點(diǎn)設(shè)備和LG的智能電視機(jī)遙控器等產(chǎn)品中。任天堂的Wii通過(guò)在Motion Plus控制器中增加陀螺儀進(jìn)一步增強(qiáng)了游戲體驗(yàn)。陀螺儀還被添加進(jìn)iPhone中，用于擴(kuò)展游戲潛能，改進(jìn)基于位置的服務(wù)(LBS)功能的可用性。
就跟加速度計(jì)一樣，陀螺儀也有不足：
陀螺儀不能提供絕對(duì)基準(zhǔn)。因?yàn)檫@個(gè)原因，它們通常與加速度計(jì)一起使用，由加速度計(jì)提供向“下”的絕對(duì)基準(zhǔn)，從而也為傾斜和滾動(dòng)讀數(shù)提供絕對(duì)基準(zhǔn)。陀螺儀經(jīng)常還要與地磁傳感器一起使用，由后者提供航向的絕對(duì)基準(zhǔn)。
陀螺儀的零偏或零偏移會(huì)隨時(shí)間漂移。如果不及時(shí)校正，將成為系統(tǒng)誤差的一個(gè)主要來(lái)源。例如，即使系統(tǒng)實(shí)際處于停止?fàn)顟B(tài)，陀螺儀輸出也會(huì)報(bào)告系統(tǒng)在移動(dòng)。作為參考，錯(cuò)誤零偏讀數(shù)為0.07°，對(duì)消費(fèi)級(jí)陀螺儀來(lái)說(shuō)這是分辨率極限，在30秒后將導(dǎo)致2.1°的誤差。圖3顯示了在8分鐘周期內(nèi)典型的未校正零偏變化，而圖4顯示了這種誤差是如何轉(zhuǎn)變成航向的。
圖1：陀螺儀隨時(shí)間的偏移變化
圖2：由于陀螺儀零偏變化引起的航向誤差
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