几种常用的传感器（加速度传感器、重力传感器、方向传感器、陀螺仪）简介

越来越多的传感器用于手机或其他便携式设备，如加速传感器、重力传感器、陀螺仪等g-sensor、o-sensor等等，这些传感器的用途是什么，它们的特点是什么，它们之间有什么区别？本文简要介绍了它们。

1.加速度传感器
又称加速传感器G-sensor，获取的是x、y、z三轴加速度值。
该值包括地心重力的影响，单位是m/s^2。
将手机平放在桌面上，x轴默认为0，y轴默认0，z轴默认9.81。
把手机朝下放在桌面上，z轴为-9.81。

加速度传感器可能是最成熟的mems产品，市场上的加速度传感器种类很多。手机中常用的加速度传感器有BOSCH（博世）的BMA系列，AMK的897X系列，ST的LIS3X系列等。这些传感器通常提供±2G至±16G采用加速度测量范围I2C或SPI接口和MCU数据精度小于16bit。

2.磁传感器
磁传感器简称M-sensor，返回x、y、z三轴环境磁场数据。
该值为微特斯拉（micro-Tesla），用uT也可以是高斯（Gauss），1Tesla=10000Gauss。
电子罗盘传感器通常在硬件上没有独立的磁传感器，磁数据提供（E-compass）。电子罗盘传感器器数据的同时，电子罗盘传感器还可以提供方向传感器数据。

3.方向传感器
方向传感器简称O-sensor，返回三轴角度数据，方向数据的单位为角度。
如上所述，电子罗盘E-compass在获取到G-sensor经过计算和生产的数据O-sensor数据以及M-sensor数据。

O-sensor分别提供三个数据azimuth、pitch和roll。

azimuth：磁北极和Y轴的夹角为0°至360°。0°=北，90°=东，180°=南，270°=西。
pitch：x轴与水平面的夹角为-180°至180°。当z轴向y轴旋转时，角度为正值。
roll：y由于历史原因，轴与水平面的夹角范围为-90°至90°。当x轴向z轴移动时，角度为正值。
电子罗盘需要在获得正确的数据之前进行校准，通常可以使用8字校准法。8字校准法要求用户使用需要校准的设备在空中摇晃8字。原则上，设备线的方向应尽可能指向空间的所有8个象限。

4.陀螺仪传感器
陀螺仪传感器叫Gyro-sensor，返回x、y、z三轴角加速度数据。
角加速的单位是radians/second。

根据Nexus S手机实测：
逆时针水平旋转，Z轴为正。
逆时针水平旋转，z轴为负。
向左旋转，y轴为负。
向右旋转，y轴为正。
向上旋转，x轴为负。
向下旋转，x轴为正。

5.重力传感器
重力传感器简称GV-sensor，输出重力数据。
在地球上，重力值为9.8，单位是m/s^2。
与加速度传感器相同的坐标系统。
当设备复位时，重力传感器的输出与加速度传感器相同。

6.线性加速度传感器
线性加速度传感器LA-sensor。
线性加速度传感器是加速度传感器减数据。
单位是m/s^2，坐标系统与加速度传感器相同。
计算公式如下：
加速度 = 重力 线性加速度。

旋转矢量传感器
旋转矢量传感器简称RV-sensor。
旋转矢量代表设备的方向，是混合坐标轴和角度计算的数据。
RV-sensor输出三个数据：

x*sin(theta/2)
y*sin(theta/2)
z*sin(theta/2)
sin(theta/2)是RV的数量级。
RV方向与轴旋转方向相同。
RV三个值，和cos(theta/2)形成四元组。

RV数据没有单位，坐标系和加速度相同。

举例：

sensors_event_t.data[0] = xsin(theta/2)
sensors_event_t.data[1] = ysin(theta/2)
sensors_event_t.data[2] = z*sin(theta/2)
sensors_event_t.data[3] = cos(theta/2)

GV、LA和RV没有物理传感器可以直接给出值，需要G-sensor、O-sensor和Gyro-sensor算法计算后得出。