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陀螺仪是怎么工作的,其原理是什么?

最近做的方案需要用到以前没用过的陀螺仪,哪位大神可以讲解一下陀螺仪是怎么工作的,其原理是什么?

高飞创达思科技硬件技术支持工程师2018年5月24日
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刘彤

某人工智能公司 FPGA硬件工程师

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Flash赵先生

兴光电子 元器件供应商

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王峰

元器件分销商 FAE

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硬件狗

小君科技 PCB Layout

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黎剑

深圳市海纳思电子有限公司 销售经理

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谢丫丫

桂电 哈哈

陀螺仪是用来测量角速率的器件,在加速度功能基础上,可以进一步发展,构建陀螺仪。




陀螺仪的内部原理是这样的:对固定指施加电压,并交替改变电压,让一个质量块做振荡式来回运动,当旋转时,会产生科里奥利加速度,此时就可以对其进行测量;这有点类似于加速度计,解码方法大致相同,都会用到放大器。  

·  角速率由科氏加速度测量结果决定

·  科氏加速度 = 2 × (w × 质量块速度)

·  w是施加的角速率(w = 2 πf)

·  通过14 kHz共振结构施加的速度(周期性运动)快速耦合到加速度计框架

·   科氏加速度与谐振器具有相同的频率和相位,因此可以抵消低速外部振动

·  该机械系统的结构与加速度计相似(微加工多晶硅)

·  信号调理(电压转换偏移)采用与加速度计类似的技术

施加变化的电压来回移动器件,此时器件只有水平运动没有垂直运动。如果施加旋转,可以看到器件会上下移动,外部指将感知该运动,从而就能拾取到与旋转相关的信号。



上面只是抽象展示了陀螺仪的工作原理,而真实的陀螺仪内部构造是下面这个样子,别不小心误会了哦~





PS:陀螺仪可以三个一起设计,分别对应于所谓滚动、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,滚动是指向左或向右翻滚。要正确控制任何类型的航空器或导弹,都需要知道这三个参数,这就会用到陀螺仪。它们还常常用于汽车导航,当汽车进入隧道而失去GPS信号时,这些器件会记录您的行踪。

转自电子发烧友,希望对你有所帮助。

2018年5月24日
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