【導讀】陀螺儀是用來(lái)測量角速率的器件，在加速度功能基礎上，可以進(jìn)一步發(fā)展，構建陀螺儀。最近聽(tīng)大牛的傳感器同事的陀螺儀專(zhuān)業(yè)講座，深入淺出的講解讓小編對陀螺儀的原理與應用有種頓悟趕腳，抽空整理部分內容，給對這個(gè)技術(shù)不太明了的小伙伴們科普下哦~
陀螺儀的內部原理是這樣的：對固定指施加電壓，并交替改變電壓，讓一個(gè)質(zhì)量塊做振蕩式來(lái)回運動(dòng)，當旋轉時(shí)，會(huì )產(chǎn)生科里奧利加速度，此時(shí)就可以對其進(jìn)行測量；這有點(diǎn)類(lèi)似于加速度計，解碼方法大致相同，都會(huì )用到放大器。
- 角速率由科氏加速度測量結果決定
- 科氏加速度 = 2 × (w × 質(zhì)量塊速度)
- w是施加的角速率(w = 2 πf)
- 通過(guò)14 kHz共振結構施加的速度（周期性運動(dòng)）快速耦合到加速度計框架
- 科氏加速度與諧振器具有相同的頻率和相位，因此可以抵消低速外部振動(dòng)
- 該機械系統的結構與加速度計相似（微加工多晶硅）
- 信號調理（電壓轉換偏移）采用與加速度計類(lèi)似的技術(shù)
施加變化的電壓來(lái)回移動(dòng)器件，此時(shí)器件只有水平運動(dòng)沒(méi)有垂直運動(dòng)。如果施加旋轉，可以看到器件會(huì )上下移動(dòng)，外部指將感知該運動(dòng)，從而就能拾取到與旋轉相關(guān)的信號。
上面的動(dòng)畫(huà)，只是抽象展示了陀螺儀的工作原理，而真實(shí)的陀螺儀內部構造是下面這個(gè)樣子，別不小心誤會(huì )了哦~
PS：陀螺儀可以三個(gè)一起設計，分別對應于所謂滾動(dòng)、俯仰和偏航。任何了解航空器的人都知道，俯仰是指航空器的上下方向，偏航是指左右方向，滾動(dòng)是指向左或向右翻滾。要正確控制任何類(lèi)型的航空器或導彈，都需要知道這三個(gè)參數，這就會(huì )用到陀螺儀。它們還常常用于汽車(chē)導航，當汽車(chē)進(jìn)入隧道而失去GPS信號時(shí)，這些器件會(huì )記錄您的行蹤。
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