傾角傳感器 加速度傳感器：Arduino - MPU6050陀螺儀三軸加速度傾角傳感器

參考文章：

[1] 姿態(tài)角（Euler角）：yaw pitch roll[2] Arduino uno + mpu6050 陀螺儀 運(yùn)用卡爾曼濾波姿態(tài)解算實(shí)驗(yàn)[3] MPU6050傳感器數(shù)據(jù)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(cè)試代碼：

()

二、MPU6050陀螺儀
2.1姿態(tài)角（Euler角）
俯仰角θ（pitch）：

機(jī)體坐標(biāo)系X軸與水平面的夾角。

當(dāng)X軸的正半軸位于過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的水平面之上（抬頭）時(shí)，俯仰角為正，否則為負(fù)。

pitch 是圍繞 X 軸旋轉(zhuǎn)，也叫做俯仰角，

如圖所示：

偏航角ψ（yaw）：

機(jī)體坐標(biāo)系xb軸在水平面上投影與地面坐標(biāo)系xg軸（在水平面上，指向目標(biāo)為正）之間的夾角，

由xg軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)至機(jī)體xb的投影線時(shí)，偏航角為正，即機(jī)頭右偏航為正，

反之為負(fù)。

yaw 是圍繞 Y 軸旋轉(zhuǎn)，也叫偏航角，

如圖所示。

翻滾角Φ（roll）：

機(jī)體坐標(biāo)系z(mì)b軸與通過(guò)機(jī)體xb軸的鉛垂面間的夾角，機(jī)體向右滾為正，

反之為負(fù)。

roll 是圍繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)，也叫翻滾角，

如圖所示：

注 意：

pitch是圍繞X軸旋轉(zhuǎn)，也叫做俯仰角，yaw是圍繞Y軸旋轉(zhuǎn)，也叫偏航角，roll是圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)，也叫翻滾角，
2.2 關(guān)鍵塊和功能組成
1、帶有16位ADC和信號(hào)調(diào)理的三軸MEMS速率陀螺儀傳感器2、具有16位ADC和信號(hào)調(diào)理的三軸MEMS加速度傳感器3、數(shù)字運(yùn)動(dòng)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(jì)和其他傳感器的輔助I2C串行接口6、時(shí)鐘7、傳感器數(shù)據(jù)寄存器8、FIFO9、中斷10、數(shù)字輸出溫度傳感器11、陀螺儀和加速度計(jì)自檢12、偏見(jiàn)和LDO13、充電泵

2.3 MPU6050 引腳說(shuō)明
VCC3.3-5V（內(nèi)部有穩(wěn)壓芯片）GND地線SCLMPU6050作為從機(jī)時(shí)IIC時(shí)鐘線SDAMPU6050作為從機(jī)時(shí)IIC數(shù)據(jù)線XCLMPU6050作為主機(jī)時(shí)IIC時(shí)鐘線XDAMPU6050作為主機(jī)時(shí)IIC數(shù)據(jù)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(cè)試程序
首先，參考 YouTube上的視頻案例，

然后，結(jié)合Arudino IDE 官方庫(kù)中的 MPU6050 示例 MPU6050_DMP6 做修改，添加舵機(jī)控制程序。

參考資料

[1] MPU6050開(kāi)發(fā) – 基本概念簡(jiǎn)介[2]【Youtube@only Innovative】DIY Self stabilizing platform | Arduino project | Self balancing robot

傾角傳感器 加速度傳感器：五分鐘讀懂角度傳感器

角度傳感器的定義角度傳感器是指能感受被測(cè)角度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。 角度傳感器，顧名思義，是用來(lái)檢測(cè)角度的。它的身體中有一個(gè)孔，可以配合樂(lè)高的軸。當(dāng)連結(jié)到RCX上時(shí)，軸每轉(zhuǎn)過(guò)1/16圈，角度傳感器就會(huì)計(jì)數(shù)一次。往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)增加，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，計(jì)數(shù)減少。計(jì)數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。當(dāng)初始化角度傳感器時(shí)，它的計(jì)數(shù)值被設(shè)置為0，如果需要，你可以用編程把它重新復(fù)位。通過(guò)計(jì)算旋轉(zhuǎn)的角度可以很容易的測(cè)出位置和速度。當(dāng)在機(jī)器人身上連接上輪子（或通過(guò)齒輪傳動(dòng)來(lái)移動(dòng)機(jī)器人）時(shí)，可以依據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度和輪子圓周數(shù)來(lái)推斷機(jī)器人移動(dòng)的距離。然后就可以把距離轉(zhuǎn)換成速度，你也可以用它除以所用時(shí)間。實(shí)際上，計(jì)算距離的基本方程式為： 距離=速度×?xí)r間由此可以得到：速度=距離/時(shí)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(hào)感應(yīng)非接觸的特點(diǎn)，配合微處理器進(jìn)行智能化信號(hào)處理制成的新一代角度傳感器。特點(diǎn)：無(wú)觸點(diǎn)、高靈敏度、接近無(wú)限轉(zhuǎn)動(dòng)壽命、無(wú)噪聲、高重復(fù)性、高頻響應(yīng)特性好 。優(yōu)點(diǎn):1、磁鋼位置未對(duì)準(zhǔn)自動(dòng)補(bǔ)償；2、故障檢測(cè)功能；3、非接觸位置檢測(cè)功能，是滿足苛刻環(huán)境應(yīng)用需求的理想選擇。應(yīng)用領(lǐng)域:1、工業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械建筑設(shè)備、石化設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、航空航天儀器儀表、國(guó)防工業(yè)等旋轉(zhuǎn)速度和角度的測(cè)量.2、汽車(chē)電子腳踩油門(mén)角位移,方向盤(pán)位置,座椅位置,前大燈位置;3、自動(dòng)化機(jī)器人,運(yùn)動(dòng)控制,旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和控制.電容式角位移傳感器電容式角位移傳感器用于測(cè)量固定部件(定子)與轉(zhuǎn)動(dòng)部件(轉(zhuǎn)子)之間的旋轉(zhuǎn)角度，因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，靈敏度高，適合動(dòng)態(tài)測(cè)量等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制。一般來(lái)說(shuō)，電容式角位移傳感器由一組或若干組扇形固定極板和轉(zhuǎn)動(dòng)極板組成，為保證傳感器的精度和靈敏度，同時(shí)避免因環(huán)境溫度等因素的改變導(dǎo)致介電常數(shù)、極板形狀等的間接變化，進(jìn)而對(duì)傳感器性能產(chǎn)生不利影響，對(duì)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(guó)內(nèi)外科學(xué)工作者進(jìn)行了長(zhǎng)期的大量研究工作，其主要思想方法是將傳感器設(shè)計(jì)成差動(dòng)結(jié)構(gòu)。傳感器系統(tǒng)原理框圖如圖所示：由敏感元件、測(cè)量電路、智能部件與接口部件構(gòu)成，敏感元件的結(jié)構(gòu)所示如圖1，測(cè)量部件由選擇單元、激勵(lì)源和電荷檢測(cè)單元組成;智能部件由I/O單元、A/D單元、濾波單元、角度計(jì)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(cè)反映角度位置的電容值，是傳感器的初始轉(zhuǎn)換單元，測(cè)量單元采用了先進(jìn)的抗雜散微小電容檢測(cè)電路，將電容值轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，智能部件的主要功能是通過(guò)比例式算法計(jì)算出角位移量，最后由接口部件輸出角度計(jì)算結(jié)果。傾角傳感器傾角傳感器經(jīng)常用于系統(tǒng)的水平測(cè)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(lái)測(cè)量相對(duì)于水平面的傾角變化量。傾角傳感器基本原理理論基礎(chǔ)就是牛頓第二定律，根據(jù)基本的物理原理，在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部，速度是無(wú)法測(cè)量的，但卻可以測(cè)量其加速度。如果初速度已知，就可以通過(guò)積分計(jì)算出線速度，進(jìn)而可以計(jì)算出直線位移。所以它其實(shí)是運(yùn)用慣性原理的一種加速度傳感器。當(dāng)傾角傳感器靜止時(shí)也就是側(cè)面和垂直方向沒(méi)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(shù)的發(fā)展，慣性傳感器件在過(guò)去的幾年中成為最成功,應(yīng)用最廣泛的微機(jī)電系統(tǒng)器件之一，而微加速度計(jì)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(yīng)用，現(xiàn)在的MEMS 加速度計(jì)有非常高的集成度，即傳感系統(tǒng)與接口線路集成在一個(gè)芯片上。傾角傳感器把MCU，MEMS加速度計(jì)，模數(shù)轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)，讓人們更方便的使用它。其特點(diǎn)是： 硅微機(jī)械傳感器測(cè)量(MEMS)以水平面為參面的雙軸傾角變化。輸出角度以水準(zhǔn)面為參考，基準(zhǔn)面可被再次校準(zhǔn)。數(shù)據(jù)方式輸出，接口形式包括RS232、RS485和可定制等多種方式。抗外界電磁干擾能力強(qiáng)。來(lái)源：電子發(fā)燒友—— END ——

傾角傳感器 加速度傳感器：傾角傳感器及加速度傳感器的在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中的應(yīng)用

原標(biāo)題：傾角傳感器及加速度傳感器的在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中的應(yīng)用

精準(zhǔn)測(cè)控主要從事慣性導(dǎo)航、INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)及MEMS傾角傳感器和電子羅盤(pán)的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)，在打的市場(chǎng)環(huán)境下，憑借著高性能的優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，其中以傾角傳感器和加速度傳感器為例，傾角傳感器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備建設(shè)中，不乏加速度傳感器、電流傳感器、傾角傳感器等安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用。

加速度傳感器在風(fēng)力發(fā)電用的各類設(shè)施中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的關(guān)鍵性發(fā)電設(shè)備，其原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是風(fēng)能先后通過(guò)葉輪、主軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)后轉(zhuǎn)換成電能，在這些部件中,風(fēng)力機(jī)葉片，極易受風(fēng)載荷作用發(fā)生顫振，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)破壞，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行時(shí)會(huì)由于多種原因,使機(jī)艙在各個(gè)方向有較大的振動(dòng)，從而對(duì)風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生危害，這時(shí)，便需要采用加速度傳感器，來(lái)監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱、主軸及電機(jī)定子等部件的振動(dòng)情況。

二、傾角傳感器在風(fēng)力發(fā)電中有哪些作用？

傾角傳感器，主要用于監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平的角度測(cè)量工作，在建設(shè)海上風(fēng)力發(fā)電塔時(shí)，為避免處于高處的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可能發(fā)生傾斜，威脅發(fā)電塔正常工作和安全性，需要通過(guò)傾角傳感器來(lái)長(zhǎng)期對(duì)風(fēng)力機(jī)組的垂直度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)傾斜超出安全值的情況，便可及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，通知人員進(jìn)行檢查和維護(hù)，從而保證日常發(fā)電工作的穩(wěn)定進(jìn)行，限位開(kāi)關(guān)和電流傳感器。

在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中，由于風(fēng)力大小是不斷變化的，因此需要通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)風(fēng)槳進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得風(fēng)槳的轉(zhuǎn)速能保持恒定，確保發(fā)電過(guò)程的穩(wěn)定，這時(shí)，可采用限位開(kāi)關(guān)裝置，將其安裝在風(fēng)槳角度變化限定范圍的兩端，以保護(hù)在變槳到達(dá)極限位置時(shí)觸發(fā)相關(guān)電路停止變槳操作，避免因此而給內(nèi)部電子器件帶來(lái)的損壞。

另外，復(fù)雜多變的風(fēng)力場(chǎng)，也會(huì)使得發(fā)電的電壓變得很不穩(wěn)定，為能對(duì)發(fā)出的電能進(jìn)行處理，使發(fā)電機(jī)以最佳狀態(tài)運(yùn)行，就必須采用電流傳感器對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)電流大小進(jìn)行精確測(cè)量，一般來(lái)說(shuō)，電流傳感器負(fù)責(zé)對(duì)直流側(cè)和交流側(cè)電流進(jìn)行測(cè)量，保證逆變器的穩(wěn)定正常工作。返回搜狐，查看更多

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傾角傳感器 加速度傳感器：傾角傳感器，加速度傳感器 ｜ 產(chǎn)品總覽

從調(diào)平起重機(jī)、監(jiān)測(cè)前端式裝載機(jī)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(cè)量，即使在惡劣條件下也能正常工作。得益于創(chuàng)新的分體式安裝概念，F(xiàn)99 系列傳感器的性能極其穩(wěn)健：堅(jiān)固的金屬安裝支架可為傳感器模塊提供沖擊保護(hù)，還可在需要時(shí)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(wú)需進(jìn)行重新調(diào)整或校準(zhǔn)。單體式 F199 傾角傳感器具有耐腐蝕鋁制外殼，堅(jiān)固耐用，能夠以 ±0.15 的精度測(cè)量 0 至 360° 的傾角。
我們的傾角和加速度產(chǎn)品組合中的傳感器可以滿足您的每一項(xiàng)需求。