【導(dǎo)讀】陀螺儀是用來測量角速率的器件，在加速度功能基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步發(fā)展，構(gòu)建陀螺儀。最近聽大牛的傳感器同事的陀螺儀專業(yè)講座，深入淺出的講解讓小編對陀螺儀的原理與應(yīng)用有種頓悟趕腳，抽空整理部分內(nèi)容，給對這個技術(shù)不太明了的小伙伴們科普下哦~
陀螺儀的內(nèi)部原理是這樣的：對固定指施加電壓，并交替改變電壓，讓一個質(zhì)量塊做振蕩式來回運(yùn)動，當(dāng)旋轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生科里奧利加速度，此時就可以對其進(jìn)行測量；這有點(diǎn)類似于加速度計，解碼方法大致相同，都會用到放大器。
- 角速率由科氏加速度測量結(jié)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14 kHz共振結(jié)構(gòu)施加的速度（周期性運(yùn)動）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
- 該機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與加速度計相似（微加工多晶硅）
- 信號調(diào)理（電壓轉(zhuǎn)換偏移）采用與加速度計類似的技術(shù)
施加變化的電壓來回移動器件，此時器件只有水平運(yùn)動沒有垂直運(yùn)動。如果施加旋轉(zhuǎn)，可以看到器件會上下移動，外部指將感知該運(yùn)動，從而就能拾取到與旋轉(zhuǎn)相關(guān)的信號。
上面的動畫，只是抽象展示了陀螺儀的工作原理，而真實的陀螺儀內(nèi)部構(gòu)造是下面這個樣子，別不小心誤會了哦~
PS：陀螺儀可以三個一起設(shè)計，分別對應(yīng)于所謂滾動、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，滾動是指向左或向右翻滾。要正確控制任何類型的航空器或?qū)?，都需要知道這三個參數(shù)，這就會用到陀螺儀。它們還常常用于汽車導(dǎo)航，當(dāng)汽車進(jìn)入隧道而失去GPS信號時，這些器件會記錄您的行蹤。
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