1 加速度传感器
加速度传感器又叫G-sensor,返回x、y、z三轴的加速度数值。该数值包含地心引力的影响,单位是m/s^2。将手机平放在桌面上,x轴默认为0,y轴默认0,z轴默认9.81。将手机朝下放在桌面上,z轴为-9.81。将手机向左倾斜,x轴为正值。将手机向右倾斜,x轴为负值。将手机向上倾斜,y轴为负值。将手机向下倾斜,y轴为正值。
加速度传感器可能是最为成熟的一种mems产品,市场上的加速度传感器种类很多。手机中常用的加速度传感器有BOSCH(博世)的BMA系列,AMK的897X系列,ST的LIS3X系列等。这些传感器一般提供±2G至±16G的加速度测量范围,采用I2C或SPI接口和MCU相连,数据精度小于16bit。
2 磁力传感器
磁力传感器简称为M-sensor,返回x、y、z三轴的环境磁场数据。该数值的单位是微特斯拉(micro-Tesla),用uT表示。单位也可以是高斯(Gauss),1Tesla=10000Gauss。硬件上一般没有独立的磁力传感器,磁力数据由电子罗盘传感器提供(E-compass)。电子罗盘传感器同时提供下文的方向传感器数据。
3 方向传感器
方向传感器简称为O-sensor,返回三轴的角度数据,方向数据的单位是角度。为了得到精确的角度数据,E-compass需要获取G-sensor的数据,经过计算生产O-sensor数据,否则只能获取水平方向的角度。方向传感器提供三个数据,分别为azimuth、pitch和roll。
azimuth:方位,返回水平时磁北极和Y轴的夹角,范围为0°至360°。0°=北,90°=东,180°=南,270°=西。pitch:x轴和水平面的夹角,范围为-180°至180°。当z轴向y轴转动时,角度为正值。roll:y轴和水平面的夹角,由于历史原因,范围为-90°至90°。当x轴向z轴移动时,角度为正值。电子罗盘在获取正确的数据前需要进行校准,通常可用8字校准法。8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中做8字晃动,原则上尽量多的让设备法线方向指向空间的所有8个象限。手机中使用的电子罗盘芯片有AKM公司的897X系列,ST公司的LSM系列以及雅马哈公司等等。由于需要读取G-sensor数据并计算出M-sensor和O-sensor数据,因此厂商一般会提供一个后台daemon来完成工作,电子罗盘算法一般是公司私有产权。
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