當前位置: 首頁 > 傳感測量產(chǎn)品 > 工業(yè)傳感器 > 加速度傳感器
發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:43
就在過去兩年中,運動傳感技術已經(jīng)開始遍地開花——視頻控制臺、智能手機、電視遙控器和個人訓練設備——就在我們給手機照片打上地理標簽、玩視頻游戲以及通過電視機和有線電視機頂盒進行頻道沖浪之時。這些東西知道我們身處何方、我們的目標是什么、我們向哪里移動——上、下、四周和側面。使這些成為可能的是大量更小、更便宜和更快的新型傳感器。在經(jīng)過最佳集成后,它們能通過空間和時間精確地跟蹤我們的運動。這些傳感器套件(...
一. 器件簡介:
1. BMC 156是一款整合三軸地磁傳感器與三軸(12bit)加速度傳感器于一體的傳感器,以BMC 150 電子羅盤模塊為基礎, 并與Bosch Sensortec 2x2平方毫米的加速度傳感器引腳兼容。智能手機開發(fā)商可輕松將現(xiàn)有加速度傳感器的設計升級為功能齊全的電子羅盤設計,或將電子羅盤方案簡化為僅有加速度傳感器的方案
2. 測量參數(shù)指標:
Acceleration ranges ±2g/±4g/±8g/±16g
Magnetic ranges±1300μT (x, y-axis), ±2500μT (z-axis),Magnetic field resolution of ~0.3μT
二. 重要寄存器描述:
1. 加速度模塊Accelerometer field data
(1) 芯片ID寄存器R0:CHIPID register ,value 0xfa
(2) X軸加速度數(shù)據(jù)12bit
r0x02:ACCD_X_LSB acc_x_lsb[3:0] bit4--bit7
r0x03:ACCD_X_MSB acc_x_msb[11:4] bit0--bit7
(3) Y軸加速度數(shù)據(jù)12bit
r0x04:ACCD_Y_LSB acc_y_lsb[3:0] bit4--bit7
r0x05:ACCD_Y_MSB acc_y_msb[11:4] bit0--bit7
(4) Z軸加速度數(shù)據(jù)12bit
r0x06:ACCD_Z_LSB acc_z_lsb[3:0] bit4--bit7
r0x07:ACCD_Z_MSB acc_z_msb[11:4] bit0--bit7
2. 地磁模塊Magnetic field data
(1) 芯片ID寄存器r0x40:CHIPID register ,value 0x32
This number can only be read if the power control bit (register 0x4B bit0) is enabled.
(2) X軸地磁數(shù)據(jù)13bit
r0x42:data_X_LSB axis_x_lsb[4:0] bit3--bit7
r0x43:data_X_MSB axis_x_msb[12:5] bit0--bit7
(3) Y軸地磁數(shù)據(jù)13bit
r0x44:data_Y_LSB axis_y_lsb[4:0] bit3--bit7
r0x45:data_Y_MSB axis_y_msb[12:5] bit0--bit7
(4) Z軸地磁數(shù)據(jù)15bit
r0x46:data_Z_LSB axis_z_lsb[6:0] bit1--bit7
r0x47:data_Z_MSB axis_z_msb[14:7] bit0--bit7
三. 調試注意事項:
1. BMC 156雖然在硬件上將三軸地磁傳感器與三軸(12bit)加速度傳感器整合于一體,但實際操作時我們需要將其視為兩個獨立工作的設備,這兩個設備的設備ID是不一樣的(加速度模塊的設備ID為0xFA,地磁模塊的設備ID為0x32),其I2C設備地址也是獨立的(加速度模塊的I2C地址為0x10,地磁模塊的I2C設備地址為0x12)。
2. 上電后,加速度檢測模塊將直接進入正常工作模塊(After power-up the accelerometer part of BMC156 is in normal mode )。
3. 上電后,地磁檢測模塊則直接進入掛起(suspend mode)模式(Suspend mode is the default power mode of BMC156 magnetometer part after the chip is powered.)。在這個模式下,除了工作模式控制寄存器(R0x4B)及少部分寄存器可以讀寫外,大部分(包括地磁數(shù)據(jù)寄存器,甚至是設備ID寄存器)均無法存取。如果需要正常使用地磁檢測功能,需要先將設備從suspend mode--?sleep mode-?normal/forced mode。
如圖所示:
4. 建議地磁檢測模塊使用強制轉換(工作)模式forced mode,在需要檢測地磁數(shù)據(jù)時先寫入強制轉換命令,延時一段時間后即可讀取地磁數(shù)據(jù)。轉換完成后地磁模塊自動進入sleep mode。使用這樣的工作方式系統(tǒng)功耗較低。
四. 數(shù)據(jù)讀取參考代碼:
1. 3軸加速度數(shù)據(jù)讀取參考代碼:
x=( i2c_read_byte(0x02) &0xf0) >>4 ;
x=x|(( i2c_read_byte(0x03) &0xff)<
地磁傳感器
打印本頁
Weibo
weChat
分享到微信朋友圈
打開微信,點擊右上角的"+",
使用"掃一掃"即可將網(wǎng)頁分享至朋友圈。
何謂地磁傳感器?
地球被磁場磁力所包圍,這被稱為地磁。
地磁傳感器是檢測地球磁力的傳感器,也被稱為“電子羅盤”。
地磁傳感器可以通過檢測地磁來檢測方向。
【圍繞地球的地磁】
地磁傳感器有X和Y兩軸型以及添加了Z的三軸型,并測量各方向上的磁力值。
如果不考慮諸如簡單羅盤之類的傾斜,則僅使用X軸和Y軸的值。當考慮傾斜時,需要將地磁傳感器的3軸值與加速度傳感器相結合,將其校正到正確的方向。
下圖顯示了地磁傳感器水平旋轉時X和Y值的分布。
如果地磁傳感器水平旋轉,在不受周圍磁場影響的理想情況下,輸出分布圖的圓心變?yōu)榱恪?br/>然而,實際上中心因環(huán)境磁場的影響而移動,因此需要進行調整以將圓心移動到零。
地磁傳感器導出的北極稱為磁北(略偏離北極)。通過上述方程式計算該磁北的角度,可以容易知道方向。
各類磁傳感器
磁傳感器是一種旨在測量磁場的大小和方向的傳感器。
根據(jù)目的不同有多種傳感器,以下列舉典型的傳感器。
檢測方法
霍爾
MR
MI
構成
抗噪聲
(靈敏度)
×
△
◎
消耗電流
×
△
◎
響應速度
×
△
◎
霍爾傳感器
基于霍爾效應測量磁通密度的傳感器,輸出與磁通密度成比例的電壓。
它易于使用,主要用于非接觸式開關應用,例如門和筆記本電腦等物體的打開和關閉檢測。
MR傳感器
MR(Magneto Resistance)傳感器也被稱為磁阻效應傳感器,利用物體電阻因磁場變化來測量地磁大小的傳感器。
靈敏度高于霍爾傳感器,功耗更低,因此是一種使用更廣泛的磁傳感器。除了電子羅盤等地磁檢測應用外,它還用于電機旋轉和位置檢測應用。
MI傳感器
MI(Magneto Impedance)傳感器是下一代磁傳感器,采用特殊的非晶絲并應用了磁阻抗效應。
它的靈敏度比霍爾傳感器高出10,000倍以上,并且可以高精度地測量地磁的微小變化。
可以應用于超低消耗電流的方位檢測(電子羅盤),還可應用于室內定位、金屬異物檢測等高靈敏度特性的應用。
地磁傳感器至產(chǎn)品詳細網(wǎng)頁
傳感器(Sensor)
脈搏傳感器
MEMSIC
地磁與
G-SENSOR
氣泡式加速度傳感器原理
IC
內嵌入一個
MEMS
(微機電系統(tǒng))
,內部充滿特定氣體,
MEMS
中間是加熱點,工作
時加熱,當手機變動時,
MEMS
內的加熱的氣體向四周移動,四周有熱偶電阻,可以檢
測移動方向;阻值變化轉化為電壓變化,在由
IC
內的
ASIC
電路放大輸出;
電容式
G-SENSOR
硅片蝕刻成三個軸上的平板電容,每個平板電容的兩塊導電板之間有有彈性的介質(這
種介質應是硅材料)
,當甩動手機時,彈簧變動,平行電容板的兩塊導電板之間間距變化,
使得電容發(fā)生變化,經(jīng)過放大輸出;
電容式
G-SENSOR
有共振和抖動問題
地磁傳感器原理
地球磁場強度約為
0.4-0.6
高斯
地磁種類:
AMR
:異響磁阻,磁體通電后,內部小磁體會與水平位置產(chǎn)生一個夾角,磁體阻抗發(fā)生
變化,轉化為電信號;
AMR
材質的磁性強度剛好可以覆蓋地球磁場,無需處理,
GMR
:兩個磁體之間有一層特殊金屬介質,當通電后,金屬層的阻抗會發(fā)生變化,轉化
為電信號;
HALL:
霍爾效應是電磁效應的一種,
這一現(xiàn)象是美國物理學家霍爾
(
A.H.Hall
,
1855
—
1938
)
于
1879
年在研究金屬的導電機制時發(fā)現(xiàn)的。當電流垂直于外磁場通過導體時,在導體
的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差,這一現(xiàn)象就是霍爾效應。這個
電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應應使用左手定則判斷
GMR
和
HALL
磁場強度超過地磁場,因此
GMR
和
HALL
效應做的地磁傳感器還增加了集
磁器,提高磁場強度。
下一篇: PLC、DCS、FCS三大控
上一篇: 電氣控制線路圖控制原