P+F傳感器FD2-STC5-Ex1  結(jié)合角速度傳感器與加速度計(jì)  測量車輛運(yùn)動(dòng)

當(dāng)測試車輛時(shí)，人們常常需要測量車輛的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)以及車輛相對于道路的傾角。我們可以通過加速度計(jì)來獲得車輛轉(zhuǎn)彎、加速或者制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，但是，除非車輛在進(jìn)行上述運(yùn)動(dòng)時(shí)保持水平，否側(cè)測試結(jié)果是不準(zhǔn)確的。比如，你想用加速度計(jì)測量車輛的制動(dòng)力，但車輛是向前傾斜的，測量結(jié)果中就會有重力分量。

大多數(shù)傾斜傳感器把重力方向當(dāng)作參考方向。重力是一種加速度，并且不斷變化（應(yīng)該是隨高度變化吧）。制動(dòng)、加速和轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輛會產(chǎn)生加速度。然而當(dāng)進(jìn)行傾斜測量時(shí)，我們只需要得到重力加速度；當(dāng)進(jìn)行車輛動(dòng)力測量時(shí)，卻又只想得到運(yùn)動(dòng)加速度。

有運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)，傾斜傳感器將得到一個(gè)不準(zhǔn)確的傾角。也就是說，在車輛傾斜時(shí)只通過加速度計(jì)將無法得到準(zhǔn)確的傾角。

通過測量繞車輛重心的旋轉(zhuǎn)，角速度傳感器有助于糾正車倆向前傾斜帶來的不利影響。不幸的是，角速度傳感器有其自身的缺陷。它測量旋轉(zhuǎn)速度，不是旋轉(zhuǎn)角度，通過不斷積分得到角度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度的測量出現(xiàn)偏差，積分后所得的角度將會有很大的偏差。但是，你可以結(jié)合角速度值和加速度值，計(jì)算出車輛動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)的精確數(shù)據(jù)。角速度和加速度的缺點(diǎn)可以相互彌補(bǔ)。當(dāng)擁有足夠強(qiáng)的計(jì)算能力，我們就可以得到實(shí)時(shí)的加速度和角度的精確值。

要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，你需要測量沿三個(gè)軸的加速度和角速度。于是我們沿著車身安裝了三軸加速度計(jì)，和與值對應(yīng)的三軸角速度計(jì)。見圖1。如果可能，傳感器最好安裝在車輛重心，盡量減少旋轉(zhuǎn)加速度對測量帶來的不利影響。