关于加速度计读数与加速度方向的问题

近几日对加速计读数的正负与其敏感轴、实际加速度计方向的关系又产生了诸多疑问,参考这篇博文的一个模型后,更是混乱了

http://www.geek-workshop.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1695&reltid=676&pre_thread_id=0&pre_pos=1&ext=

故在这里着按照自己的理解试着整理一下。

1、已知的现象

已经知道的是重力加速度是一个矢量,其大小约为9.8m/s^2,方向指向地心,当加速度计的敏感轴与重力方向相反时,即可以认为是将加速度计水平静置,正面朝上时,如图,加速度计输出为9.8。

关于加速度计读数与加速度方向的问题_第1张图片

2、思考

加速度计水平静置时,物体所受合外力F=ma_{sum}=0=m*[a_{ACC}+(-g)],式中符号表示方向与敏感轴方向相反,故a_{ACC}=g,表征了加速度计的输出为g。

3、延伸

物体向下加速时,{a_{sum}<0}, 物体所受合外力为: F=ma_{sum}=m*[a_{ACC}+(-g)],式中负号表示与敏感轴方向相反,故a_{ACC}=a_{sum}+g<g

典型的例子就是物体向下做自由落体运动时,a_{sum}=-g,再次说明,这里负号表示与敏感轴方向相反。故此时的a_{ACC}=0,表征了加速度计的输出为0 。

那么当a_{sum}\mathbf{}\textbf{}\mathit{}\mathfrak{}>-g 时,如-1.5m/s^{2},-5.8m/s^{2}时,将有a_{ACC}=a_{sum}+g>0,此时加速度计输出为正值。

       当a_{sum}\mathbf{}\textbf{}\mathit{}\mathfrak{}<-g 时,将有a_{ACC}=a_{sum}+g<0,此时加速度计输出为负值。

可见,在向下的加速过程中,加速度计的输出经历了正-零-负的过程。

//--------------------------------------------------------------

同样,当物体向上加速时\mathbf{a_{sum}>0}, 物体所受合外力为: F=ma_{sum}=m*[a_{ACC}+(-g)],式中负号表示与敏感轴方向相反,故a_{ACC}=a_{sum}+g>g;向上加速度越大,加速度计输出也就越大。

分割线- 2019.5.21///

再做补充:1、加速度的方向应该相对于某一坐标系而言,离开坐标系单独谈加速度方向是没有意义的,使用ENU坐标系作为导航坐标系为例,当加速度计水平静置时,设其读数为g,那么投影到在ENU坐标系下G=[0,0,-g]],负号Z轴的加速度方向与U轴方向相反,即指向地心。

2、加速度计敏感的是物体所受合力减去引力,即非引力外力J=ma=F-G

 

 

 

 

 

 

 

 

你可能感兴趣的:(关于加速度计读数与加速度方向的问题)