關(guān)于加速度、陀螺儀傳感器帶寬參數(shù)的理解

定義

通俗的講,傳感器的帶寬是指傳感器能夠測量到的信號(hào)的最大變化率,高于帶寬的信號(hào)傳感器無法通過采樣還原真實(shí)的信號(hào)變化。

原理

傳感器的測量通常包含噪聲,以加速度測量為例,即使將傳感器靜止放置,測量出來的值也會(huì)在平均值上下波動(dòng),為了降低噪聲,傳感器內(nèi)部通常會(huì)自帶一個(gè)低通濾波器(LPF)來過濾高頻分量,傳感器的帶寬就是指低通濾波器的帶寬,高于帶寬的信號(hào)變化將無法測量出來。

直觀感受

直觀的說,帶寬設(shè)置越小,測量到的數(shù)據(jù)曲線越平滑,但信號(hào)變化會(huì)越滯后,對(duì)于高于帶寬的信號(hào)變化無法測到。相反,帶寬設(shè)置越大,數(shù)據(jù)曲線的噪聲越大,毛刺越多,但在測量數(shù)據(jù)變化的時(shí)候能夠更加快速地響應(yīng)其變化。

如何設(shè)置

帶寬的設(shè)置需根據(jù)實(shí)際測量的物體的實(shí)際變化快慢來定,在能夠滿足測量要求的情況下應(yīng)盡量設(shè)置低的帶寬,以獲取更加平穩(wěn)的測量數(shù)據(jù),降低噪聲,但需要高于需要測量的有效信號(hào)的變化頻率。

舉例

例如用維特智能JY61模塊測量農(nóng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)角度,農(nóng)機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)角度變化是非常緩慢的,提升或降低大約需要5-10秒時(shí)間,而實(shí)際測量到的角度中還包含了發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的震動(dòng),振動(dòng)頻率相對(duì)較高,一般大于10Hz,這種情況下,可以將帶寬設(shè)置到最低5Hz,這樣可以有效過濾掉發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)帶來的高頻振蕩信號(hào),獲得更加平滑的有效測量值。

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