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电子罗盘和陀螺仪的区别以及工作原理介绍

电子罗盘和陀螺仪的区别

MEMS陀螺仪不是第一个用于消费电子的运动传感器。加速度传感器和电子罗盘已进入消费电子市场。虽然基于重力的加速度传感器和基于地磁的电子罗盘可以在地球表面形成垂直和水平的三维空间覆盖,但它们不能很好地模拟物体的整个运动过程,因为它们都是基于地球而不是物体本身。此外,由于加速度传感器在线性运动中容易受到力的干扰,电子罗盘容易受到金属、手机等磁场的干扰,其应用受到很大限制。

陀螺仪的传感器不仅以物体本身为参考,而且精度高,可以有利于补充其他运动传感器,使运动检测更加完整。陀螺仪可以有益地补充加速度传感器和电子罗盘。当三轴陀螺仪和三轴加速度传感器形成六轴运动传感器时,基本上可以检测到所有形式的运动,包括速度、方向、位移等参数。

物体的运动只有六种,X、Y、Z位移和三个方向X、Y、Z三个方向的旋转。

这六种运动方式构成了物体完整的运动轨迹。如果在六轴运动传感器上添加电子罗盘,则可以在检测运动轨迹的同时纠正绝对位置,实现对物体运动轨迹的完美跟踪。因此,陀螺仪未来的进一步发展和应用与加速度传感器和电子罗盘密切相关。

加速度传感器相当于中间重锤的弹簧系统,四面八方都有弹簧支撑。当平放在桌面上时,有些弹簧被拉长,有些弹簧被压扁。变化时,不同的弹簧被不同的压缩,以检测不同方向的力。它的典型应用包括水平和垂直切换手机/相机图片。

电子罗盘主要检测地磁性。常见的电子罗盘主要于霍尔效应。然而,地磁环境并不完美。例如,地磁的南极不一定指地球不同表面的同一个北方;在地球的不同纬度,地磁的方向和水平方向的夹角也不同。因此,电子罗盘只能指一般方向,然后进行修正。此外,电子罗盘还容易受到金属、扬声器、天线等磁场的干扰。

特别是在手机上使用时,需要特别小心PCB选择合适的位置。陀螺仪检测角速度。基于科里奥利力的原理:当物体在坐标系中直线移动时,假设坐标系旋转,物体在旋转过程中会感受到垂直力和垂直加速度。台风的形成是基于这一原理。

地球旋转驱动大气旋转。如果大气旋转时受到切向力的影响,很容易形成台风。北半球和南半球的台风旋转方向不同。科里奥利力的原理是用图像隐喻来解释的。MEMS将这一原理制成陀螺仪要复杂得多。

先用MEMS通过快速稳定的振动快速稳定的振动产生线性运动V,当V的平面有旋转拓扑时,可以根据公式检测科里奥利力的方向并计算角速不同方向的振动检测X、Y、Z轴的角速,重力的干扰可以通过稳定的的干扰。

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标签: 陀螺仪力传感器

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