手持陀螺儀傳感器的原理是怎樣的

陀螺儀因其獨特的性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用在導(dǎo)航系統(tǒng)（航空航海）、運動分析與控制、平臺的穩(wěn)定性檢測與控制、滾動檢測、轉(zhuǎn)速控制、高要求的慣性測量單元、機器人控制系統(tǒng)等方面，而在電子領(lǐng)域則可以用于光學(xué)防抖、游戲控制、3D鼠標(biāo)當(dāng)中。

而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)，它原本是運用到直升機模型上，現(xiàn)已被廣泛運用于手機等移動便攜設(shè)備。

陀螺儀傳感器原理

陀螺儀傳感器的原理就是，一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據(jù)這個道理，用它來保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動將數(shù)據(jù)信號傳給控制系統(tǒng)。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量?，F(xiàn)代陀螺儀可以精確地確定運動物體的方位的儀器，它在現(xiàn)代航空，航海，航天和國防工業(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械式的陀螺儀，而機械式的陀螺儀對工藝結(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。光纖陀螺儀同時發(fā)展的除了環(huán)式激光陀螺儀外。

陀螺儀傳感器在手機中的作用

核心提示：陀螺儀傳感器可以全方位的感受空間上位移的變化維較少，最早應(yīng)用于航空、航天和航海等領(lǐng)域。隨著陀螺儀傳感器成本的下降，現(xiàn)在很多智能手機都集成有陀螺

陀螺儀傳感器可以全方位的感受空間上位移的變化維較少，最早應(yīng)用于航空、航天和航海等領(lǐng)域。隨著陀螺儀傳感器成本的下降，現(xiàn)在很多智能手機都集成有陀螺儀傳感器，那么陀螺儀傳感器在手機里有什么作用呢？下面中國傳感器交易網(wǎng)的小編為大家詳細的介紹一下。

手機中的陀螺儀傳感器首先就是用來導(dǎo)航。陀螺儀如果配合手機里的GPS，那么它的導(dǎo)航能力將得到極大的提高。實際上，目前很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀，如果手機上安裝了相應(yīng)的軟件，其導(dǎo)航能力絕不亞于目前很多船舶、飛機上用的導(dǎo)航儀。

其次陀螺儀傳感器還可以和手機里的攝像頭配合使用，這樣就會防止手抖動時拍照效果變差。

再次就是增強手機的游戲體現(xiàn)飛行游戲，體育類游戲，甚至包括一些第一視角類射擊游戲，陀螺儀傳感器可以完整監(jiān)測游戲者手的位移，從而實現(xiàn)各種游戲操作效果。陀螺儀傳感器還可用作輸入設(shè)備，這就相當(dāng)于一個立體的鼠標(biāo)，增強游戲體驗。

以上就是小編為大家提供的陀螺儀傳感器在手機上的四大作用，用戶可以通過以上內(nèi)容作為參考，最后也是陀螺儀傳感器未來最有前景和應(yīng)用范圍的用途。那就是可以幫助手機實現(xiàn)很多增強現(xiàn)實的功能，大意是可以通過手機或者電腦的處理能力，讓人們對現(xiàn)實中的一些物體有更深入的了解。

陀螺儀傳感器的技術(shù)應(yīng)用

對于不熟悉這類產(chǎn)品的人來說，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(biāo)，屏幕上的光標(biāo)就會跟著移動，并可以繞著鏈接畫圈和點擊按鍵。當(dāng)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)。

我不得不承認在一開始時遇到了一點小麻煩：因為我不能對兩個按鍵同時操作，都準(zhǔn)備要打支持服務(wù)電話了。不過隨后我發(fā)現(xiàn)在為鼠標(biāo)供電的AAA電池上的一張薄包裝紙上清晰地印有使用說明。這有可能是設(shè)計疏漏或用戶疏忽的緣故，不過解決了這個小問題后，剩下的操作就簡單了。

1GB閃存驅(qū)動器

PC側(cè)的小型USB收發(fā)器通過一條2.4GHz鏈路與鼠標(biāo)進行通信，同時內(nèi)置了1GB的NAND存儲器。在待分析的部件中有一個Micron科技制造的MT29F8G08FABA1GBNAND封裝，它在一個TSOP封裝內(nèi)堆疊了4個256MB的SLCNAND芯片，這對這個已經(jīng)非常方便的小鼠標(biāo)來說起到了錦上添花的作用。為了使存儲器可以充當(dāng)閃存驅(qū)動器使用，由Cypress的CY7C68033USB控制器來處理USB和存儲器接口。

連接控制器和存儲器的是Cypress的CYWUSB6953MCU，是它創(chuàng)建了與空中鼠標(biāo)通信所需的一半2.4GHz無線鏈路。

該鼠標(biāo)由的混合信號MCUMSP430F1232控制，它內(nèi)置了8KB和256KB的閃存以及256B的RAM。

在的DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器旁，還有一個Cypress的CYWUSB69342.4GHz直接序列擴頻（DSSS）無線SoC，它創(chuàng)建了另一半2.4GHz無線鏈路。

雖然Cypress的無線USB器件在芯片領(lǐng)域中總是能給人以深刻印象，但鼠標(biāo)中還有另一個同樣吸引人的器件，那就是Gyraon公司生產(chǎn)的MG1104陀螺儀模塊。

MG1104與我期望在今天的硅MEMS加速計時代看到的傳感器有很大的差別，它的個頭特別大。其尺寸接近大塊糖果的模塊（邊長約14mm），內(nèi)有許多半導(dǎo)體材料，但只是對陀螺儀傳感器本身起輔助作用。陀螺儀的運作基于科里奧利效應(yīng)（Corioliseffect）的一些物理學(xué)基本原理。

我很不愿意使用“基本原理”這個詞，因為我很難理解陀螺儀的物理結(jié)構(gòu)是如何應(yīng)用這個原理的。關(guān)鍵點似乎是科里奧利效應(yīng)能夠從旋轉(zhuǎn)速度和陀螺盤移動時的振蕩中得出水平和垂直速度。

該傳感器是一個經(jīng)過蝕刻的金屬片，它由受驅(qū)動的中心點形成一個針對手指的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。初看起來，它極像與45rpm黑膠唱片一起使用的舊固套，能夠在標(biāo)準(zhǔn)的LP軸上旋轉(zhuǎn)（我知道我有點過時了）。這個金屬片被耦合到形成基本振蕩的驅(qū)動線圈，而獨立輪輻似乎是用于另一種更復(fù)雜的振蕩模式的監(jiān)測點。我就像可憐的大學(xué)新生一樣對此一知半解，但是我能給出的最好解釋是，輪幅的第二種振蕩模式在金屬片的最初振蕩形成搜尋加速時就會受到影響。

也許實際工作原理與上述描述有些出入（衷心希望有讀者來為我指正），但這種機械結(jié)構(gòu)在結(jié)合某些信號處理時實際上是一個雙軸加速的向量源。如此看來，Cadence為Gyraon設(shè)計的這款定制IC同時控制了GYRC10433中的運放和ADC。Cadence的器件讀取檢測信號來獲得加速數(shù)據(jù)，然后將它轉(zhuǎn)換成模塊可讀的串行數(shù)字格式以進行運動控制。256B的EEPROM存儲著用于模塊的校準(zhǔn)常數(shù)，可用來補償任何制造性差異。

無漂移操作

最后，很聰明的一個步驟，就是通過懸掛陀螺儀的一組振蕩隔離線圈為陀螺模塊提供4個信號/電源連接，從而消除漂移和感應(yīng)定位誤差。

雖然該產(chǎn)品專為使用PowerPoint的演講人而設(shè)計，基于手勢的控制概念已經(jīng)擴展到了許多其他領(lǐng)域，包括基于PC的電視遙控器。事實上，如果能令你花約100美元去購買兼容WindowsMedia的GY3101A型通用遙控器，Gyration公司會非常高興。這個面向消費類應(yīng)用的小玩意采用了基本的Gyrotransport技術(shù)。

值得一提的是，該產(chǎn)品的FreeSpace核心功能專用的原始硅片面積比1GB的NAND存儲器所需面積少了近6cm2。雖然Gyration產(chǎn)品的存儲功能是為了提升吸引力的附加功能，但存儲器的實際硅片面積有很大的值得商榷的余地。

上述拆解分析只是表明，產(chǎn)品的強大功能往往來自相對較小的芯片，就像陀螺模塊這種情況一樣，產(chǎn)品的主要功能來自于與硅片沒太大關(guān)系的部分。

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