利用GEMAC Motus 开发了*种传感器测量单元，该单元可配置用于广泛的应用，并用于建筑机械、农业机械、林业机械、起重机和起重技术等移动机械以及船舶上的 6 轴运动检测。
该传感器由*个三轴加速度传感器组成，不仅可以测量重力加速度，还可以测量作用在传感器上的所有三个空间方向上的力。因此，加速度计是确定静态应用中传感器方向或倾斜度的*佳选择，即除了重力之外没有其他力作用于传感器。角速率传感器确定围绕所有三个传感器轴的空间旋转角速度。通过对旋转速率随时间的变化进行积分，还可以根据该信息确定传感器的方向。使用陀螺仪确定方向的优点是它不受外部加速度的影响，这也允许传感器在移动时进行动态测量。传感器融合滤波器结合了加速度和偏航率传感器的数据。这使得传感器的方向在静态和动态情况下都能被精确确定。这使得传感器融合对于移动机器的使用不可或缺。
集成信号处理可提高精度
市售的惯性测量装置仅向控制器提供加速度和偏航率的原始数据，控制器进行进*步的计算，例如随时间的信号的积分。由此产生的信号延迟、不准确的时间戳或数值的四舍五入会导致计算值出现偏差。使用GEMAC Motus，计算步骤已经可以在传感器中执行，例如使用高度精确的内部时间戳将偏航率集成到角度值中。通过这种集成计算，可以显著提高输出数据的稳定性（见图2）。预处理后的数据可以通过CAN接口输出，从而节省控制器的内存和计算时间。
各方面都灵活
除了输出所有三个空间方向的加速度和角速率之外，GEMAC Motus 还提供以各种格式提供倾斜值的选项——铅垂角、欧拉角或四元数。角度格式可以显示为带有或不带有传感器融合，涵盖静态和动态用例。
版本实现了CANopen应用层和CiA 301通信协议（版本4.2.0）。倾角仪设备配置文件（CiA 410 v. 2.0.0）用于倾角输出。*多有四个灵活适应的传输对象 (TPDO) 可用于输出信号。
带有SAE J1939接口的变体具有几种标准化输出格式，例如使用参数组编号（PGN）61481（坡度传感器信息）的倾斜度值、使用PGN 61485（加速度传感器）的加速度数据和使用PGN 61482（角速率信息）的角速度。此外，还提供专有传输对象，可根据客户要求在应用程序中进行配置。
无论传感器的安装位置如何，GEMAC Motus 都能实现 360 度方向测定。可以根据客户要求，基于六种可能的安装情况之*来选择传感器的测量轴。此外，传感器可以根据命令确定其当前安装位置，并自动转换内部坐标系，以使测量轴*适合安装情况。可以在两个角轴上定义传感器的零位，而不会限制传感器的测量范围。这使得传感器可以灵活地适应任何可能的测量场景。
选择 的关键参数
缩放、偏移和对准误差、非线性：
的主要误差源之*是测量轴与传感器外壳的对准误差以及集成传感器元件的缩放和偏移误差。由于这些类型的错误随着时间的推移是稳定的，因此可以在传感器制造期间检测并纠正它们。在GEMAC，每个传感器在交付前都会在高精度旋转台上进行校准，以纠正所列错误并将传感器的角度精度提高到*大 0.15°（通常为 0.1°）。
温度效应：
传感器环境中的温度变化会导致MEMS传感器元件的缩放和偏移发生变化。这些变化会导致方向计算出现错误，它们是非线性的、特定于设备的，因此无法预测。GEMAC Motus的*大角度偏差限制为 0.2°。这适用于从 -40°C 到 85°C 的整个温度范围。
陀螺仪零偏稳定性：
由于MEMS元件中的闪烁噪声，角速率信号的偏移会随时间而变化。这种具有 1/f 频谱的噪声在低频时尤其明显，并导致陀螺仪数据的长期漂移。零偏稳定性通常以°/h表示。需要校正偏移，尤其是将旋转速率积分到角度值时。例如，*小时内仅*个分辨率步骤的误差（ GEMAC Motus 为 0.00875°/秒）就会导致 31.5° 的角度误差。在实际应用中，偏移值通常要高出十倍甚至百倍。GEMAC Motus 包含动态陀螺仪偏移校正，可在运行时或根据用户命令自动校正错误。
随机游走：
另*种噪声，即热机械噪声，会导致数据中出现随机分布的误差，即随机游动。该误差在加速度传感器中可观察到为速度随机游动，在陀螺仪传感器中可观察到为角度随机游动。由于噪声的存在，信号随时间的积分会导致漂移，其中漂移的标准差对应于随机游动的值乘以观察时间的平方根。
振动校正误差（VRE）：
该误差也称为 g? 灵敏度，会导致因加速度传感器中纠正的振动而产生的偏移误差。它是由传感器设计中的不对称和非线性引起的，可以在加速度和角速率传感器中观察到。