可穿戴設(shè)備當(dāng)中傳感器至關(guān)重要，其中的加速度傳感器能夠完成位置及姿勢(shì)的識(shí)別。本文通過(guò)對(duì)三軸傳感器工作原理的解析,，幫助讀者更好的理解加速度傳感器的應(yīng)用。

        一,、加速度傳感器工作原理

        加速度傳感器自然是對(duì)自身器件的加速度進(jìn)行檢測(cè)。其自身的物理實(shí)現(xiàn)方式咱們就不去展開(kāi)了,，可以想象芯片內(nèi)部有一個(gè)真空區(qū)域,，感應(yīng)器件即處于該區(qū)域，其通過(guò)慣性力作用引起電壓變化，并通過(guò)內(nèi)部的ADC給出量化數(shù)值,。

        對(duì)于三軸加速度傳感器,，其能檢測(cè)X、Y,、Z的加速度數(shù)據(jù),，如下圖：

        在靜止的狀態(tài)下，傳感器一定會(huì)在一個(gè)方向重力的作用,，因此有一個(gè)軸的數(shù)據(jù)是1g（即9.8米/秒的二次）,。在實(shí)際的應(yīng)用中，我們并不使用跟9.8相關(guān)的計(jì)算方法,，而是以1g作為標(biāo)準(zhǔn)加速度單位,，或者使用1/1000g，即mg,。既然是ADC轉(zhuǎn)換,，那么肯定會(huì)有量程和精度的概念。在量程方面,，Lis3dh支持（+-）2g/4g/8g/16g四種,。一般作為計(jì)步應(yīng)用來(lái)說(shuō)，2g是足夠的,，除去重力加速度1g,，還能檢測(cè)出1g的加速度。至于精度,，那就跟其使用的寄存器位數(shù)有關(guān)了,。Lis3dh使用高低兩個(gè)8位（共16位）寄存器來(lái)存取一個(gè)軸的當(dāng)前讀數(shù)。由于有正反兩個(gè)方向的加速度,，所以16位數(shù)是有符號(hào)整型,，實(shí)際數(shù)值是15位,。以（+-）2g量程來(lái)算,，精度為2g/2^15= 2000mg/32768 =0.061mg。

        當(dāng)以上圖所示的靜止?fàn)顟B(tài),，z軸正方向會(huì)檢測(cè)出1g,，X、Y軸為0.如果調(diào)轉(zhuǎn)位置（如手機(jī)屏幕翻轉(zhuǎn)）,，那總會(huì)有一個(gè)軸會(huì)檢測(cè)出1g,，其他軸為0，在實(shí)際的測(cè)值中,，可能并不是0,，而是有細(xì)微數(shù)值。

        在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，x,，y,，z軸都會(huì)發(fā)生變化。計(jì)步運(yùn)動(dòng)也有其固有的數(shù)值規(guī)律,，因?yàn)檫~步過(guò)程也有抬腳和放腳的規(guī)律過(guò)程,，如下圖?！澳_蹬離地是一步的開(kāi)始,，此時(shí)由于地面的反作用力，垂直方向加速度開(kāi)始增大,，當(dāng)腳達(dá)到最高位置時(shí),，垂直方向加速度達(dá)到最大；然后腳向下運(yùn)動(dòng),，垂直加速度開(kāi)始減小,，直到腳著地，垂直加速度減到最小值,。接著下一步邁步,。前向加速度由腳與地面的摩擦力產(chǎn)生，雙腳觸地時(shí)增大,，一腳離地時(shí)減小,。”

        二,、加速度傳感器應(yīng)用