Wie hängen Einheiten der Rauschmessung mit Einheiten der Datenmessung eines Sensors zusammen?

Ich versuche zu verstehen, wie Rauschen für Beschleunigungsmesser, Gyroskope und Magnetometer dargestellt wird, damit ich die Anforderungen meines Projekts mit den Standardspezifikationen dieser Sensoren abgleichen kann.

Ich möchte, dass die Ausgabe eines 3-Achsen-Trägheitssensors Werte in Metern / Sek. / Sek., Gauß und Bogenmaß / Sek. Für jede Achse beträgt und das Rauschen durch einen Bereich um den wahren Wert dargestellt wird (also X wie in +/- X m / s / s, Gauß und Bogenmaß / s) für Beschleunigungsmesser, Magnetometer bzw. Gyroskope. Das Auswechseln von Gauß für Tesla, Meter für Fuß, Bogenmaß für Grad usw. wäre in Ordnung.

Nachdem ich mir einige Datenblätter angesehen habe, bin ich überrascht, dass ...

• Das Rauschen des Beschleunigungsmessers wird in "LSB rms" und "μg / √Hz" gemessen ( https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Accelerometer/ADXL345.pdf , http://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Sensors) / Beschleunigungsmesser / MMA8452Q.pdf )
• Das Gyroskoprauschen wird in "º / s-rms" und "º / s / √Hz" gemessen ( https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Gyro/PS-ITG-3200-00-01.4.pdf ).
• Das Magnetometerrauschen wird in "µT rms" und "Gauss / √Hz" gemessen ( http://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Sensors/Magneto/MAG3110.pdf , http://www.vectornav.com/products/vn200) -rug? id = 54 )

Was bedeuten diese Einheiten und wie übersetzen sie (oder können sie) in das, was ich will?

" LSB RMS " bedeutet den quadratischen Mittelwert des Gesamtrauschens in niedrigstwertigen Bits des digitalen Kanals. Das ist ungefähr die Standardabweichung des Rauschens multipliziert mit dem Gewicht eines Schritts des digitalen Werts.

""$\mu g/\sqrt{Hz}$"bedeutet die spektrale Leistungsdichte in Mikro-g ($1\mu g \simeq 0.000098 m/s^2$). Wenn die spektrale Leistungsdichte flach ist, können Sie diese Zahl quadrieren, mit der Bandbreite multiplizieren, die Quadratwurzel ziehen und als LSB RMS zum Rauschen gelangen. Die spektrale Leistungsdichte ist nützlich, wenn Sie versuchen, die Auswirkung des Sensorrauschens auf Geschwindigkeit und / oder Position bei der Integration herauszufinden.

""$^\circ / s$-rms "hat eine ähnliche Bedeutung wie" LSB RMS ", außer dass das Rauschen eher auf die Ratenmessung als auf die ADC-Bits bezogen wird.

""$^\circ /s / \sqrt{Hz}$ist wiederum die spektrale Leistungsdichte.

An dieser Stelle sollte klar sein, was die Magnetometerspezifikationen bedeuten.

Wenn Sie keinen Hintergrund für zufällige Prozesse und Signalanalysen haben, wird es Ihnen schwer fallen, dies mit realen Zahlen in Verbindung zu bringen, insbesondere wenn Sie irgendeine Art von Sensorfusion durchführen. Selbst die "großen Jungs" im Sensorfusionsspiel können Sensorrauschen nicht einfach auf das Systemverhalten abbilden, ohne viel Simulation und Kopfkratzen.

Einfachere Probleme ergeben jedoch eine Analyse.