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陀螺儀傳感器原理

更新時(shí)間:2024-08-23      瀏覽次數(shù):382

陀螺儀傳感器的典型測(cè)量方法包括利用科里奧利力的振動(dòng)型和利用光的薩尼亞克效應(yīng)的光學(xué)型。


1. 振動(dòng)陀螺儀傳感器

振動(dòng)陀螺儀傳感器中使用的科里奧利力是旋轉(zhuǎn)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)作用于其上的視在力。振動(dòng)型又可分為壓電型和電容型。


壓電法該方法測(cè)量旋轉(zhuǎn)振動(dòng)器中產(chǎn)生的電壓值

,作為相當(dāng)于科里奧利力的物理量。

靜電電容法

旋轉(zhuǎn)時(shí)的科里奧利力會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)器的左右檢測(cè)電極之間產(chǎn)生靜電電容差,因此該方法根據(jù)該靜電電容差來測(cè)量科里奧利力并計(jì)算角速度。

科里奧利力和角速度之間的關(guān)系可以用以下公式表示。


ω=F/2mv(ω:角速度,F(xiàn):科里奧利力,m:物體質(zhì)量,v:移動(dòng)速度)


2.光學(xué)陀螺儀傳感器

光學(xué)陀螺儀傳感器中使用的薩尼亞克效應(yīng)的原理是,如果光線經(jīng)過的光路在運(yùn)動(dòng),光路的長度就會(huì)變長。這種物理現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)楣馑偈冀K恒定。在光學(xué)陀螺儀傳感器中,旋轉(zhuǎn)光本身會(huì)延長光路,并且可以通過測(cè)量產(chǎn)生的相位差來計(jì)算角速度。


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