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- 陀螺儀和加速度傳感器的結(jié)合
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2012/8/20
從MEMS陀螺儀的應(yīng)用方向來看，陀螺儀能夠測量沿一個軸或幾個軸運(yùn)動的角速度，可與MEMS加速度計(加速計)形成優(yōu)勢互補(bǔ)，如果組合使用加速度計和陀螺儀這兩種傳感器，設(shè)計者就能更好地跟蹤并捕捉三維空間的完整運(yùn)動，為最終用戶提供現(xiàn)場感更強(qiáng)的用戶使用體驗、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)以及其它功能。
要準(zhǔn)確地描述線性和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，需要設(shè)計者同時用到陀螺儀和加速度傳感器。單純使用陀螺儀的方案可用于需要高分辨率和快速反應(yīng)的旋轉(zhuǎn)檢測；單純使用加速度計的方案可用于有固定的重力參考坐標(biāo)系、存在線性或傾斜運(yùn)動但旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被限制在一定范圍內(nèi)的應(yīng)用。但同時處理直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，就需要使用陀螺儀和加速度計的方案。
此外，為讓設(shè)計和制作的陀螺儀具有較高的加速度和較低的機(jī)械噪聲，或為校正加速度傳感器的旋轉(zhuǎn)誤差，一些廠商會使用磁力計來完成傳統(tǒng)上用陀螺儀實現(xiàn)的傳感功能，以完成相應(yīng)定位，讓陀螺儀術(shù)業(yè)有專攻。這表明，混合的陀螺儀、加速度計或磁感應(yīng)計結(jié)合的方案正成為MEMS陀螺儀技術(shù)應(yīng)用的趨勢。若只使用傳統(tǒng)的加速度計，用戶得到的要么是反應(yīng)敏捷的但噪聲較大的輸出，要么是反應(yīng)慢但較純凈的輸出，而如將加速度計與陀螺儀相結(jié)合，就能得到既純凈又反應(yīng)敏捷的輸出。
加速度傳感器是慣性導(dǎo)航和慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的基本測量元件之一，加速度計本質(zhì)上是一個振蕩系統(tǒng)，安裝于運(yùn)動載體的內(nèi)部，可以用來測量載體的運(yùn)動加速度，并通過對加速度積分，知道載體的速度和位置等信息。因此，加速度傳感器的性能和精度直接影響導(dǎo)航和制導(dǎo)系統(tǒng)的精度。MEMS類加速度計的工作原理是當(dāng)加速度計連同外界物體(該物體的加速度就是待測的加速度)一起作加速運(yùn)動時，質(zhì)量塊就受到慣性力的作用向相反的方向運(yùn)動。
質(zhì)量塊發(fā)生的位移受到彈簧和阻尼器的限制，通過輸出電壓就能測得外界的加速度大小。目前該設(shè)備已開始被較廣泛地應(yīng)用于智能手機(jī)、游戲手柄等領(lǐng)域。
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