微机械陀螺仪的结构
微机械陀螺仪的设计和工作原理可能各种各样,但是公开的微机械陀螺仪均采用振动物体传感角速度的概念。利用振动来诱导和探测科里奥利力而设计的微机械陀螺仪没有旋转部件、不需要轴承,已被证明可以用微机械加工技术大批量生产。绝大多数微机械陀螺仪依赖于由相互正交的振动和转动引起的交变科里奥利力。振动物体被柔软的弹性结构悬挂在基底之上。整体动力学系统是二维弹性阻尼系统,在这个系统中振动和转动诱导的科里奥利力把正比于角速度的能量转移到传感模式。通过改进设计和静电调试使得驱动和传感的共振频率一致,以实现最大可能的能量转移,从而获得最大灵敏度。大多数微机械陀螺仪驱动和传感模式完全匹配或接近匹配,它对系统的振动参数变化极其敏感,而这些系统参数会改变振动的固有频率,因此需要一个好的控制架构来做修正。如果需要高的品质因子(Q),驱动和感应的频宽必须很窄。增加1%的频宽可能降低20%的信号输出。(图五(a)) 还有阻尼大小也会影响信号输出。(图五(b))(图五)一般的微机械陀螺仪由梳子结构的驱动部分(图六)和电容板形状的传感部分组成(图八)。有的设计还带有去驱动和传感耦合的结构。(图九)?
微机械陀螺仪的定义
但是微机械陀螺仪的工作原理不是这样的,因为要用微机械技术在硅片衬底上加工出一个可转动的结构可不是一件容易的事。微机械陀螺仪利用科里奥利力——旋转物体在有径向运动时所受到的切向力。下面是导出科里奥利力的方法。有力学知识的读者应该不难理解。在空间设立动态坐标系(图一)。用以下方程计算加速度可以得到三项,分别来自径向加速、科里奥利加速度和切向加速度。如果物体在圆盘上没有径向运动,科里奥利力就不会产生。因此,在MEMS陀螺仪的设计上,这个物体被驱动,不停地来回做径向运动或者震荡,与此对应的科里奥利力就是不停地在横向来回变化,并有可能使物体在横向作微小震荡,相位正好与驱动力差90度。(图二)MEMS陀螺仪通常有两个方向的可移动电容板。径向的电容板加震荡电压迫使物体作径向运动(有点象加速度计中的自测试模式),横向的电容板测量由于横向科里奥利运动带来的电容变化(就象加速度计测量加速度)。因为科里奥利力正比于角速度,所以由电容的变化可以计算出角速度。图三是2轴MEMS陀螺仪。它采用了闭合回路、数字输出和传感器芯片跟ASIC芯片分开平放连线的封装方法。来自(BOSCH SMG 070原理图)
陀螺仪有什么用
亲,您好,很高兴为您解答[鲜花][戳脸]:陀螺仪是一种测量物体旋转角速度的装置,主要用于飞行器、导航仪、自动驾驶系统、运动相机等领域,具体用途包括:1. 姿态控制:陀螺仪可以测量物体的旋转角速度,从而帮助飞行器、导航仪等设备控制其姿态。2. 导航:陀螺仪可以检测运动方向和速度的变化,用于导航和位置定位,如GPS等系统。3. 自动驾驶:在自动驾驶系统中,陀螺仪用于辅助汽车或其他交通工具的控制和导航。4. 运动相机:陀螺仪可以稳定运动相机,使得拍摄的影像更加平稳、清晰。5. 模拟游戏:陀螺仪可以用于模拟游戏中控制对象的旋转和转向。【摘要】
陀螺仪有什么用【提问】
亲,您好,很高兴为您解答[鲜花][戳脸]:陀螺仪是一种测量物体旋转角速度的装置,主要用于飞行器、导航仪、自动驾驶系统、运动相机等领域,具体用途包括:1. 姿态控制:陀螺仪可以测量物体的旋转角速度,从而帮助飞行器、导航仪等设备控制其姿态。2. 导航:陀螺仪可以检测运动方向和速度的变化,用于导航和位置定位,如GPS等系统。3. 自动驾驶:在自动驾驶系统中,陀螺仪用于辅助汽车或其他交通工具的控制和导航。4. 运动相机:陀螺仪可以稳定运动相机,使得拍摄的影像更加平稳、清晰。5. 模拟游戏:陀螺仪可以用于模拟游戏中控制对象的旋转和转向。【回答】
亲[开心],您好,以下是相关拓展,希望对您有所帮助[鲜花][鲜花]:陀螺仪还有以下用途:6. 增强现实:陀螺仪可以实现增强现实技术的动态追踪和交互体验。7. 物理实验:陀螺仪可以用于物理实验,如角动量守恒定律等。8. 运动追踪:陀螺仪可以测量运动轨迹和速度,广泛应用于运动追踪和健身设备中。9. 电子游戏:一些电子游戏中,陀螺仪可以用于控制游戏角色的动作和方向。10. 医疗应用:陀螺仪可以用于医疗诊断和康复治疗,如平衡能力测试和运动康复训练等。综上所述,陀螺仪在多个领域中都有应用,是一种非常重要的测量装置哦。【回答】
陀螺仪有什么用 陀螺仪作用简述
1、第一大用途,导航。陀螺仪自被发明开始,就用于导航,先是德国人将其应用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手机的导航能力将达到前所未有的水准。实际上,目前很多专业手持式GPS上也装了陀螺仪,如果手机上安装了相应的软件,其导航能力绝不亚于目前很多船舶、飞机上用的导航仪
2、第二大用途,可以和手机上的摄像头配合使用,比如防抖,这会让手机的拍照摄像能力得到很大的提升。
3、第三大用途,各类游戏的传感器,比如飞行游戏,体育类游戏,甚至包括一些第一视角类射击游戏,陀螺仪完整监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果。有关这点,想必用过任天堂WII的兄弟会有很深的感受
4、第四大用途,可以用作输入设备,陀螺仪相当于一个立体的鼠标,这个功能和第三大用途中的游戏传感器很类似,甚至可以认为是一种类型。