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微机械陀螺原理 微机械陀螺仪的结构

2020-10-15知识21

手机陀螺仪的工作原理是什么? 现在,当我们开启安兔兔检测手机硬件的时候,经常能发现在传感器一栏中有一个叫陀螺仪传感器的东西。这个…

微机械陀螺原理 微机械陀螺仪的结构

电子陀螺仪的工作原理是什么?

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MEMS陀螺仪的组建是什么原理呀

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陀螺仪的原理是什么,陀螺仪会一直转下去吗? 陀螺就是围绕着某个固定的支点而快速转动起来的刚体,平时所说的陀螺其实专指呈对称性的陀螺,它的质量是均匀分布的,形状是以轴为对称的,自转轴就是它的对称轴。。

陀螺仪原理是怎样整合到芯片里面的? 陀螺仪芯片它只能输出X、Y、Z轴的加速度数据、倾角数据,它不能直接的调节平衡,不同于机械陀螺仪。机械陀螺仪采用白转转子转动或载体的振动产生陀螺力矩来测量角运动的陀螺仪。机械陀螺仪以经典力学为基础,具有高速转动的转子或振动的部件。常见的机械陀螺仪有刚体转动陀螺仪、振动陀螺仪和半球谐振陀螺仪等。刚体转动陀螺仪是把高速旋转的刚体转子支承起来,使之获得转动自由度的一种装置,它可用来测量角位移或角速度;振动陀螺仪是利用振动叉旋转时的哥氏角加速度效应做成的测量角速度的装置;半球谐振陀螺仪则利用振动杯旋转时的哥氏加速度效应做成的测量角位移的装置。陀螺仪芯片陀螺仪芯片技术是建立在/纳米技术基础上的 21世纪前沿技术,是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统。这种微电子机械系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令,还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。它用微电子技术和微加工技术相结合的制造工艺,制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统。是一种新型多学科交叉的技术,该技术将对未来。

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、。

什么是陀螺仪_陀螺仪工作原理 通常所说的陀螺是特指对称陀螺,它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体,其几何对称轴就是它的自转轴。由苍蝇后翅(退化为平衡棒)仿生得来。在一定的初始条件和一定的外在力矩作用下,陀螺会在不停自转的同时,还绕着另一个固定的转轴不停地旋转,这就是陀螺的旋进(precession),又称为回转效应(gyroscopic effect)。陀螺旋进是日常生活中常见的现象,许多人小时候都玩过的陀螺就是一例。人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope),它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如:回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动、地球在太阳(月球)引力矩作用下的旋进(岁差)等。陀螺仪的种类很多,按用途来分,它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示,作为驾驶和领航仪表使用。现在的陀螺仪分为,压电陀螺仪,微机械陀螺仪,光纤陀螺仪,激光陀螺仪,都是电子式的,可以和加速度计,磁阻芯片,GPS,做成惯性导航控制系统。对于不熟悉这类产品的人来说,陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间。

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)

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