0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

微机械陀螺仪工作原理_微机械陀螺仪的应用

姚小熊27 来源:百科 作者:百科 2021-02-01 15:02 次阅读

微机陀螺仪工作原理

机械陀螺仪(MEMS gyroscope)的工作原理 传统的陀螺仪主要是利用角动量守恒原理,因此它主要是一个不停转动的物体,它的转轴指向不随承载它的支架的旋转而变化。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(有点像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(就像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ASIC芯片分开平放连线的封装方法。来自(BOSCH SMG 070原理图)

微机械陀螺仪的应用

微机械陀螺仪用于测量汽车的旋转速度(转弯或者打滚),它与低加速度计一起构成主动控制系统。所谓主动控制系统就是一旦发现汽车的状态异常,系统在车祸尚未发生时及时纠正这个异常状态或者正确应对个异常状态以阻止车祸的发生。比如在转弯时,系统通过陀螺仪测量角速度就知道方向盘打得过多还是不够,主动在内侧或者外侧车轮上加上适当的刹车以防止汽车脱离车道。这种系统主要安装于高端汽车上。

在汽车MEMS市场,压力计和加速度计还是占较大份额,(图十四)但是随着对汽车安全性能要求越来越高,尤其是在北美和欧洲稳定性主控系统的安装率节节攀升,陀螺仪的市场增长率明显比前两类要快,在2011年预期达到10%。

责任编辑:YYX

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 陀螺仪
    +关注

    关注

    44

    文章

    777

    浏览量

    98555
  • 微机械陀螺
    +关注

    关注

    0

    文章

    3

    浏览量

    2701
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    爱普生X2A0002710002 XV7011BB陀螺仪传感器用于高精设备行业

    传感器有MEMS(微机电系统)陀螺仪和QMEMS陀螺仪。目前常见到的都是MEMS(微机电系统)陀螺仪,那么QMEMS
    的头像 发表于 11-04 13:32 90次阅读
    爱普生X2A0002710002 XV7011BB<b class='flag-5'>陀螺仪</b>传感器用于高精设备行业

    陀螺仪x轴和y轴的应用

    陀螺仪是一种用于测量和感应物体旋转和转动的设备,它通常由三个轴组成:x轴、y轴和z轴。在陀螺仪中,x轴和y轴通常成对出现,关于它们的比例可以因具体应用而异。首先,我们先了解一下陀螺仪工作原理
    发表于 04-17 15:42 0次下载

    EPSON X2A0002710002 XV7011BB陀螺仪传感器的特征和用途

    传感器有MEMS(微机电系统)陀螺仪和QMEMS陀螺仪。目前常见到的都是MEMS(微机电系统)陀螺仪,那么QMEMS
    发表于 03-12 17:13 0次下载

    手机陀螺仪失灵解决方法

    手机陀螺仪是一种用于感知和测量设备旋转、倾斜和方向的传感器。失灵的陀螺仪可能导致手机在运动控制、游戏和导航等应用中出现问题。下面将详细介绍陀螺仪失灵的原因和解决方法。 陀螺仪失灵的原因
    的头像 发表于 01-30 10:06 2.7w次阅读

    陀螺仪x和y比例是多少 陀螺仪x轴和y轴是指什么

    陀螺仪是一种用于测量和感应物体旋转和转动的设备,它通常由三个轴组成:x轴、y轴和z轴。在陀螺仪中,x轴和y轴通常成对出现,关于它们的比例可以因具体应用而异。 首先,我们先了解一下陀螺仪工作原
    的头像 发表于 01-17 11:10 1920次阅读

    陀螺仪感应器校准工具有哪些

    陀螺仪感应器校准工具是用于对陀螺仪进行校准和精调的设备或软件。陀螺仪感应器是一种用于测量和检测物体的角速度、方向和姿态的传感器。它广泛应用于飞行器、导航仪器、无人机、游戏控制器、智能手机等设备中
    的头像 发表于 01-02 14:53 2728次阅读

    陀螺仪感应器常见的应用领域

    介绍。 一、陀螺仪感应器的原理和工作方式 陀螺仪感应器的工作原理基于陀螺效应。陀螺效应是指一个旋
    的头像 发表于 01-02 14:49 1494次阅读

    陀螺仪实体和支持有什么区别

    。 首先,陀螺仪实体是一种物理设备,用于测量和检测物体的旋转速度和角度。它通常由机械部件、感应器以及与其他装置的连接接口等组成。陀螺仪实体的存在主要基于物理原理,例如角动量守恒、陀螺
    的头像 发表于 01-02 14:47 1818次阅读

    陀螺仪传感器工作原理

    陀螺仪传感器是一种广泛应用于航空、航天、导航和自动化控制系统中的重要传感器。它的主要作用是测量并感知物体的角速度。本文将详细介绍陀螺仪传感器的工作原理陀螺仪传感器的
    的头像 发表于 01-02 14:45 1732次阅读

    陀螺仪传感器的应用实例

    陀螺仪传感器是一种用于检测和测量设备旋转的传感器,可以在多个领域中应用。在本文中,我们将详细介绍陀螺仪传感器的运作原理和常见应用实例。 陀螺仪传感器是一种惯性传感器,主要基于陀螺效应来
    的头像 发表于 01-02 14:37 1677次阅读

    手机陀螺仪的基本原理是什么

    和压电效应,通过检测设备的旋转角速度来确定其姿态角度。下面将详细介绍手机陀螺仪的基本原理。 一、陀螺仪的角动量守恒定律 陀螺仪工作原理基于角动量守恒定律,即当物体受到外力作用时,物体
    的头像 发表于 01-02 14:34 5595次阅读

    陀螺仪三轴轴承怎么安装

    陀螺仪是一种用于测量旋转角度的仪器,广泛应用于无人机、机器人、汽车等领域。在安装陀螺仪的过程中,轴承起到了至关重要的作用,它能够保证陀螺仪的平稳运行和准确测量。本文将详细介绍陀螺仪三轴
    的头像 发表于 01-02 14:26 879次阅读

    陀螺仪三轴六轴区别

    陀螺仪是一种用于测量物体旋转的装置,尤其在航空航天领域和导航应用中得到广泛应用。陀螺仪根据其测量的轴数可以分为三轴陀螺仪和六轴陀螺仪。在本文中,我们将详细讨论三轴
    的头像 发表于 01-02 14:22 3709次阅读

    三轴陀螺仪模块怎么使用

    三轴陀螺仪模块是一种用于测量角速度和方向的传感器,可以在航空航天、汽车、无人机等领域广泛应用。本文将详细介绍三轴陀螺仪模块的原理、使用方法和注意事项。 一、原理介绍 陀螺仪原理 陀螺仪
    的头像 发表于 12-20 10:36 2424次阅读

    陀螺仪的基本组成 陀螺仪工作原理 陀螺仪的作用

    陀螺仪的基本组成 陀螺仪工作原理 陀螺仪的作用 陀螺仪和重力传感器有什么区别呢? 陀螺仪是一种
    的头像 发表于 12-07 11:26 2896次阅读