[實用新型]一種姿態傳感器

有效

• 申請號: 201320636543.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN203519011U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 顧捷
• 申請（專利權）人: 顧捷;廣州章和電氣設備有限公司
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 曹志霞

技術領域

本實用新型涉及傳感器領域，確切地說是指一種姿態傳感器。

背景技術

姿態傳感器（E.T-ahrs）是基于MEMS技術的高性能三維運動姿態測量系統。它包含三軸陀螺儀、三軸加速度計（即IMU），三軸電子羅盤等輔助運動傳感器，通過內嵌的低功耗ARM處理器輸出校準過的角速度，加速度，磁數據等，通過基于四元數的傳感器數據算法進行運動姿態測量，實時輸出以四元數、歐拉角等表示的零漂移三維姿態數據。姿態傳感器（E.T-ahrs）可廣泛應用于航模無人機，機器人，天線云臺，聚光太陽能，地面及水下設備，虛擬現實，人體運動分析等需要低成本、高動態三維姿態測量的產品設備中。

加速度傳感器：一種能夠測量加速力的電子設備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。

磁阻式傳感器：利用磁路中磁阻的變化，將被測量變化轉換成交流電壓變化的傳感器。

陀螺儀：利用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。利用其他原理制成的角運動檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。

姿態傳感器（E.T-ahrs）原本起源于飛行器相關技術，但是近幾年隨著成本的器件成本的不斷降低，也被廣泛的應用于機動車輛與無人機，工業設備，攝像與天線云臺，地面及水下設備，虛擬現實，生命運動科學分析等需要三維姿態測量的產品中。

作為人體姿態測量的產品，其中比較常見的產品就是WII。WII的手柄也是一個三維姿態測量產品，通過測量到人體的姿態，同步控制游戲當中的網球拍，兵乓球拍等等。

目前，現有的姿態傳感器不具備高精度360度全方位位置姿態輸出，采用歐拉角的會具有萬向鎖，不能全向轉動。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于提供一種姿態傳感器，集成了3軸的傳感器，能夠全向轉動，不用外加正交結構來固定傳感器，減少由于焊接組裝不精確帶來的測量誤差。

為了解決以上的技術問題，本實用新型提供的姿態傳感器，包括陀螺儀、加速度傳感器、磁阻傳感器、數據采集模塊、MCU、通訊模塊以及電源管理模塊；

所述陀螺儀與所述數據采集模塊連接；

所述加速度傳感器與所述數據采集模塊連接；

所述磁阻傳感器與所述數據采集模塊連接；

所述數據采集器與所述MCU連接；

所述MCU與所述通訊模塊連接；

所述電源管理模塊分別于所述陀螺儀、加速度傳感器、磁阻傳感器、數據采集模塊、MCU和通訊模塊連接。

優選地，所述通訊模塊為無線或有線通訊模塊。

優選地，所述通訊模塊為藍牙通訊模塊。

優選地，所述通訊模塊為wifi通訊模塊。

與現有技術相比，本實用新型提供的姿態傳感器，集成了3軸的傳感器，能夠全向轉動，不用外加正交結構來固定傳感器，減少由于焊接組裝不精確帶來的測量誤差。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中姿態傳感器的結構框圖。

具體實施方式

為了本領域的技術人員能夠更好地理解本實用新型所提供的技術方案，下面結合具體實施例進行闡述。

請參見圖1，該圖為本實用新型實施例中姿態傳感器的結構框圖。

本實用新型實施例提供的姿態傳感器，包括陀螺儀1、加速度傳感器2、磁阻傳感器3、數據采集模塊4、MCU5、通訊模塊6以及電源管理模塊7；

陀螺儀1與數據采集模塊4連接，用于實時反映當前的轉動角速度；

加速度傳感器2與數據采集模塊4連接，用于實時反映當前的加速度狀態；

磁阻傳感器3與數據采集模塊4連接，用于反映與當前空間磁場方向的3個正交方向的分量；

數據采集器4與MCU5連接，數據采集器4把陀螺儀1、加速度傳感器2和磁阻傳感器3等三個傳感器的數據采集轉換成所需要的物理量數據和對三個傳感器進行數據同步，并將把處理好的數據送往MCU5；

MCU5與通訊模塊6連接，數據在MCU5中進行融合算法運行，輸出三維全姿態數據到通訊模塊6；

電源管理模塊7分別于陀螺儀1、加速度傳感器2、磁阻傳感器3、數據采集模塊4、MCU5和通訊模塊6連接，分別對各個模塊進行供電。

通訊模塊6為無線或有線通訊模塊，通訊模塊6與上位機連接。通訊模塊6為無線通訊模塊時，無線通訊模塊可以選擇藍牙通訊模塊或wifi通訊模塊。在本實施例中，通訊模塊為藍牙通訊模塊，測量時操作和安裝方便。