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微機(jī)電系統(tǒng)陀螺儀工作原理

傳感器技術(shù) ? 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(zhuǎn)動引起的交變科里奧利力。

MEMS陀螺儀利用coriolis,將旋轉(zhuǎn)物體的角速度轉(zhuǎn)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(shù)、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)、LIGA技術(shù)、封裝技術(shù)等批量生產(chǎn)的。

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

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。

真實(shí)的陀螺儀內(nèi)部構(gòu)造

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原文標(biāo)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(shù)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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