產(chǎn)品分類(lèi)

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      類(lèi)型分類(lèi):
      科普知識(shí)
      數(shù)據(jù)分類(lèi):
      加速度傳感器

      手機(jī)螺旋儀傳感器:手機(jī)中的傳感器:重力感應(yīng)器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤(pán)和光線(xiàn)距離感應(yīng)器

      發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:152


      手機(jī)螺旋儀傳感器:手機(jī)中的傳感器:重力感應(yīng)器、加<a title=速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤(pán)和光線(xiàn)距離感應(yīng)器 第1張" title="手機(jī)螺旋儀傳感器:手機(jī)中的傳感器:重力感應(yīng)器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤(pán)和光線(xiàn)距離感應(yīng)器 第1張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>

      手機(jī)螺旋儀傳感器:手機(jī)中的傳感器:重力感應(yīng)器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤(pán)和光線(xiàn)距離感應(yīng)器

        智能手機(jī)之所以受到大家的歡迎,與其具有的娛樂(lè)功能分不開(kāi),使得它不僅僅是個(gè)通話(huà)的工具。智能手機(jī)支持那么多的娛樂(lè)應(yīng)用,歸根結(jié)底在于它里面集成的各類(lèi)傳感器,主要有重力感應(yīng)器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤(pán)和光線(xiàn)距離感應(yīng)器等等。下面帶大家了解一下他們各自的用處。
      本文引用地址:
        重力感應(yīng)器
        重力感應(yīng)器算出現(xiàn)比較早的手機(jī)傳感器。現(xiàn)在,大多數(shù)主流智能機(jī)都裝有這個(gè)配置。在iOS、Android平臺(tái)中,很多游戲都運(yùn)用到重力感應(yīng)器,比如極品飛車(chē)系列、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)系列等等,它們帶給用戶(hù)新鮮的體驗(yàn)。何謂重力感應(yīng)技術(shù)呢?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)它是基于壓電效應(yīng),通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)部一片重物重力正交兩個(gè)方向分力的數(shù)值,這樣判別水平方向。一般手機(jī)系統(tǒng)默認(rèn)重力感應(yīng)的中心為水平放置。但是在應(yīng)用中,用戶(hù)在娛樂(lè)時(shí)難以做到讓手機(jī)永遠(yuǎn)保持水平姿勢(shì)。所以,用戶(hù)也可以自己選擇設(shè)置持握狀態(tài)下的中心。但是如果手機(jī)只裝配了重力感應(yīng)器的話(huà),那它最多只能感應(yīng)傾斜90度,如果再加上三軸加速度傳感器,那就擴(kuò)展到360度了。接下來(lái)我們說(shuō)下三軸加速度傳感器。
        三軸加速度傳感器
        它是手機(jī)中另一個(gè)非常重要的傳感器,可以根據(jù)重力感應(yīng)產(chǎn)生的加速度來(lái)推算出手機(jī)相對(duì)于水平面的傾斜度。所以,有時(shí)人們把它與重力感應(yīng)器相混淆。下面說(shuō)下它們之間的不同點(diǎn)。第一,MEMS三軸加速度傳感器可以感知內(nèi)容有重力、手機(jī)的靜態(tài)姿態(tài)以及運(yùn)動(dòng)方向等。第二,裝有加速度傳感器的手機(jī)屏幕會(huì)隨著角度的不同智能旋轉(zhuǎn),手機(jī)中甩歌功能、微信中搖一搖都是利用它實(shí)現(xiàn)的。此外,游戲中也經(jīng)常需要用到它,賽車(chē)中的漂移觸發(fā)就是來(lái)源于此。
        電子羅盤(pán)
        電子羅盤(pán)可以用來(lái)感知方位,這在無(wú)GPS信號(hào)或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的時(shí)候,很有用處。它是通過(guò)地球磁場(chǎng)來(lái)進(jìn)行分辨的,緊急情況下可以當(dāng)作指南針使用,感知東南西北的方向。
        三軸陀螺儀
        第一個(gè)裝配陀螺儀的當(dāng)屬大紅的iPhone 4了,它帶給用戶(hù)以外的驚喜。最早,陀螺儀大多應(yīng)用于直升飛機(jī)中,以保持飛機(jī)姿態(tài),塊頭也比較大。有了MEMS技術(shù)之后,把它的體積變小很多,可以集成到手機(jī)里面,價(jià)格也降低很多。它是利用角動(dòng)量守恒原理,可以判別物體在空間中的相對(duì)位置、方向、角度和水平的變化。啟用陀螺儀之后,需要不斷轉(zhuǎn)動(dòng)身體進(jìn)行操作,這也給用戶(hù)帶來(lái)一種實(shí)戰(zhàn)的感覺(jué)。著名游戲現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)3就是靠陀螺儀來(lái)進(jìn)行瞄準(zhǔn)射擊的,喜歡玩的朋友一定不會(huì)陌生,誰(shuí)玩誰(shuí)知道啊。
        光線(xiàn)距離感應(yīng)器
        最后,我們說(shuō)下光線(xiàn)距離感應(yīng)器。它是利用光線(xiàn)傳感器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)識(shí)別外界光線(xiàn)的強(qiáng)弱讓屏幕亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)。距離感應(yīng)器也叫做位移傳感器,它是通過(guò)感應(yīng)傳感器到用戶(hù)間的距離變化來(lái)實(shí)現(xiàn)操作。通常,它位于聽(tīng)筒附近,當(dāng)我們?cè)诮勇?tīng)或撥打電話(huà)的時(shí)候,距離感應(yīng)器通過(guò)測(cè)量耳朵與聽(tīng)筒之間的距離,讓屏幕顯示的自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉,達(dá)到節(jié)約電池電量的目的。
        在觀看很多用戶(hù)對(duì)手機(jī)傳感器的疑惑之后,決定寫(xiě)這篇文章,希望可以讓大家更多的了解手機(jī)傳感器。正是由于它們的存在,讓我們與手機(jī)有了更加完美的互動(dòng),溝通更加的便捷。

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      手機(jī)螺旋儀傳感器:陀螺儀傳感器

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      陀螺儀傳感器
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      陀螺儀傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位的控制系統(tǒng),它原本是運(yùn)用到直升機(jī)模型上,現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于手機(jī)等移動(dòng)便攜設(shè)備。
      中文名
      陀螺儀傳感器
      外文名
      Gyroscope Sensor
      概    述
      空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位
      原    理
      旋轉(zhuǎn)軸所指方向不受外力影響
      基本部件
      陀螺轉(zhuǎn)子內(nèi)外框架附件
      電子類(lèi)別分類(lèi)
      二、三自由度陀螺儀之分
      作    用
      確定運(yùn)動(dòng)物體的方向
      物理原理分類(lèi)
      慣性導(dǎo)航儀器
      目錄
      1
      概述
      2
      原理
      3
      基本部件
      4
      傳感器分類(lèi)
      5
      發(fā)展方向
      6
      特性
      7
      應(yīng)用
      陀螺儀傳感器概述
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      語(yǔ)音
      對(duì)于不熟悉這類(lèi)產(chǎn)品的人來(lái)說(shuō),陀螺儀傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)。在假想的平面上揮動(dòng)鼠標(biāo),屏幕上的光標(biāo)就會(huì)跟著移動(dòng),并可以繞著鏈接畫(huà)圈和點(diǎn)擊按鍵。當(dāng)你正在演講或離開(kāi)桌子時(shí),這些操作都能夠很方便地實(shí)現(xiàn)。 陀螺儀傳感器原本是運(yùn)用到直升機(jī)模型上的,已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于手機(jī)這類(lèi)移動(dòng)便攜設(shè)備上(IPHONE的三軸陀螺儀技術(shù))。
      陀螺儀傳感器原理
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      語(yǔ)音
      陀螺儀的原理就是,一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí),是不會(huì)改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理,用它來(lái)保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向,并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng)。我們騎自行車(chē)其實(shí)也是利用了這個(gè)原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒,因?yàn)檐?chē)軸有一股保持水平的力量。現(xiàn)代陀螺儀可以精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器,它在現(xiàn)代航空,航海,航天和國(guó)防工業(yè)中廣泛使用的一種慣性導(dǎo)航儀器。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要部分有機(jī)械式的陀螺儀,而機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高。70年代提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想,到八十年代以后,光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展,激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊,靈敏度高,工作可靠。光纖陀螺儀在很多的領(lǐng)域已經(jīng)完全取代了機(jī)械式的傳統(tǒng)的陀螺儀,成為現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件。光纖陀螺儀同時(shí)發(fā)展的除了環(huán)式激光陀螺儀外。
      陀螺儀傳感器基本部件
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      語(yǔ)音
      從力學(xué)的觀點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把它看成是一個(gè)剛體,剛體上有一個(gè)方向支點(diǎn),而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng),所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。更確切地說(shuō),一個(gè)繞對(duì)稱(chēng)軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上,使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度,這種裝置的總體叫做陀螺儀。陀螺儀的基本部件有:(1)陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來(lái)使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并見(jiàn)其轉(zhuǎn)速近似為常值);(2)內(nèi)、外框架(或稱(chēng)內(nèi)、外環(huán),它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu));(3)附件(是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等)。
      陀螺儀傳感器傳感器分類(lèi)
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      語(yǔ)音
      根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的性質(zhì)決定陀螺儀的類(lèi)型有:(一)、二自由度陀螺儀(只有一個(gè)框架,使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度)。根據(jù)二自由度陀螺儀中所使用的反作用力矩的性質(zhì),可以把這種陀螺儀分成三種類(lèi)型:1、積分陀螺儀(它使用的反作用力矩是阻尼力矩);2、速率陀螺儀(它使用的反作力矩是彈性力矩);3、無(wú)約束陀螺(它僅有慣性反作用力矩);除了機(jī)、電框架式陀螺儀以外,還出現(xiàn)了某些新型陀螺儀,如靜電式自由轉(zhuǎn)子陀螺儀,撓性陀螺儀,激光陀螺儀等。(二)、三自由度陀螺儀(具有內(nèi)、外兩個(gè)框架,使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。在沒(méi)有任何力矩裝置時(shí),它就是一個(gè)自由陀螺儀)。
      陀螺儀傳感器發(fā)展方向
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      語(yǔ)音
      現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器,它是現(xiàn)代航空,航海,航天和國(guó)防工業(yè)中廣泛使用的一種慣性導(dǎo)航儀器,它的發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè),國(guó)防和其它高科技的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀,機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來(lái),現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。1976年科學(xué)家提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想,到八十年代以后,現(xiàn)代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展,與此同時(shí)激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。由于光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊,靈敏度高,工作可靠等等優(yōu)點(diǎn)。和光纖陀螺儀同時(shí)發(fā)展的除了環(huán)式激光陀螺儀外,還有現(xiàn)代集成式的振動(dòng)陀螺儀,集成式的振動(dòng)陀螺儀具有更高的集成度,體積更小,也是現(xiàn)代陀螺儀的一個(gè)重要的發(fā)展方向。
      陀螺儀傳感器特性
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      語(yǔ)音
      首先陀螺儀傳感器最主要的特性是它的穩(wěn)定性和進(jìn)動(dòng)性。我們可以從兒童玩的地陀螺中發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直,這就反映出陀螺運(yùn)動(dòng)時(shí)候的穩(wěn)定性。研究陀螺儀運(yùn)動(dòng)特性的理論是繞定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)剛體動(dòng)力學(xué)的一個(gè)分支,它以物體的慣性為基礎(chǔ),研究旋轉(zhuǎn)物體的動(dòng)力學(xué)特性。可以說(shuō)陀螺儀傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)。
      陀螺儀傳感器應(yīng)用
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      語(yǔ)音
      1、國(guó)防工業(yè)陀螺儀傳感器原本是運(yùn)用到直升機(jī)模型上的,而它已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于手機(jī)這類(lèi)移動(dòng)便攜設(shè)備上,不僅僅如此現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器,所以陀螺儀傳感器是現(xiàn)代航空,航海,航天和國(guó)防工業(yè)應(yīng)用中的必不可少的控制裝置。陀螺儀傳感器是法國(guó)的物理學(xué)家萊昂·傅科在研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)命名的,到如今一直是航空和航海上航行姿態(tài)及速率等最方便實(shí)用的參考儀表。
      [1]
      2、開(kāi)門(mén)報(bào)警器陀螺儀傳感器新的應(yīng)用:測(cè)量開(kāi)門(mén)的角度,當(dāng)門(mén)被打開(kāi)一個(gè)角度后,發(fā)出報(bào)警聲,或者結(jié)合GPRS模塊發(fā)送短信以提醒門(mén)被打開(kāi)了。另外,陀螺儀傳感器集成了加速度傳感器的功能,當(dāng)門(mén)被打開(kāi)的瞬間,將產(chǎn)生一定的加速度值,陀螺儀傳感器將會(huì)測(cè)量到這個(gè)加速度值,達(dá)到預(yù)設(shè)的門(mén)檻值后,將發(fā)出報(bào)警聲,或者結(jié)合GPRS模塊發(fā)送短信以提醒門(mén)被打開(kāi)了。報(bào)警器內(nèi)還可以集成雷達(dá)感應(yīng)測(cè)量功能,只要有人進(jìn)入房間內(nèi)移動(dòng)時(shí)就會(huì)被雷達(dá)測(cè)量到。雙重保險(xiǎn)提醒防盜,可靠性高,誤報(bào)率低,非常適合重要場(chǎng)合的防盜報(bào)警。
      詞條圖冊(cè)
      更多圖冊(cè)
      解讀詞條背后的知識(shí)
      深圳加科電子
      行動(dòng)是通向成功的唯一途徑。
      Q陀螺儀傳感器讓車(chē)載導(dǎo)航更精準(zhǔn)
      近年來(lái)為了提高汽車(chē)應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性,傳感器融合系統(tǒng)被越來(lái)越多的應(yīng)用到汽車(chē)領(lǐng)域,如汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)中的行人檢測(cè)和預(yù)碰撞警告等,通過(guò)提供精準(zhǔn)的導(dǎo)航信息,為駕駛員提供更安全,更穩(wěn)定,更舒適的出行體驗(yàn),例如在行人檢測(cè)系統(tǒng)中,只使用低成本的紅外傳感器不能檢測(cè)到行人的實(shí)際位置,而利用傳感器...
      2020-06-010
      南山電子NSCN
      品牌企業(yè)
      針對(duì)工業(yè)應(yīng)用的抗振動(dòng)和姿態(tài)控制的陀螺儀傳感器:XV7021BB
      大家好,今天來(lái)給大家介紹下針對(duì)工業(yè)應(yīng)用的抗振動(dòng)和姿態(tài)控制的陀螺儀傳感器:XV7021BB。XV7021BB陀螺儀傳感器的電源電壓(VDDM)均為2.7V~3.6V,接口電源電壓(VDDI)范圍為1.65V~3.6V,較低的電壓需求便于應(yīng)用電路的設(shè)計(jì);XV7021BB內(nèi)置溫度...
      2020-12-250
      南山電子NSCN
      品牌企業(yè)
      用于自動(dòng)化機(jī)器的數(shù)字輸出型陀螺儀傳感器:XV7081BB
      大家好,今天給大家來(lái)介紹一款用于自動(dòng)化機(jī)器的數(shù)字輸出型陀螺儀傳感器XV7081BB。這款新推出的陀螺儀XV7081BB到底有什么魅力呢?我們可以用常用款用于智能割草機(jī)的XV7011BB作對(duì)比:XV7081BB提供16位或24位分辨率的角速率輸出,速率范圍為±400°/s。而...
      2021-02-220
      南山電子NSCN
      品牌企業(yè)
      淺談:EPSON陀螺儀傳感器的特征和用途
      大家好今天給大家介紹陀螺傳感器,陀螺儀傳感器。其實(shí)陀螺儀傳感器在很多領(lǐng)域都需要用到。如被用在手機(jī)的攝像頭上,來(lái)防止由于抖動(dòng)對(duì)圖像質(zhì)量的影響。再如當(dāng)汽車(chē)行駛過(guò)程中沒(méi)有GPS訊號(hào)時(shí),可以通過(guò)陀螺儀來(lái)測(cè)量汽車(chē)的偏航或直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移,從而繼續(xù)導(dǎo)航等。陀螺儀傳感器有MEMS(微機(jī)電系統(tǒng)...
      2020-06-280
      傳感器專(zhuān)家網(wǎng)
      深圳傳感網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
      京瓷新設(shè)備用陀螺儀傳感器估測(cè)碳水化合物含量
      導(dǎo)讀:作為慣性技術(shù)中的重要器件,陀螺儀有著廣泛的應(yīng)用,在民用方面,隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展,MEMS陀螺儀憑借微型化、易集成等優(yōu)勢(shì),被用于諸如手機(jī)、各類(lèi)體感游戲機(jī)、防抖攝像機(jī)、VR等設(shè)備和場(chǎng)景應(yīng)用中。京瓷推出的便攜式碳水化合物監(jiān)測(cè)儀器,資料圖最近,日本知名半導(dǎo)體廠商京瓷(Ky...
      2019-10-160
      參考資料
      1.

      陀螺儀傳感器應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)
      .中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)[引用日期2013-01-04]
      手機(jī)螺旋儀傳感器:手機(jī)中的傳感器:重力感應(yīng)器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤(pán)和光線(xiàn)距離感應(yīng)器  第2張

      手機(jī)螺旋儀傳感器:陀螺儀傳感器工作原理深度解析

      原標(biāo)題:陀螺儀傳感器工作原理深度解析

      前言:

      看過(guò)盜夢(mèng)空間的同志們一定對(duì)電影中的跟上圖的小物件很熟悉——陀螺儀,那么它的工作原理是什么呢?在手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中是怎么應(yīng)用的呢?現(xiàn)如今的技術(shù)又是怎么樣的呢?本文將帶你深入了解!

      一、陀螺儀的歷史

      最早的陀螺儀

      陀螺儀最早是法國(guó)科學(xué)家在1850年在研究地球自轉(zhuǎn)中獲得靈感而發(fā)明的,如上圖所示,將一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺放到一個(gè)萬(wàn)向支架上,靠陀螺的方向來(lái)計(jì)算角速度,其簡(jiǎn)易圖如下所示。

      中間金色的轉(zhuǎn)子即為陀螺,它因?yàn)閼T性作用是不會(huì)受到影響的,周邊的三個(gè)“鋼圈”則會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的改變姿態(tài)而跟著改變,通過(guò)這樣來(lái)檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài),而這三個(gè)“鋼圈”所在的軸,也就是三軸陀螺儀里面的“三軸”,即X軸、y軸、Z軸,三個(gè)軸圍成的立體空間聯(lián)合檢測(cè)手機(jī)的各種動(dòng)作,陀螺儀的最主要的作用在于可以測(cè)量角速度。

      陀螺儀發(fā)明之后,首先應(yīng)用在飛機(jī)上,后來(lái)有被德國(guó)用在導(dǎo)彈中,德國(guó)人設(shè)計(jì)出慣性指導(dǎo)系統(tǒng),慣性制導(dǎo)系統(tǒng)可以采用陀螺儀確定方向和角速度,用加速度計(jì)測(cè)試加速度,就可以計(jì)算出導(dǎo)彈的路線(xiàn),從而進(jìn)行飛行姿態(tài)的控制。

      傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是機(jī)械式的陀螺儀,機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)等要求很高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它的精度受到了很多方面的制約。隨著技術(shù)的逐漸發(fā)展,漸漸的發(fā)展處了光纖、激光陀螺儀等等各種較為先進(jìn)的陀螺儀,目前手機(jī)中使用的為MEMS原理的陀螺儀,即硅微機(jī)電陀螺儀。(MEMS:是指集中機(jī)械元素、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機(jī)電系統(tǒng)。

      二、MEMS陀螺儀的工作原理

      MEMS陀螺儀采用的是依賴(lài)于相互正交的震動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)引起的交變科里奧利力。

      MEMS陀螺儀利用coriolis,將旋轉(zhuǎn)物體的角速度轉(zhuǎn)換成與角速度成正比直流電壓信號(hào),其核心部件通過(guò)摻雜技術(shù)、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)、LIGA技術(shù)、封裝技術(shù)等批量生產(chǎn)的。

      陀螺儀的內(nèi)部原理是這樣的:對(duì)固定指施加電壓,并交替改變電壓,讓一個(gè)質(zhì)量塊做振蕩式來(lái)回運(yùn)動(dòng),當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生科里奧利加速度,此時(shí)就可以對(duì)其進(jìn)行測(cè)量;這有點(diǎn)類(lèi)似于加速度計(jì),解碼方法大致相同,都會(huì)用到放大器。

      角速率由科氏加速度測(cè)量結(jié)果決定
      科氏加速度=2 × (w × 質(zhì)量塊速度)
      w是施加的角速率(w=2 πf)
      通過(guò)14 kHz共振結(jié)構(gòu)施加的速度(周期性運(yùn)動(dòng))快速耦合到加速度計(jì)框架
      科氏加速度與諧振器具有相同的頻率和相位,因此可以抵消低速外部振動(dòng)
      該機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與加速度計(jì)相似(微加工多晶硅)
      信號(hào)調(diào)理(電壓轉(zhuǎn)換偏移)采用與加速度計(jì)類(lèi)似的技術(shù)

      施加變化的電壓來(lái)回移動(dòng)器件,此時(shí)器件只有水平運(yùn)動(dòng)沒(méi)有垂直運(yùn)動(dòng)。如果施加旋轉(zhuǎn),可以看到器件會(huì)上下移動(dòng),外部指將感知該運(yùn)動(dòng),從而就能拾取到與旋轉(zhuǎn)相關(guān)的信號(hào)。

      上面的動(dòng)畫(huà),只是抽象展示了陀螺儀的工作原理,而真實(shí)的陀螺儀內(nèi)部構(gòu)造是下面這個(gè)樣子,別不小心誤會(huì)了哦~

      三、陀螺儀的應(yīng)用

      “陀螺儀”是加速度傳感器的升級(jí)版,加速度傳感器能檢測(cè)和感應(yīng)某一軸向的線(xiàn)性動(dòng)作,而陀螺儀能檢測(cè)和感應(yīng)3D空間的線(xiàn)性和動(dòng)作,從而能夠辨認(rèn)方向、確認(rèn)姿態(tài)、計(jì)算角速度。

      自喬布斯發(fā)布第一款帶陀螺儀的手機(jī)時(shí),讓手機(jī)玩極品飛車(chē)類(lèi)的游戲就成為了可能。

      首先就是能夠?qū)︸{駛類(lèi)游戲做出更真實(shí)的模擬。通過(guò)陀螺儀,能夠?qū)κ謾C(jī)的偏轉(zhuǎn)角度、速度、時(shí)間等進(jìn)行測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)游戲視野的變化和車(chē)輛方向速度的改變,讓游戲的體驗(yàn)有了質(zhì)的提升!

      其次是能夠幫助攝像頭進(jìn)行防抖(OIS),通俗來(lái)說(shuō)就是當(dāng)你按下快門(mén)的那一刻,陀螺儀檢測(cè)手機(jī)抖動(dòng)的角度,然后根據(jù)角度來(lái)算出鏡頭模組需要補(bǔ)償?shù)木嚯x,讓鏡頭通過(guò)反向運(yùn)動(dòng)來(lái)抵消手機(jī)的抖動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)鏡頭在拍攝的那一刻的絕對(duì)靜止,提高成片率。

      再次就是輔助GPS導(dǎo)航,在某些gps信號(hào)弱或者無(wú)信號(hào)的地方,比如隧道等,手機(jī)就可以根據(jù)之前定位的地點(diǎn)和陀螺儀檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間和方向,推算出當(dāng)前的位置,來(lái)達(dá)到暫時(shí)定位的目的。

      在手機(jī)的具體應(yīng)用中,通常會(huì)采用A+G方案,即將加速度傳感器和陀螺儀做在一起,從而節(jié)省一路I2C。

      文章來(lái)源:IOT開(kāi)發(fā)社區(qū) 手機(jī)技術(shù)資訊

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      手機(jī)螺旋儀傳感器:陀螺儀是什么 手機(jī)陀螺儀有什么用?鮮為人知功能盤(pán)點(diǎn)

      陀螺儀相信很多朋友都不會(huì)陌生,如今很多手機(jī)都內(nèi)置有陀螺儀,但也有一些入門(mén)手機(jī)受限于成本會(huì)取消陀螺儀。比如,最近比較火的千元機(jī)榮耀10青春版就沒(méi)有陀螺儀,而榮耀8X則支持。另外,vivo Z3雖然沒(méi)有陀螺儀,但使用了虛擬陀螺儀。那么,究竟陀螺儀是什么?智能手機(jī)中的手機(jī)陀螺儀有哪些作用呢?今天小編就來(lái)和大家聊聊這個(gè)話(huà)題。
      手機(jī)陀螺儀
      對(duì)于陀螺儀,小編并不陌生,但也并沒(méi)有過(guò)于深入的了解過(guò),今天帶來(lái)的這期科普主要是匯總了網(wǎng)上的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),不代表專(zhuān)業(yè),僅供參考。
      陀螺儀是什么?
      陀螺儀又叫角速度傳感器,是不同于加速度計(jì)(G-sensor)的,他的測(cè)量物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。螺旋儀是一種用來(lái)傳感與維持方向的裝置,基于角動(dòng)量守恒的理論設(shè)計(jì)出來(lái)的。陀螺儀主要是由一個(gè)位于軸心且可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。 陀螺儀一旦開(kāi)始旋轉(zhuǎn),由于轉(zhuǎn)子的角動(dòng)量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。
      在智能手機(jī)中,陀螺儀是測(cè)量物體旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度,經(jīng)手機(jī)中的處理器對(duì)角速度積分后就得到了手機(jī)在某一段時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度。其實(shí)手機(jī)里的重力傳感器就可以獲得手機(jī)的相對(duì)水平面的轉(zhuǎn)角,但你可以試試,讓手機(jī)繞垂直與地面的軸旋轉(zhuǎn),相比之下,有陀螺儀的則能感應(yīng)到這個(gè)旋轉(zhuǎn),而只有重力傳感器的就不行。通俗的講,以前的手機(jī)只能感應(yīng)相對(duì)水平面的轉(zhuǎn)角,而陀螺儀可以感應(yīng)任何方向的轉(zhuǎn)角。
      陀螺儀器最早是用于導(dǎo)航,談到導(dǎo)航我們可能第一時(shí)間想到的是高德地圖、百度地圖等等手機(jī)導(dǎo)航軟件。實(shí)際上從航空航天的激光陀螺儀,到焊接行業(yè)的激光導(dǎo)航焊接系統(tǒng);從船舶激光導(dǎo)航,到自動(dòng)導(dǎo)航車(chē)激光引導(dǎo)技術(shù);從激光導(dǎo)航無(wú)人機(jī)……導(dǎo)航技術(shù)正在逐步普及,逐漸從高精尖行業(yè)轉(zhuǎn)化到越來(lái)越多的領(lǐng)域。如今甚至被整合到了小小的智能掃地機(jī)器人中以及智能手機(jī)當(dāng)中,而今天我們主要討論的是手機(jī)中的陀螺儀。
      經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,陀螺儀已經(jīng)無(wú)處不在,除了我們熟悉智能手機(jī)以外,導(dǎo)航、掃地機(jī)器人指紋,汽車(chē)上也用了很多微機(jī)電陀螺儀,在高檔汽車(chē)中,大約采用25至40只MEMS傳感器,用來(lái)檢測(cè)汽車(chē)不同部位的工作狀態(tài),給行車(chē)電腦提供信息,讓用戶(hù)更好的控制汽車(chē)。而在游戲機(jī)里面,各種體感操作功能的背后都是微機(jī)電陀螺儀(MEMS)。
      手機(jī)陀螺儀有什么用?
      在智能手機(jī)中,陀螺儀是一種傳感器,它主要是用來(lái)用來(lái)檢測(cè)手機(jī)姿態(tài)的,我們玩體感游戲少不了它,一些手機(jī)拍照時(shí)候的防抖也要用到它;另外手機(jī)導(dǎo)航有時(shí)候也會(huì)需要用到它,可以實(shí)現(xiàn)更好的定位。
      最早的陀螺儀都是機(jī)械式的,體積比較大,里面真有高速旋轉(zhuǎn)的陀螺,而機(jī)械的東西對(duì)加工精度有很高的要求,還怕震動(dòng),因此機(jī)械陀螺儀為基礎(chǔ)的導(dǎo)航系統(tǒng)精度一直都不太高。
      在如今智能手機(jī)中的,陀螺儀傳感器已經(jīng)進(jìn)化成一塊小小的芯片了,它屬于一種傳感器,是加速度傳感器的升級(jí)版。加速度傳感器能監(jiān)測(cè)和感應(yīng)某一軸向的線(xiàn)性動(dòng)作,而陀螺儀能檢測(cè)和感應(yīng)3D空間的線(xiàn)性和動(dòng)作。從而能夠辨認(rèn)方向,確定姿態(tài),計(jì)算角速度。
      手機(jī)中的陀螺儀芯片
      手機(jī)陀螺儀常見(jiàn)作用:
      1、導(dǎo)航
      陀螺儀自被發(fā)明開(kāi)始,就用于導(dǎo)航,先是德國(guó)人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機(jī)的導(dǎo)航能力將達(dá)到前所未有的水準(zhǔn)。實(shí)際上,目前很多專(zhuān)業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機(jī)上安裝了相應(yīng)的軟件,其導(dǎo)航能力絕不亞于目前很多船舶、飛機(jī)上用的導(dǎo)航儀。
      2、相機(jī)防抖
      陀螺儀可以和手機(jī)上的攝像頭配合使用,比如防抖,這會(huì)讓手機(jī)的拍照攝像能力得到很大的提升。
      3、提升游戲體驗(yàn)
      各類(lèi)手機(jī)游戲的傳感器,比如飛行游戲,體育類(lèi)游戲,甚至包括一些第一視角類(lèi)射擊游戲,陀螺儀完整監(jiān)測(cè)游戲者手的位移,從而實(shí)現(xiàn)各種游戲操作效果,如橫屏改豎屏、賽車(chē)游戲拐彎等等。
      有關(guān)這點(diǎn),想必用過(guò)任天堂WII的兄弟會(huì)有很深的感受,另外時(shí)下流行的吃雞游戲,陀螺儀也發(fā)揮出了比較大的用處,比如打開(kāi)陀螺儀玩吃雞,可以不用碰屏幕就開(kāi)槍射擊對(duì)方。
      4、作為輸入設(shè)備
      陀螺儀還可以用作輸入設(shè)備,它相當(dāng)于一個(gè)立體的鼠標(biāo),這個(gè)功能和第三大用途中的游戲傳感器很類(lèi)似,甚至可以認(rèn)為是一種類(lèi)型。
      5、其它用途
      陀螺儀未來(lái)還有更多作用可以挖掘,比如幫助手機(jī)實(shí)現(xiàn)很多增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的功能。
      增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是最近幾年才冒出的概念,和虛擬現(xiàn)實(shí)一樣,是計(jì)算機(jī)的一種應(yīng)用。大意是可以通過(guò)手機(jī)或者電腦的處理能力,讓人們對(duì)現(xiàn)實(shí)中的一些物體有跟深入的了解。
      舉個(gè)例子:前面有一個(gè)大樓,用手機(jī)攝像頭對(duì)準(zhǔn)它,馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關(guān)參數(shù),比如樓的高度,寬度,海拔,如果連接到數(shù)據(jù)庫(kù),甚至可以得到這座大廈的物主、建設(shè)時(shí)間、現(xiàn)在的用途、可容納的人數(shù)等等。
      以上就是陀螺儀相關(guān)小知識(shí),在手機(jī)中的作用還是不少的,小伙伴們值得關(guān)注下。最后簡(jiǎn)單說(shuō)下,如何看手機(jī)是否有陀螺儀,這個(gè)可以在手機(jī)參數(shù)中的感應(yīng)器一欄查看,另外像安兔兔跑分軟件也可以檢測(cè)到手機(jī)是否有陀螺儀傳感器。總的來(lái)說(shuō),小小的陀螺儀,功能還是不少的。當(dāng)然,陀螺儀說(shuō)起來(lái)給人很高端,但在手機(jī)中也屬于小部件,大家關(guān)注度并不高,主要是大多數(shù)時(shí)候,使用起來(lái)沒(méi)見(jiàn)到的那么牛逼!
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