發布日期：2022-10-09 點擊率：856
參考文章：
[1] 姿態角（Euler角）：yaw pitch roll[2] Arduino uno + mpu6050 陀螺儀 運用卡爾曼濾波姿態解算實驗[3] MPU6050傳感器數據處理[4] Micro:bit系列教程6：加速度傳感器
一、GY-61 ADXL335三軸加速度
GY-61 ADXL335三軸加速度 MMA7260角度傾角傳感器
1.1 三軸加速度傳感器的引腳
VCC
X_OUT （Z朝上，X控制左右角度）
Y_OUT（Z朝上，Y控制前后角度）
Z_OUT（Z朝上，Z控制上下角度）
GND
引腳定義：
測試代碼：
()
二、MPU6050陀螺儀
2.1姿態角（Euler角）
俯仰角θ（pitch）：
機體坐標系X軸與水平面的夾角。
當X軸的正半軸位于過坐標原點的水平面之上（抬頭）時，俯仰角為正，否則為負。
pitch 是圍繞 X 軸旋轉，也叫做俯仰角，
如圖所示：
偏航角ψ（yaw）：
機體坐標系xb軸在水平面上投影與地面坐標系xg軸（在水平面上，指向目標為正）之間的夾角，
由xg軸逆時針轉至機體xb的投影線時，偏航角為正，即機頭右偏航為正，
反之為負。
yaw 是圍繞 Y 軸旋轉，也叫偏航角，
如圖所示。
翻滾角Φ（roll）：
機體坐標系zb軸與通過機體xb軸的鉛垂面間的夾角，機體向右滾為正，
反之為負。
roll 是圍繞 Z 軸旋轉，也叫翻滾角，
如圖所示：
注 意：
pitch是圍繞X軸旋轉，也叫做俯仰角，yaw是圍繞Y軸旋轉，也叫偏航角，roll是圍繞Z軸旋轉，也叫翻滾角，
2.2 關鍵塊和功能組成
1、帶有16位ADC和信號調理的三軸MEMS速率陀螺儀傳感器2、具有16位ADC和信號調理的三軸MEMS加速度傳感器3、數字運動處理器（DMP）引擎4、主I2C和SPI（僅MPU-6000）串行通信接口5、用于第三方磁力計和其他傳感器的輔助I2C串行接口6、時鐘7、傳感器數據寄存器8、FIFO9、中斷10、數字輸出溫度傳感器11、陀螺儀和加速度計自檢12、偏見和LDO13、充電泵
2.3 MPU6050 引腳說明
VCC3.3-5V（內部有穩壓芯片）GND地線SCLMPU6050作為從機時IIC時鐘線SDAMPU6050作為從機時IIC數據線XCLMPU6050作為主機時IIC時鐘線XDAMPU6050作為主機時IIC數據線AD0地址管腳，該管腳決定了IIC地址的最低一位INT中斷引腳
2.4 測試程序
首先，參考 YouTube上的視頻案例，
然后，結合Arudino IDE 官方庫中的 MPU6050 示例 MPU6050_DMP6 做修改，添加舵機控制程序。
參考資料
[1] MPU6050開發 – 基本概念簡介[2]【Youtube@only Innovative】DIY Self stabilizing platform | Arduino project | Self balancing robot
角度傳感器的定義角度傳感器是指能感受被測角度并轉換成可用輸出信號的傳感器。 角度傳感器，顧名思義，是用來檢測角度的。它的身體中有一個孔，可以配合樂高的軸。當連結到RCX上時，軸每轉過1/16圈，角度傳感器就會計數一次。往一個方向轉動時，計數增加，轉動方向改變時，計數減少。計數與角度傳感器的初始位置有關。當初始化角度傳感器時，它的計數值被設置為0，如果需要，你可以用編程把它重新復位。通過計算旋轉的角度可以很容易的測出位置和速度。當在機器人身上連接上輪子（或通過齒輪傳動來移動機器人）時，可以依據旋轉的角度和輪子圓周數來推斷機器人移動的距離。然后就可以把距離轉換成速度，你也可以用它除以所用時間。實際上，計算距離的基本方程式為： 距離=速度×時間由此可以得到：速度=距離/時間磁敏角度傳感器磁敏感角度傳感器采用高性能集成磁敏感元件，利用磁信號感應非接觸的特點，配合微處理器進行智能化信號處理制成的新一代角度傳感器。特點：無觸點、高靈敏度、接近無限轉動壽命、無噪聲、高重復性、高頻響應特性好 。優點:1、磁鋼位置未對準自動補償；2、故障檢測功能；3、非接觸位置檢測功能，是滿足苛刻環境應用需求的理想選擇。應用領域:1、工業機械、工程機械建筑設備、石化設備、醫療設備、航空航天儀器儀表、國防工業等旋轉速度和角度的測量.2、汽車電子腳踩油門角位移,方向盤位置,座椅位置,前大燈位置;3、自動化機器人,運動控制,旋轉電機轉動和控制.電容式角位移傳感器電容式角位移傳感器用于測量固定部件(定子)與轉動部件(轉子)之間的旋轉角度，因其具有結構簡單，測量精度高，靈敏度高，適合動態測量等特點，而被廣泛應用于工業自動控制。一般來說，電容式角位移傳感器由一組或若干組扇形固定極板和轉動極板組成，為保證傳感器的精度和靈敏度，同時避免因環境溫度等因素的改變導致介電常數、極板形狀等的間接變化，進而對傳感器性能產生不利影響，對傳感器的制作材料、加工工藝以及安裝精度提出了較高要求，為了克服電容角位移傳感器的局限性，國內外科學工作者進行了長期的大量研究工作，其主要思想方法是將傳感器設計成差動結構。傳感器系統原理框圖如圖所示：由敏感元件、測量電路、智能部件與接口部件構成，敏感元件的結構所示如圖1，測量部件由選擇單元、激勵源和電荷檢測單元組成;智能部件由I/O單元、A/D單元、濾波單元、角度計算單元等組成;接口部件由電流輸出單元、RS232通訊單元等組成。敏感元件檢測反映角度位置的電容值，是傳感器的初始轉換單元，測量單元采用了先進的抗雜散微小電容檢測電路，將電容值轉換為電信號，智能部件的主要功能是通過比例式算法計算出角位移量，最后由接口部件輸出角度計算結果。傾角傳感器傾角傳感器經常用于系統的水平測量，從工作原理上可分為“固體擺”式、“液體擺”式、“氣體擺”三種傾角傳感器，傾角傳感器還可以用來測量相對于水平面的傾角變化量。傾角傳感器基本原理理論基礎就是牛頓第二定律，根據基本的物理原理，在一個系統內部，速度是無法測量的，但卻可以測量其加速度。如果初速度已知，就可以通過積分計算出線速度，進而可以計算出直線位移。所以它其實是運用慣性原理的一種加速度傳感器。當傾角傳感器靜止時也就是側面和垂直方向沒有加速度作用，那么作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。隨著MEMS 技術的發展，慣性傳感器件在過去的幾年中成為最成功,應用最廣泛的微機電系統器件之一，而微加速度計就是慣性傳感器件的杰出代表。作為最成熟的慣性傳感器應用，現在的MEMS 加速度計有非常高的集成度，即傳感系統與接口線路集成在一個芯片上。傾角傳感器把MCU，MEMS加速度計，模數轉換電路，通訊單元全都集成在一塊非常小的電路板上面。可以直接輸出角度等傾斜數據，讓人們更方便的使用它。其特點是： 硅微機械傳感器測量(MEMS)以水平面為參面的雙軸傾角變化。輸出角度以水準面為參考，基準面可被再次校準。數據方式輸出，接口形式包括RS232、RS485和可定制等多種方式?？雇饨珉姶鸥蓴_能力強。來源：電子發燒友—— END ——
原標題：傾角傳感器及加速度傳感器的在風力發電行業中的應用
精準測控主要從事慣性導航、INS/GPS組合導航系統及MEMS傾角傳感器和電子羅盤的研發、生產與銷售的高新技術企業，在打的市場環境下，憑借著高性能的優勢，被廣泛的應用在各個行業，其中以傾角傳感器和加速度傳感器為例，傾角傳感器在風力發電設備建設中，不乏加速度傳感器、電流傳感器、傾角傳感器等安全監測技術的運用。
加速度傳感器在風力發電用的各類設施中，風力發電機組是將風能轉換成電能的關鍵性發電設備，其原理簡單來說，就是風能先后通過葉輪、主軸、齒輪箱、發電機后轉換成電能，在這些部件中,風力機葉片，極易受風載荷作用發生顫振，嚴重時會導致風力機結構破壞，風力發電機組在運行時會由于多種原因,使機艙在各個方向有較大的振動，從而對風機的正常運行產生危害，這時，便需要采用加速度傳感器，來監測風力發電機齒輪箱、主軸及電機定子等部件的振動情況。
二、傾角傳感器在風力發電中有哪些作用？
傾角傳感器，主要用于監測風力發電機水平的角度測量工作，在建設海上風力發電塔時，為避免處于高處的風力發電機可能發生傾斜，威脅發電塔正常工作和安全性，需要通過傾角傳感器來長期對風力機組的垂直度進行監測，一旦出現傾斜超出安全值的情況，便可及時進行預警，通知人員進行檢查和維護，從而保證日常發電工作的穩定進行，限位開關和電流傳感器。
在風力發電過程中，由于風力大小是不斷變化的，因此需要通過對發電機風槳進行調節，使得風槳的轉速能保持恒定，確保發電過程的穩定，這時，可采用限位開關裝置，將其安裝在風槳角度變化限定范圍的兩端，以保護在變槳到達極限位置時觸發相關電路停止變槳操作，避免因此而給內部電子器件帶來的損壞。
另外，復雜多變的風力場，也會使得發電的電壓變得很不穩定，為能對發出的電能進行處理，使發電機以最佳狀態運行，就必須采用電流傳感器對風力渦輪機電流大小進行精確測量，一般來說，電流傳感器負責對直流側和交流側電流進行測量，保證逆變器的穩定正常工作。返回搜狐，查看更多
責任編輯：
從調平起重機、監測前端式裝載機的傾角到控制電梯，倍加福的傾角和加速傳感器具有多種用途。這些傳感器均可確保精確測量，即使在惡劣條件下也能正常工作。得益于創新的分體式安裝概念，F99 系列傳感器的性能極其穩健：堅固的金屬安裝支架可為傳感器模塊提供沖擊保護，還可在需要時快速輕松地更換傳感器模塊。安裝后，支架可以保持在原位，無需進行重新調整或校準。單體式 F199 傾角傳感器具有耐腐蝕鋁制外殼，堅固耐用，能夠以 ±0.15 的精度測量 0 至 360° 的傾角。
我們的傾角和加速度產品組合中的傳感器可以滿足您的每一項需求。
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