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你需要的傳感器這板子都有——ST X-NUCLEO-IKS01A1 擴(kuò)展板評(píng)測(cè)

傳感器 ST X-NUCLEO-IKS01A1 擴(kuò)展板

2016-02-23
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作者：風(fēng)子
來(lái)源：21ic

[導(dǎo)讀]
近年，以某疆為代表的無(wú)人機(jī)的崛起，掀起了一股無(wú)人機(jī)的熱潮，自己DIY一個(gè)小四軸無(wú)人機(jī)，更是作為電子工程師人人想做的香餑餑。

平放，Z軸向下，從圖中能看到Z軸加速度約為1000mg

X軸向下

Y軸向下(這個(gè)方向因?yàn)橛袛?shù)據(jù)線沒(méi)法放在桌子上，誤差較大)

所以可以知道開(kāi)發(fā)板的坐標(biāo)系如圖所示：

這是一個(gè)左手坐標(biāo)系。

再看陀螺儀的數(shù)據(jù)，實(shí)際上我們只要稍微轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)發(fā)板，就能看到角速度值有比較大的變化，根據(jù)上面確定的坐標(biāo)系，以及左手坐標(biāo)系的特點(diǎn)和性質(zhì)，從每個(gè)軸的正方向看，當(dāng)開(kāi)發(fā)板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)為角速度的正方向，如下圖：

最后是磁場(chǎng)，在沒(méi)有干擾的情況下，地球磁場(chǎng)始終由地磁北極(南方)指向地磁南極(北方)且大小恒定，所以我們之前轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)發(fā)板的時(shí)候，實(shí)際上每個(gè)方向的磁場(chǎng)也是在變化的：

需要注意的是，磁場(chǎng)極易受到周?chē)h(huán)境的干擾，在磁性環(huán)境中，會(huì)嚴(yán)重降低傳感器的精度，

所以在磁性環(huán)境中使用需要特別注意，比如周?chē)写判晕矬w，有電機(jī)，有大變化電流等，都會(huì)形成嚴(yán)重干擾。而且磁性物體不光指磁鐵之類(lèi)的磁體，也包括鐵，鎳等能被磁鐵吸引的金屬，都屬于磁性物體，都是強(qiáng)干擾。

很常見(jiàn)的1元硬幣，其中含有鎳合金，不是磁鐵，但能被磁鐵吸引，屬磁性物體，用它做實(shí)驗(yàn)如圖：

當(dāng)硬幣靠近傳感器，磁場(chǎng)數(shù)據(jù)有了較大變化，形成干擾。

筆者手邊沒(méi)有磁鐵，不能做實(shí)驗(yàn),但是有已經(jīng)磁化的螺絲刀，能吸引起螺絲，相當(dāng)于一塊比較弱的磁鐵，實(shí)驗(yàn)效果如圖：

結(jié)果是，圖形顯示界面直接爆表了，超出顯示范圍，已經(jīng)不知道比地磁大了多少個(gè)數(shù)量級(jí)，形成非常嚴(yán)重的干擾，傳感器的數(shù)據(jù)以及失效了。

所以由以上實(shí)驗(yàn)可以判斷，使用磁力計(jì)的時(shí)候需要非常小心，而環(huán)境中的干擾不可避免，不同地方的地磁也會(huì)有所不同，所以最好是使用軟件校準(zhǔn)算法，排除環(huán)境干擾，來(lái)提高傳感器的精度。

三、結(jié)語(yǔ)

本文第一部分顯示介紹了X-NUCLEO-IKS01A1傳感器擴(kuò)展板的硬件基本情況，包括板傳感器的基本資料，性能等。第二部分以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，介紹了測(cè)試環(huán)境的搭建已經(jīng)以DataLog工程為例，掩飾了傳感器的一些實(shí)際測(cè)量情況，通過(guò)這兩個(gè)部分，基本對(duì)這塊擴(kuò)展板有了基本的了解，而更多的功能，需要讀者花更多的時(shí)間和精力去開(kāi)發(fā)，去挖掘。

其實(shí)我們身邊處處都是傳感器，心中那個(gè)小小的四軸夢(mèng)，四軸飛行器使用了6軸或9軸加速度，陀螺儀，磁場(chǎng)傳感器，手環(huán)里計(jì)步使用了加速度傳感器，無(wú)所不在的智能手機(jī)絕對(duì)少不了加速度計(jì)，陀螺儀，甚至某蘋(píng)果最新推出的高科技3-D touch功能也是基于傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。傳感器已經(jīng)無(wú)所不在，作為電子工程師，它絕對(duì)是必須掌握的技能之一，而本文介紹的開(kāi)發(fā)板，絕對(duì)是學(xué)習(xí)傳感器的最好選擇之一。