傳感器,陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和手勢的定位和控制系統(tǒng)。在假象的平面上揮動鼠標,屏幕上的光標就會跟著移動,并可以繞著鏈接畫圈和點擊按鍵。當你正在演講或離開桌子時,這些操作都能夠很方便地實現(xiàn)。 陀螺儀傳感器原本是運用到直升機模型上的,目前已經(jīng)被普遍運用于手機這類移動便攜設備上(IPHONE的三軸陀螺儀技術)。MEMS陀螺儀,基于MEMS的陀螺儀價格相比光纖或者激光陀螺便宜很多,但使用精度非常低,需要使用參考傳感器進行補償,以提高使用精度。ADI公司是低成本的MEMS陀螺儀的主要制造商,VMSENS提供的AHRS系統(tǒng)正是通過這種方式,對低成本的MEMS陀螺儀進行輔助補償實現(xiàn)的?;贛EMS 技術的陀螺因其成本低,能批量生產(chǎn),已經(jīng)能夠普遍應用于汽車牽引控制系統(tǒng)、醫(yī)用設備、特種設備等低成本需求應用中。激光陀螺儀則利用光的干涉效應測量角速度,具有高精度和長期穩(wěn)定性,在慣性導航和高精度測量中應用普遍。實時慣導價格
一個接近真實MEMS陀螺儀的結(jié)構(gòu)如下圖所示。外側(cè)的藍色與黃色部分別為驅(qū)動電極,它們通過施加交變電壓來驅(qū)動內(nèi)部的紅色質(zhì)量塊及紅色測量電極沿著特定方向做往返運動。紅色質(zhì)量塊通過具有彈簧性質(zhì)的綠色長條結(jié)構(gòu)與基底相連,而紅色的短柵與內(nèi)側(cè)藍色的短柵則構(gòu)成了電容的極板。當基底發(fā)生旋轉(zhuǎn)時,質(zhì)量塊在科里奧利力的作用下會產(chǎn)生垂直方向的運動。這種運動的幅值與施加的角速度成正比。通過測量質(zhì)量塊上的紅色電極與固定在底座上的藍色電極之間的電容變化,我們就可以得到角速度的大小。上海慣導市價光纖陀螺儀利用光纖環(huán)路的Sagnac效應,通過檢測相位差來獲得角速度信息。
當陀螺儀應用到車載導航上,便大幅度提升了導航的精確度,它的作用體現(xiàn)在:1、陀螺儀能在GPS信號不好時能繼續(xù)發(fā)揮導航的作用并修正GPS定位不準的問題,在GPS信號不好時,陀螺儀可根據(jù)已獲知的方位、方向和速度來繼續(xù)進行精確導航,這也是慣性導航技術的基本原理。同時也可修正GPS信號不好時定位偏差過大的問題。2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準確的方向和速度,GPS是無法即時發(fā)現(xiàn)車子速度和方向的改變的,要等跑了一段距離之后才能測出,因此當你車子在非導航情況下轉(zhuǎn)變了方向后,就會出現(xiàn)小陳那樣的狀況,導航就無法辨識你車子的轉(zhuǎn)向,結(jié)果把方向?qū)уe了。
陀螺儀是什么?陀螺儀器較早是用于航海導航,但隨著科學技術的發(fā)展,它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應用。陀螺儀器不只可以作為指示儀表,而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的一個敏感元件,即可作為信號傳感器。根據(jù)需要,陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號,以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行,而在導彈、衛(wèi)星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中,則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。機械陀螺儀通過物體的旋轉(zhuǎn)來測量角速度,而光學陀螺儀則利用光的干涉原理來測量。
在系統(tǒng)方面,陀螺儀的信號調(diào)節(jié)電路可簡化為電機驅(qū)動部分和加速傳感器感應電路兩部分(圖2): - 電機驅(qū)動部分通過靜電激勵方法,使驅(qū)動電路前后振蕩,為機械元件提供勵磁;感應部分通過測量電容變化來測量科里奧利力在感應質(zhì)點上產(chǎn)生的位移,這是一個穩(wěn)健、可靠的技術,被成功地用于ST的MEMS產(chǎn)品線,能夠提供強度與施加在傳感器上的角速率成正比的模擬或數(shù)字信號。 在控制電路內(nèi)部有先進的電源關斷功能,當不需要傳感器功能時,可關閉整個傳感器,或讓其進入深度睡眠模式,以大幅降低陀螺儀的總功耗,當需要檢測傳感器上施加的角速率時,在接到用戶的命令后,傳感器可從睡眠模式中立即喚醒。陀螺儀可以用于運動追蹤和姿態(tài)識別,如體育訓練、虛擬現(xiàn)實等領域。河北煤機導向陀螺儀
陀螺儀在空間站、衛(wèi)星等航天器中,為姿態(tài)控制和軌道測量提供關鍵支持。實時慣導價格
氦-氖環(huán)形激光陀螺儀,相比傳統(tǒng)的機械式轉(zhuǎn)子陀螺儀,主要優(yōu)點是無機械轉(zhuǎn)子,結(jié)構(gòu)簡單(少于20個部件),抗振動性能好,啟動快,可靠性高,數(shù)字輸出。此外,一些研究人員還提出用固態(tài)增益介質(zhì)替換氦-氖氣體,能夠使陀螺儀的工作壽命更長、成本更低和制造更簡單,這種陀螺也被稱為固態(tài)環(huán)形激光陀螺儀(固態(tài)RLG)。目前,基于氦-氖環(huán)形激光陀螺儀的慣性導航系統(tǒng)已經(jīng)普遍應用在航空和航海導航、戰(zhàn)略導彈的導航、制導與控制領域,成為主要的高性能陀螺儀之一。實時慣導價格