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加速度传感器整合陀螺仪的新应用

作者:admin 发布时间:2019-05-14 13:50

  目前多数以加速度传感器搭配陀螺仪传感器通常经过整合设计、来建构可停止动态追踪与捕捉3D空间的完好运动轨迹。以现有的MEMS陀螺仪传感器为例,MEMS陀螺仪传感器又名角速度传感器,其实MEMS陀螺仪传感器的中心组件,是一组经过硅制程的微加工机械组合,在硅构造设计上为参照一组好像音叉机制的运转构造,其应用安装的角速度感测,其工作原理为由互相正交之振动与转动招致的交变科里奥利力,至于振动的物体由柔软之弹性构造悬挂于基座上,MEMS陀螺仪传感器整体动力学系统,是由2D弹性阻尼系统整合,系统中的振动和转动所产生的科里奥利力将角速度之能量转移至传感形式,角速率转换为特定感应构造的直向位移,透过MEMS的构造进而获得变化量的感测信息。
加速度传感器整合陀螺仪的新应用
  至于陀螺仪传感器与加速度传感器最大的不同是,陀螺仪传感器的量测数据较倾向斜度、偏航等动态信息,反而与重力、线性动作感测数据较无关,陀螺仪传感器多在侦测物体程度改动状态时较能到达功效,无法如加速度传感器关于物体挪动或挪动动能具较高的感测才能。相反的,加速度传感器可在侦测物体挪动状态具较高适用效益,但却无法感测物体的小幅角度改动。因此将加速度传感器与陀螺仪传感器整合,即可让动态感测系统同时具备直向速度与转动数据的感测信息,让动态感测系统的侦测范围更全面、完好。
  在MEMS的节能设计方面,在系统毋须运用动态感测应用时,MEMS能够搭配关闭局部功用到达高效节能功效。例如,在陀螺仪传感器设计计划中,可将陀螺仪传感器的传送讯号与调理电路辨别为马达驱动部份、加速度传感器感应电路两大部份,马达驱动部份为应用静电驱动的原理令机械组件产生前/后振荡,产生感测过程所需的谐振作用,至于感应部份为应用量测系统电容变化量,来获得科里奥利力的数值变化,于对应感应质点上所生成的微小位移数据,将角速率变化量,转换成比照角速度变化量之对应模仿信号(或数字信号)输出。