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陀螺仪基础

陀螺仪工作原理

以ST陀螺仪为例,陀螺仪的核心元件是一个微加工机械单元,按照一个音叉机制运转,利用Coriolis原理把角速率转换成一个特定感应结构的位移。

我们以一个单轴偏航陀螺仪为例,探讨最简单的工作原理(详见文章图1)。两个正在运动的质点向相反方向做连续运动,如蓝色箭头所示。只要从外部施加一个角速率,就会产生一个与质点运动方向垂直的科里奥利力,如图中黄色箭头所示。产生的科里奥利力使感应质点发生位移,位移大小与所施加的角速率大小成正比。因为传感器感应部分的运动电极(转子)位于固定电极(定子)的侧边,上面的位移将会在定子和转子之间引起电容变化,因此,在陀螺仪输入部分施加的角速率被转化成一个专用电路可以检测的电参数。

陀螺仪相关电路图

  • 微机械惯性传感器检测平台的设计与应用
  • 陀螺系统由敏感元件、驱动电路、检测电路和力反馈电路等组成。在梳状静电驱动器的差动电路上分别施加带有直流偏置但相位相反的交流电压,由于交变的静电驱动力矩的作用,质量片在平行于衬底的平面内产生绕驱动轴Z轴的简谐角振动。当在振动平面内沿垂直于检测轴的方向(X方向)有空间角速度Ω输入时,在哥氏力的作用下,检测质量片便绕检测轴(Y轴)上下振动。这种振动幅度非常小,可以由位于质量片下方、淀积在衬底上的电容极板检测,并通过电荷放大器、相敏检波电路和解调电路进行处理,得到与空间角速度成正比的电压信号。

问答

验证码:

EEPW网友 说:
32楼

2018-10-19 23:54 来自EEPW
引用

请问目前陀螺仪可测量的最小角度是多少?

EEPW网友 说:
31楼

2018-10-19 21:58 来自EEPW
引用

请问陀螺的刷新率指的是什么?

云端 说:
30楼

2018-10-19 06:59 来自EEPW
引用

中国首款完全拥有自主知识产权的消费级商用三轴MEMS陀螺仪在哪里?

soothmusic 说:
29楼

2018-10-19 06:10 来自EEPW
引用

回答28# wyf86:灵敏度(Sensitivity)和测量范围、分辨率(Resolution)、零角速度输出(零位输出)

wyf86 说:
28楼

2018-10-19 22:54 来自EEPW
引用

MEMS陀螺仪的重要参数包括哪些?

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