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    惯性测量单元（Inertialmeasurementunit，简称IMU）被定义为“无需外部参考的可测量三维线运动及角运动的装置”，即测量物体三轴姿态角（或角速率）以及加速度的装置。惯性测量单元IMU的组成部分IMU由三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪组成，加速度计用来检测物体在载体坐标系统**三轴的加速度信号，而陀螺仪用来检测载体相对于导航坐标系的角速度信号、测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。因此IMU在导航中有着很重要的应用价值。想象一个笛卡尔坐标系，形如下图所示，具有x轴、y轴和z轴，传感器能够测量各轴方向的线性运动，以及围绕各轴的旋转运动。这就是所有IMU的根本出发点，所有惯性导航系统都是据此而构建。加速度计加速度计测量加速度，利用的原理是a=F/M，测量物体的“惯性力”。加速度计在惯性参照系中用于测量系统的线加速度，但只能测量相对于系统运动方向的加速度（由于加速度计与系统固定并随系统转动，不知道自身的方向）。可以通过对加速度进行解算，求得角速度，但由于精度不高，不具有很好的使用价值。但是加速度计可以辅助陀螺仪进行角度解算。陀螺仪陀螺在惯性参照系中用于测量系统的角速率。河北口碑好mems芯片欢迎来电

    由于自己对步长的估计和实际走的距离存在误差，走的步数越来越多时，自己估计的位置与实际的位置相差会越来越远。走***步时，估计位置与实际位置还比较接近；但随着步数增多，估计位置与实际位置的差别越来越大。根据此方法推广到三维，就是惯性测量单元的原理。学术上的表述是：以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。因此，通俗来讲，惯性测量装置IMU属于捷联式惯导，该系统有三个加速度传感器与三个角速度传感器（陀螺）组成，加速度计用来感受相对于地垂线的加速度分量，速度传感器用来感受角度信息。值得注意的是，IMU提供的是一个相对的定位信息，它的作用是测量相对于起点物体所运动的路线，所以它并不能提供你所在的具**置的信息，因此，它常常和GPS一起使用，当在某些GPS信号微弱的地方时，IMU就可以发挥它的作用，可以让汽车继续获得***位置的信息，不至于“迷路”。IMU的分类目前来说，市面上存在的IMU以6轴与9轴为主。6轴IMU包含一个三轴加速度传感器，一个三轴陀螺仪；9轴IMU则多了一个三轴的磁力计。另外，对于采用MEMS技术的IMU。辽宁优良mems芯片价格

    dps）和用户可编程加速度计满刻度范围为±2g、±4g、±8g和±16**上1024字节的FIFO缓冲区有助于降低系统功耗，它允许系统处理器读取突发的传感器数据，然后在MPU收集更多数据时进入低功耗模式。由于支持许多基于运动的用例所需的所有必要的片上处理和传感器组件，MPU-60X0独特地支持各种完全在片上的基于运动的高级应用。因此，MPU-60X0能够在便携式应用中实现低功耗的运动处理，同时降低了对系统处理器的处理要求。通过提供集成的运动融合输出，MPU-60X0中的DMP将密集的运动处理计算需求从系统处理器中卸下，从而将运动传感器输出的频繁轮询需求降至比较低。与设备所有寄存器的通信在400kHz时使用I2C或1MHz时使用SPI（***MPU-6000）。对于需要更快通信的应用，可以在20MHz时使用SPI（***MPU-6000）读取传感器和中断寄存器。附加功能包括嵌入式温度传感器和片上在工作温度范围内变化±1%的振荡器。通过利用其**和经批量验证的Nasiri制造平台，该平台通过晶圆级键合集成了MEMS晶圆swith同伴CMOS电子器件，InvenSense将MPU-60X0封装尺寸降低到了（QFN）的**性占地面积，同时提供了比较高的性能、比较低的噪音和比较低的手持消费电子设备所需的成本半导体封装。

    MPU-60X0运动处理单元是世界上***个集成了9轴传感器融合的运动处理解决方案，它使用其现场验证和专有的MOTIONFusion引擎，用于手机和平板应用、游戏控制器、运动指针遥控器和其他消费设备。MPU-60X0具有嵌入式三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计和数字运动处理器（DMP）硬件加速器引擎，其具有与第三方数字传感器（如磁强计）接口的辅助I2C端口。当连接到一个3轴磁力仪，MPU-60X0提供一个完整的9轴MOTIONFION输出到其主要的I2C或SPI端口（SPI*在MPU-6000上可用）。MPU-60X0将加速度和旋转运动以及航向信息结合到一个单独的应用数据流中。与离散陀螺仪和加速度计解决方案相比，这种Motiocessing™技术集成提供了更小的占地面积和固有的成本优势。MPU-60X0也被设计成与多个非惯性数字传感器（例如压力传感器）连接在其辅助设备上。I2C端口。MPU-60X0是第二代运动处理器，与MPU-30X0系列兼容。MPU-60X0具有三个16位模数转换器（ADC），用于将陀螺仪输出数字化，以及三个16位ADC，用于将加速度计输出数字化。对于快速和慢速运动的精确**，零件具有用户可编程陀螺仪满刻度范围为±250°、±500°、±1000°/sec和±2000°/sec。

    。MicroelectromechanicalSystems，这个让老美念起来都绕口的词，中文叫做“微机械机电系统”。MEMS的飞速发展，是因为传统机电工艺制成的驱动器和传感器，在体积、价格、产能上无法适应电子消费、工业界、科学研究乃至**的需求。上世纪80年代末，随着集成电路工业的迅速发展，把驱动器和传感器和集成电路芯片集成在一起，就成为了科技发展的必然趋势，这也就促成了MEMS的诞生。【使用MEMS技术的好处】列举几个**重要的：原材料价格低廉，产量充足。大部分集成电路和MEMS的原材料是硅（Si），这个神奇的VI族元素可以从二氧化硅中大量提取出来。而二氧化硅是什么？说的通俗一点，就是沙子。沙子君在经历了一系列复杂的加工过程之后，就变成了单晶硅，长这个样子：这个长长的大柱子，直径可以是1inch（cm）到12inch（30cm），被切成一层层500微米厚的硅片（英文：wafer，和威化饼同词），长这个样子：批量生产-产能高，良品率高MEMS驱动器和传感器大部分都含有微机械机构。试想一下，我们要检测一个一微米长的弹簧移动了一纳米（微米尺度的悬臂梁在纳米尺度的范围内移动），这种加工精度在传统机械加工工艺上面是难以实现的。正因为有了MEMS技术。河北口碑好mems芯片欢迎来电

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    用加速度计就够了嘛，为什么一定要用陀螺仪呢？因为加速度计测量的物理量是比力，而非加速度，加速度是通过比力计算得到的。加速度计不能分辨出是地球引力还是运动外力。所以在被测量物体运动的时候将无法得到准确的倾角。这个时候陀螺仪就起作用了，因为陀螺仪对运动加速度不敏感。陀螺仪短时间内计算的角度很准确，但时间长了会产生累计误差，加速度计长时间内的稳定弥补了陀螺仪的短缺。加速度计在运动的情况下测量有误差，陀螺仪对运动不敏感。所以可以用两者的互补关系，来设计一个倾角传感器。那这里面怎么用到PID的性质呢？我们把加速度求得的角度θ作为目标量，我们把陀螺仪积分角度θgyro作为输出量。让陀螺仪角度跟随着加速度角度。设计PI跟随器，调节参数，让陀螺仪积分角度θgyro慢慢跟随加速度计算的角度θ。下图是计算周期为50ms时，kp=，ki=。角速度噪声±。加速度受到运动的影响，角度噪声为±2度。在0秒时以角速度10度/秒运动2秒，在2秒时角速度以-10度/秒运动4秒。下面是6s到10s的放大图。真实角度（蓝色）为-21度，陀螺仪积分角度（紫色）漂移了2度左右，加速度计计算角度（绿）噪声为±2度，组合角度（红。河北口碑好mems芯片欢迎来电

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