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微機電系統陀螺儀工作原理

傳感器技術 ? 來源:YXQ ? 2019-08-09 15:28 ? 次閱讀

MEMS陀螺儀采用的是依賴于相互正交的震動和轉動引起的交變科里奧利力。

MEMS陀螺儀利用coriolis,將旋轉物體的角速度轉換成與角速度成正比直流電壓信號,其核心部件通過摻雜技術、光刻技術、腐蝕技術、LIGA技術、封裝技術等批量生產的。

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,讓一個質量塊做振蕩式來回運動,當旋轉時,會產生科里奧利加速度,此時就可以對其進行測量;這有點類似于加速度計,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果決定

科氏加速度 = 2 × (w × 質量塊速度)

w是施加的角速率(w = 2 πf)

通過14 kHz共振結構施加的速度(周期性運動)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

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)采用與加速度計類似的技術

施加變化的電壓來回移動器件,此時器件只有水平運動沒有垂直運動。如果施加旋轉,可以看到器件會上下移動,外部指將感知該運動,從而就能拾取到與旋轉相關的信號。

真實的陀螺儀內部構造

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原文標題:陀螺儀傳感器工作原理深度解析

文章出處:【微信號:WW_CGQJS,微信公眾號:傳感器技術】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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