愛普生陀螺儀的工作原理及未來發展方向

陀螺儀-如何工作及未來發展方向
 
 
陀螺儀(GYRO)                                     
也稱為角速率傳感器或角速度傳感器，是檢測角速度的裝置。

 
陀螺儀能感知旋轉運動，檢測方向上的變化，這些都是我們難以察覺的。
簡單來說，角速度是每單位時間的旋轉角度的變化。角速度通常以deg / s（度/秒）表示。
 

Gyro automotive  
Gyro standard
陀螺儀的種類                                  
陀螺儀傳感器有多種類型。 這里，按尺寸和性能繪制成下圖

 
微型高精度振動陀螺儀傳感器是必不可少的。
近年來，振動陀螺儀傳感器已經進入用于緊湊視頻和靜態照相機的相機抖動檢測系統，用于視頻游戲的運動感測以及車輛電子穩定性控制（防滑）系統等。
 
 
 
振動陀螺儀                                                           
振動陀螺儀通過施加到振動元件的科里奧利力來感測角速度。 因此，測量角速度的精度根據元件材料和結構差異而顯著不同。 在這里，我們簡要描述振動陀螺儀中使用的主要元件類型。
振動陀螺儀中使用的元件類型
振動陀螺儀制造商正在使用各種材料和結構，以設計具有良好特性的緊湊，高精度陀螺儀傳感器，包括：
• 比例因子
•溫度-頻率系數
•體積小巧
•抗沖擊性
•穩定性
•噪音特性
 
 

	材質	結構
壓電換能器	晶體	雙T 音叉 H型音叉
	陶瓷	棱柱   圓柱
硅傳感器	硅	每家公司都使用不同的結構

 
角速度傳感器如何工作（在振動陀螺中）                 
振動陀螺儀傳感器通過施加到振動物體的科里奧利力來感測角速度。
在這里，我們以愛普生的雙T結構晶體元件為例，解釋它是如何工作的。
 
 
 
 
1.通常，驅動臂在某個方向上振動。

2. 旋轉方向

3. 當陀螺儀旋轉時，科里奧利力作用在驅動臂上，產生垂直振動。

4. 靜止部分由于垂直驅動臂振動而彎曲，在傳感臂中產生傳感運動。

5. 一對傳感臂的運動產生電位差，從該電位差感測角速度。 角速度被轉換為電信號并作為電信號輸出。

 
 
 
陀螺儀應用                                    
 
 
陀螺儀應用主要有以下三種

1. 角速度測量

感知產生的角速度量。用于測量運動量本身。檢查運動。

2. 角度測量

感應傳感器自身運動產生的角速度。 通過CPU的集成操作檢測角度。移動的角度被饋送到應用程序并在應用程序中反映。例如）汽車導航系統、游戲控制器。

3. 控制機制

感應外部因素產生的振動，并將振動數據作為電信號傳輸到CPU。用于校正對象的方向或平衡。例如）相機抖動校正、車輛控制
 
有趣的事實
應用中的角速度示例：
•汽車導航系統：~10度/秒
•車輛控制：~30度/秒
•相機抖動校正：~100 deg / s
•游戲控制器：約300度/秒
•感受高爾夫頂級球員的揮桿：約3,000度/秒