拿到一颗加速度传感器的数据手册，翻到灵敏度那一栏，经常会看到这样的参数：16384 LSB/g，或者 0.061 mg/LSB。这两个写法说的是同一件事，但很多工程师第一次看到时都会愣一下--这到底怎么换算成实际的加速度？
本文把这个问题说清楚。从单位含义到实际代码换算，一步步来。
加速度传感器里的"g"不是克，是重力加速度的单位，1g ≈ 9.8 m/s²。传感器静止平放时，Z轴方向会读到约1g的重力分量，X轴和Y轴接近0g。
量程（Full Scale Range，FSR）决定了传感器能测量的最大加速度范围。常见量程有 ±2g、±4g、±8g、±16g。量程越大，能测的冲击越强，但分辨率会相应降低。
LSB（Least Significant Bit，最低有效位）是数字传感器输出的最小单位。一颗16位ADC的加速度传感器，输出范围是 -32768 到 +32767，共65536个数字刻度。
把量程 ±2g 分成65536份，每份就是：
灵敏度 = 量程总范围 / 2^位数 = 4g / 65536 ≈ 0.000061 g/LSB = 0.061 mg/LSB
反过来写就是：
1g 对应的 LSB 数 = 1 / 0.000061 ≈ 16384 LSB/g
这就是为什么 MPU-6050 在 ±2g 量程下，灵敏度标注为 16384 LSB/g。
以 MPU-6050 为例，16位输出，四档量程对应的灵敏度如下：
| 量程 | 灵敏度（LSB/g） | 分辨率（mg/LSB） | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| ±2g | 16384 | 0.061 | 姿态检测、计步 |
| ±4g | 8192 | 0.122 | 可穿戴、运动追踪 |
| ±8g | 4096 | 0.244 | 振动监测、跌落检测 |
| ±16g | 2048 | 0.488 | 冲击检测、工业振动 |
量程扩大一倍，灵敏度减半，分辨率也随之降低一倍。这是个硬约束，没有办法绕过去。
从传感器读出的原始数据是一个有符号整数（int16），换算成g值的公式很简单：
加速度（g）= 原始数据（int16）/ 灵敏度（LSB/g）
举个例子：MPU-6050 配置为 ±2g 量程，X轴读出原始值 8192，那么：
加速度 = 8192 / 16384 = 0.5g
换算成 m/s²：
0.5g × 9.8 m/s² = 4.9 m/s²
读取 MPU-6050 加速度数据的典型写法：
#define SENSITIVITY_2G 16384.0f
int16_t raw_x = (int16_t)((buf[0] << 8) | buf[1]);
float accel_x_g = raw_x / SENSITIVITY_2G;
float accel_x_ms2 = accel_x_g * 9.80665f;
注意除数要用浮点数（加 .0f），否则整数除法会丢失精度。
这是实际开发中最常见的坑。传感器上电后默认量程通常是 ±2g，但如果代码里用了 ±8g 的灵敏度（4096 LSB/g）去换算，读出来的数值会偏小4倍。
排查方法：把传感器平放，Z轴读数应该接近1g（约9.8 m/s²）。如果读出来是0.25g或者4g，说明灵敏度配置有问题。
不同厂商、不同型号的加速度传感器，ADC位数和灵敏度标注方式可能不同。
| 型号 | ADC位数 | ±2g灵敏度 | 接口 |
|---|---|---|---|
| MPU-6050 | 16位 | 16384 LSB/g | I2C |
| ADXL345 | 13位 | 256 LSB/g | I2C/SPI |
| LIS3DH | 16位 | 1 mg/digit（±2g） | I2C/SPI |
| ICM-42688-P | 16位 | 16384 LSB/g | I2C/SPI |
| QMI8658C | 16位 | 16384 LSB/g | I2C/SPI |
ADXL345 是13位ADC，±2g量程下灵敏度只有256 LSB/g，分辨率比16位传感器低很多。LIS3DH 的标注方式不同，用 mg/digit 表示，1 mg/digit 等价于 1000 LSB/g，换算时要注意单位。
灵敏度高（量程小）不代表测量精度高，还要看噪声密度（Noise Density）。噪声密度的单位是 μg/√Hz，表示每赫兹带宽内的噪声水平。
实际有效分辨率取决于：
MPU-6050 的噪声密度约为 400 μg/√Hz，在100Hz带宽下，噪声约为 4mg RMS。这意味着即使量程设为 ±2g，实际能分辨的最小变化也在几毫克量级，而不是理论上的 0.061mg。
数据手册里的灵敏度参数通常有三个值：典型值（Typ）、最小值（Min）、最大值（Max）。实际出货的芯片灵敏度会在这个范围内波动，这就是灵敏度误差（Sensitivity Error），通常在 ±1% 到 ±3% 之间。
对精度要求高的应用（比如工业倾角仪），需要在出厂时做灵敏度校准，把每颗芯片的实际灵敏度存入EEPROM，运行时用校准值换算。
消费电子产品一般直接用典型值，误差在可接受范围内。
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灵敏度（LSB/g）= 2^(ADC位数) / 量程总范围。量程越小，灵敏度越高，分辨率越好，但能测的最大加速度也越小。实际换算时，用原始int16数据除以灵敏度即得g值。
开发时最容易踩的坑是量程配置和灵敏度不匹配--上电后记得验证一下静止状态下的合向量是否等于1g，能省去很多调试时间。
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