深入浅出的讲解陀螺仪的工作原理是什么_深入浅出的讲解陀螺仪的工作原理

最近听了大牛传感器同事的陀螺专业讲座。简单的讲解让边肖对陀螺仪的原理和应用有了顿悟,并花时间整理了一些内容,送给对这项技术不是很了解的朋友。

陀螺仪是一种用来测量角速度的装置。基于加速功能,可以进一步开发和构建。

陀螺仪的内部原理是这样的:给固定的手指施加电压,交替改变电压,使一个质量以振荡的方式来回运动。当它旋转时,会产生科里奥利加速度,然后可以测量;这有点类似于加速度计,解码方式大致相同,两个放大器都用。

角速度由科里奥利加速度测量确定。

科里奥利加速度=2 (w 质量速度)

w是施加的角速率(w=2 f)。

由14 kHz谐振结构施加的速度(周期性运动)快速耦合到加速度计框架。

科里奥利加速度与谐振器同频同相,可以抵消低速外界振动。

机械系统的结构类似于加速度计(微加工多晶硅)。

信号调理(电压转换失调)采用与加速度计类似的技术。

施加变化的电压使设备前后移动,此时,设备仅水平移动,没有垂直移动。如果施加旋转,可以看到设备会上下移动,外部手指会感知到这种移动,从而拾取与旋转相关的信号。

上面的动画只是抽象的展示了陀螺仪的工作原理,但真实陀螺仪的内部结构如下,大家不要误会~

PS:陀螺仪可以和三个陀螺仪一起设计,分别对应所谓的滚转、俯仰和偏航。了解飞机的人都知道,俯仰是指飞机的上下方向,偏航是指左右方向,滚转是指向左或向右滚转。要正确控制任何类型的飞机或导弹,需要知道这三个参数,这就要用到陀螺仪。它们也常用于汽车导航。当汽车进入隧道并失去GPS信号时,这些设备会记录下你的行踪。