[实用新型]一种姿态传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，确切地说是指一种姿态传感器。

背景技术

姿态传感器（E.T-ahrs）是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量系统。它包含三轴陀螺仪、三轴加速度计（即IMU），三轴电子罗盘等辅助运动传感器，通过内嵌的低功耗ARM处理器输出校准过的角速度，加速度，磁数据等，通过基于四元数的传感器数据算法进行运动姿态测量，实时输出以四元数、欧拉角等表示的零漂移三维姿态数据。姿态传感器（E.T-ahrs）可广泛应用于航模无人机，机器人，天线云台，聚光太阳能，地面及水下设备，虚拟现实，人体运动分析等需要低成本、高动态三维姿态测量的产品设备中。

加速度传感器：一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。

磁阻式传感器：利用磁路中磁阻的变化，将被测量变化转换成交流电压变化的传感器。

陀螺仪：利用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。

姿态传感器（E.T-ahrs）原本起源于飞行器相关技术，但是近几年随着成本的器件成本的不断降低，也被广泛的应用于机动车辆与无人机，工业设备，摄像与天线云台，地面及水下设备，虚拟现实，生命运动科学分析等需要三维姿态测量的产品中。

作为人体姿态测量的产品，其中比较常见的产品就是WII。WII的手柄也是一个三维姿态测量产品，通过测量到人体的姿态，同步控制游戏当中的网球拍，兵乓球拍等等。

目前，现有的姿态传感器不具备高精度360度全方位位置姿态输出，采用欧拉角的会具有万向锁，不能全向转动。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种姿态传感器，集成了3轴的传感器，能够全向转动，不用外加正交结构来固定传感器，减少由于焊接组装不精确带来的测量误差。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供的姿态传感器，包括陀螺仪、加速度传感器、磁阻传感器、数据采集模块、MCU、通讯模块以及电源管理模块；

所述陀螺仪与所述数据采集模块连接；

所述加速度传感器与所述数据采集模块连接；

所述磁阻传感器与所述数据采集模块连接；

所述数据采集器与所述MCU连接；

所述MCU与所述通讯模块连接；

所述电源管理模块分别于所述陀螺仪、加速度传感器、磁阻传感器、数据采集模块、MCU和通讯模块连接。

优选地，所述通讯模块为无线或有线通讯模块。

优选地，所述通讯模块为蓝牙通讯模块。

优选地，所述通讯模块为wifi通讯模块。

与现有技术相比，本实用新型提供的姿态传感器，集成了3轴的传感器，能够全向转动，不用外加正交结构来固定传感器，减少由于焊接组装不精确带来的测量误差。

附图说明

图1为本实用新型实施例中姿态传感器的结构框图。

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本实用新型所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。

请参见图1，该图为本实用新型实施例中姿态传感器的结构框图。

本实用新型实施例提供的姿态传感器，包括陀螺仪1、加速度传感器2、磁阻传感器3、数据采集模块4、MCU5、通讯模块6以及电源管理模块7；

陀螺仪1与数据采集模块4连接，用于实时反映当前的转动角速度；

加速度传感器2与数据采集模块4连接，用于实时反映当前的加速度状态；

磁阻传感器3与数据采集模块4连接，用于反映与当前空间磁场方向的3个正交方向的分量；

数据采集器4与MCU5连接，数据采集器4把陀螺仪1、加速度传感器2和磁阻传感器3等三个传感器的数据采集转换成所需要的物理量数据和对三个传感器进行数据同步，并将把处理好的数据送往MCU5；

MCU5与通讯模块6连接，数据在MCU5中进行融合算法运行，输出三维全姿态数据到通讯模块6；

电源管理模块7分别于陀螺仪1、加速度传感器2、磁阻传感器3、数据采集模块4、MCU5和通讯模块6连接，分别对各个模块进行供电。

通讯模块6为无线或有线通讯模块，通讯模块6与上位机连接。通讯模块6为无线通讯模块时，无线通讯模块可以选择蓝牙通讯模块或wifi通讯模块。在本实施例中，通讯模块为蓝牙通讯模块，测量时操作和安装方便。