原创 《一砂一世界》书评(3) 关于加速传感器轴数的一点说明

《一砂一世界 一书读懂MEMS产业的现状与未来》读后感(3)  变态旋转的陀螺
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首先非常感谢面包板社区，提供给我这次试读机会。这是我第三次发表读后感。
第一期: (1)封印在芯片中的机械
第二期: (2)测量速度的流数
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上期的加速度传感器，有小伙伴提出：我在文章最后所说的6轴，9轴的意思不正确。
因为:6轴传感器=3轴加速计+3轴陀螺仪，9轴传感器=3轴加速计+3轴陀螺仪+3轴地磁计

我写的文章被大家看得这么仔细，我心里还是挺得意的。我愿意在这里专门给大家解释一下：

我的本意，是指多轴传感器的布局之困难，从2维到3维是一个突破。不能简单地堆砌传感器，必须要有独到的设计才行。

如果有小伙伴看了我的文字，想当然认为3轴传感器的轴线因该这样分布：X轴，Y轴，X-Y-Z的一个体对角线，沿着这3个方向，我会很高兴的。
而6轴的布局方向，则可以是X轴，Y轴，Z轴，X-Y-Z的三个体对角线。 这种轴线的布局方式我都忍不住想去申请专利啦！

我学MEMS传感器时间还不到一个月呢，我的参考资料除了《一砂一世界 一书读懂MEMS产业的现状与未来》书外
还在网上到处找资料来参考呢，我水平虽不高，但也不是乱忽悠的人，我写的东西定肯定有所本，例如我看到了这个：

发表在 2018-04-13  https://blog.csdn.net/penghejuan2012/article/details/79926688
九轴传感器一般指的是三轴陀螺仪+三轴加速度计+三轴地磁计，也有六轴加速度传感器+三轴陀螺仪的，也有六轴陀螺仪+三轴加速度计的。

或者这篇，发表在 2018-06-27 https://blog.csdn.net/LEON1741/article/details/80831169
加速计/陀螺仪/磁力计是什么，3轴/6轴/9轴传感器又是什么？
九轴传感器通常指的是三轴陀螺仪+三轴加速度计+三轴地磁计，也有六轴加速度传感器+三轴陀螺仪的，也有六轴陀螺仪+三轴加速度计的。

几乎是逐字完全一样的描述呀。请注意里面的 “六轴加速度传感器” 和“六轴陀螺仪” 这两种东西。体会作者想表达的意思。

MEMS是一种全新的技术，我觉得，我们不应该有成见，认为目前商品化的 MEMS就是金科玉律。

6轴传感器=3轴加速计+3轴陀螺仪， 这句话当然没错，但是这里面的这3个陀螺仪都是一种简化版本，和单独的陀螺仪传感器结构是不同的。
所以有人管6轴传感器里的这3个陀螺仪叫做“角加速度传感器”，和原来的3个“线加速度传感器”，合称为“六轴加速度传感器”，老铁，没毛病。

6轴加速度传感器，9轴啥啥啥的传感器，又专门叫做 “姿态传感器”。

因为“陀螺仪传感器”或者“ 角加速度传感器” 的工作机理实在是奇怪，不好理解。
所以我打算下个专题专门讨论哦。老铁们，快点赞吧！点赞数收集到100我就更新下一期哦。

再接着这个话题说，先不发散啊，“ 加速度传感器” 和“ 角加速度传感器” 又可以合称为 惯性传感器。
其工作机制本质上是牛顿第一定律。基于体积的质量在反应着运动规律。
所以，很多厂家都专门声称自己家的产品是 IMU 惯性测量单元(Inertiar Measurement Unit)   即：IMU是MEMS是一种，是比较能赚钱的那种

最后，就连磁传感器也自称为惯性测量了，所以 姿态传感器可以统一称为 6轴IMU设备,9轴IMU设备，而不再关心是几个线加速度，几个角加速度，几个磁加速度，
反正大家都是 惯性组合传感器 一脉。

所以又带来了几个连续的问题：
1）为什么是 加速度传感器，而不是速度传感器呢？
因为：速度是加速度的积分。只要把加速度累加就是速度了。因此加速计可以代替速度计来用。

2）为什么 加速度传感器要和陀螺仪 组合呢？或者说，为什么 陀螺仪要和加速计组合呢？
因为：加速度计对突发的颠簸振动之类的扰动很敏感，容易出现局部的大偏差；而陀螺仪恰好可以抵抗这些突发的毛刺。
陀螺仪长时间运转容易出漂移，而加速度计对长期运行的数据非常可信。
一个管长期，一个管短期，两者结合真是绝配。

3）两种不同类型的数据的融合问题：
一个是线加速度，一个是角加速度。完全不在同一个频道上，需要通过几何换算来把数据规整。
另外，陀螺仪的三个轴，和线加速度仪的三个轴，也不重合哦！想想我在上面提到的专利。
所以这个数据融合算法还比较复杂，不是生产厂家，不了解设计和制造的轴线布局，还真的未必能融合得对！
所有的商用姿态传感器，都内置了数据融合算法在芯片里了。我们基本可以无视这个问题了。

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好啦，感想3，暂时先写到这里吧 ;-） 老铁们，我需要 100个赞哦！好有动力来去爆肝下一期 哦 !