加速计读取出来的裸数据转为mg

将加速计的原始数据(裸数据)转换为mg(毫重力,1g = 9.81 m/s² = 1000 mg),需要考虑以下几个因素:

  1. 加速计的分辨率(Resolution):通常是指原始数据的位数(例如 8 位、10 位、12 位、16 位等)。
  2. 量程(Range):这是加速计可以测量的最大加速度值。例如,±2g、±4g、±8g、±16g。
  3. 转换系数(Sensitivity):每个量程范围下,对应 1g 加速度的原始数据值是多少。

转换步骤

  1. 获取量程(Range)和分辨率

    • 量程(Range):例如 ±2g、±4g 等。
    • 分辨率:通常加速计会输出 12 位或 16 位数据。例如,12 位分辨率的数据范围是 -20482047,16 位数据范围是 -3276832767
  2. 确定每个 LSB(最小单位)的值

    • 每个 LSB 对应的 mg 值,称为 转换系数灵敏度(Sensitivity)

    • 计算公式:

      \text{每个 LSB 的 mg 值} = \frac{\text{量程} \times 1000 \ \text{mg}}{2^{\text{分辨率位数} - 1}}
    • 例如,对于一个 ±2g 量程的 16 位加速计,每个 LSB 的值计算如下:

      \text{每个 LSB 的 mg 值} = \frac{2 \times 1000 \ \text{mg}}{2^{16 - 1}} = \frac{2000 \ \text{mg}}{32768} \approx 0.061 \ \text{mg/LSB}
  3. 将原始数据转换为 mg

    • 使用公式:

      \text{加速度} \ (\text{mg}) = \text{原始数据} \times \text{每个 LSB 的 mg 值}

示例

假设:

  • 加速计量程是 ±2g
  • 分辨率是 16 位
  • 原始数据是 16384(一个 X 轴测得的原始值)

步骤如下:

  1. 计算每个 LSB 的值

    \text{每个 LSB 的 mg 值} = \frac{2000 \ \text{mg}}{32768} \approx 0.061 \ \text{mg/LSB}
  2. 将原始数据转换为 mg

    \text{加速度} \ (\text{mg}) = 16384 \times 0.061 \ \text{mg/LSB} \approx 999.424 \ \text{mg} \approx 1g

常见灵敏度表

量程 (±g)16 位灵敏度 (mg/LSB)12 位灵敏度 (mg/LSB)
±2g0.0610.98
±4g0.1221.95
±8g0.2443.91
±16g0.4887.81

注意事项

  • 在转换时,要确保量程和分辨率是正确的。
  • 通常加速计芯片的数据手册中会提供不同量程下的灵敏度值,你可以直接参考数据手册。
  • 如果加速计提供了偏移校准温度补偿的功能,需要在计算 mg 值之前进行校准处理。

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