陀螺仪，加速度计和磁力计有什么区别？

3轴陀螺仪，3轴加速度计和3轴磁力计有什么区别？这些传感器如何工作？为什么在某些设备（例如智能手机，平板电脑，四轴飞行器等）中都使用这3种设备？

它们是三个对确定位置和方向有用的传感器，但它们测量的是不同的东西。

• 磁力计测量磁场。由于地球具有很大的磁场，因此磁力计可用作指南针。因此，确定NESW平面中的绝对方向很有用。
• 加速度计测量加速度。这对于测量速度变化（直接，因为加速度是速度的第一时间导数）和位置变化（通过积分信号）非常有用。它们通常用于测量小动作。还要注意，重力的作用就像是向上连续的加速度（通过爱因斯坦的当量原理），因此多轴加速度计也可以用作UP-DOWN平面中的绝对方向传感器。
• 陀螺仪测量方向的变化（规则陀螺或积分速率陀螺）或旋转速度的变化 （速率陀螺）。

这些传感器组合在一起的原因是因为它们在不同方面都有出色表现。例如，对于定向，磁力计的快速移动精度较差，但随时间推移几乎为零漂移。另一方面，使用陀螺仪的积分方案可以对变化做出快速而准确的反应，但随着时间的推移会累积大量误差。它也需要从已知的方向开始，因为它只对变化做出反应。

将这些传感器的输入组合起来，可以快速，准确地确定位置和方向，并且随时间推移的漂移很小。

这些传感器一起也称为惯性测量单元或IMU。您可以在Wikipedia页面上找到此词的更多信息。请注意，当您添加磁力计时，该装置严格来说并不是纯粹的惯性，但是这种命名法已被广泛使用。