科技探索:手机上陀螺仪的工作原理


陀螺仪原理,简单

陀螺仪原理是指陀螺仪工作的原理,螺旋仪是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。 陀螺仪一旦开始旋转,由于转子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。

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科技探索:手机上陀螺仪的工作原理


陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机导航、卫星三轴陀螺仪定位。陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质,所制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快,或者惯量够大(也可以说是角动量要够大)。不然,只要一个很小的力矩,就会影响到它的稳定性。

科技探索:这是全面的陀螺仪原理教学视频,小学生都能看懂!

陀螺仪的工作原理是:当一个正在旋转的物体,它的旋转轴正在指着的方向没有受到外力的影响的时候,它是不会有任何改变的。而就是以这个原理作为依据,用它来保持一定的方向的。它也是根据这个原理而制造出来的。

在正常工作的时候,为了让它可以高速旋转,需要给它一个外力,这个速度一般可以达到每一分钟可以有几十万转,因此,它可以持续工作的时间还是比较长的,接着使用不同的方法来记录下旋转轴指示的方向,同时自动地把数据信号送到控制系统中。

手机上陀螺仪的工作原理

手机陀螺仪一般称之为角速度传感器,陀螺仪的工作原理

陀螺仪,又称角速度传感器,不同于加速度计(g传感器),它测量的是当物理量发生偏转或倾斜时的旋转角速度。在手机上,仅仅用加速度计是不可能测量或重建完整的三维运动的。

如果无法测量旋转运动,则g传感器只能检测沿轴的线性运动。但陀螺仪能够很好地测量旋转和偏转的运动,从而能够准确地分析和判断用户的实际动作。然后根据动作,你可以在手机上做相应的作!

扩展资料:

大用途,导航。

陀螺仪自被发明开始,就用于导航,先是德国人将其应用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手机的导航能力将达到前所未有的水准。实际上,目前很多专业手持式GPS上也装了陀螺仪,如果手机上安装了相应的软件,其导航能力绝不亚于目前很多船舶、飞机上用的导航仪

第二大用途,可以和手机上的摄像头配合使用,比如防抖,这会让手机的拍照摄像能力得到很大的提升。

第三大用途,各类游戏的传感器 ,比如飞行游戏,体育类游戏,甚至包括一些视角类射击游戏,陀螺仪完整监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏作效果。有关这点,想必用过任天堂WII的兄弟会有很深的感受

第四大用途,可以用作输入设备,陀螺仪相当于一个立体的鼠标,这个功能和第三大用途中的游戏传感器很类似,甚至可以认为是一种类型。

参考资料来源:

陀螺仪的基本原理

陀螺仪的基本原理:

陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪一旦开始旋转,由于转子角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。螺旋仪是一种用来传感与维持方向装置,基于角动量守恒理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机导航、卫星三轴陀螺仪定位。

陀螺仪的进动性和定轴性:

1、定轴性

当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变,即指向一个固定的方向;同时反抗任何改变转子轴向的力量。这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或稳定性。其稳定性随以下的物理量而改变:

(1)转子的转动惯量愈大,稳定性愈好。

(2)转子角速度愈大,稳定性愈好。

所谓的“转动惯量”,是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。当以相同的力矩分别作用于两个绕定轴转动的不同刚体时,它们所获得的角速度一般是不一样的,转动惯量大的刚体所获得的角速度小,也就是保持原有转动状态的惯性大;反之,转动惯量小的刚体所获得的角速度大,也就是保持原有转动状态的惯性小。

2、进动性

当转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。这种特性,叫做陀螺仪的进动性。进动角速度的方向取决于动量矩H的方向(与转子自转角速度矢量的方向一致)和外力矩M的方向,而且是自转角速度矢量以短的路径追赶外力矩。

手机的陀螺仪什么原理。

手机上用的一般都是mems陀螺仪,也就是微机电陀螺仪,在航模、手机、相机中广泛运用,mems陀螺仪利用科里奥利力——旋转物体在有径向运动时所受到的切向力。

其基本原理如下:

mems陀螺仪通常有两个方向的可移动电容板。径向的电容板加震荡电压迫使物体作径向运动(有点象加速度计中的自测试模式),横向的电容板测量由于横向科里奥利运动带来的电容变化(就象加速度计测量加速度)。因为科里奥利力正比于角速度,所以由电容的变化可以计算出角速度。

现在你明白这玩意儿是咋把角运动信号转换成电信号的了吧,但是要想了解陀螺仪导航原理,百度限制作答的1w字不够写的,哈哈~~这属于惯性导航范畴了,可以多交流。

作答完毕,希望有帮助。

给你张iphone的陀螺仪照片,哈哈

陀螺仪原理

对固定指施加电压,并交替改变电压,让一个质量块做振荡式来回运动,当旋转时,会产生科里奥利加速度,此时就可以对其进行测量;这有点类似于加速度计,解码方法大致相同,都会用到放大器。

陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。陀螺仪一旦开始旋转,由于转子角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。

螺旋仪是一种用来传感与维持方向装置,基于角动量守恒理论设计出来的。陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机导航、卫星三轴陀螺仪定位。

陀螺仪的装置,一直是航空和航海上航行姿态及速率等方便实用的参考仪表。从力学的观点近似的分析陀螺的运动时,可以把它看成是一个刚体,刚体上有一个万向支点,而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动,所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动。

按照转子转动的自由度分成双自由度陀螺仪(也称三自由度陀螺仪)和单自由度陀螺仪(也称二自由度陀螺仪)。前者用于测定飞行器的姿态角,后者用于测定姿态角速度,因此常称单自由度陀螺仪为。

陀螺仪的基本原理

陀螺仪侦测的是角速度。

陀螺仪其工作原理基于科里奥利力的原理:当一个物体在坐标系中直线移动时,设坐标系做一个旋转,那么在旋转的过程中,物体会感受到一个垂直的力和垂直方向的加速度。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。

陀螺仪,是一个圆形的中轴的结合体。而事实上,静止与运动的陀螺仪本身并无区别,如果静止的陀螺仪本身平衡的话,抛除外在因素陀螺仪是可以不依靠旋转便能立定的。而如果陀螺仪本身尺寸不平衡的话,在静止下就会造成陀螺仪模型倾斜跌倒,因此不均衡的陀螺仪必然依靠旋转来维持平衡。

陀螺仪本身与引力有关,因为引力的影响,不均衡的陀螺仪,重的一端将向下运行,而轻的一端向上。在引力场中,重物下降的速度是需要时间的,物体坠落的速度远远慢于陀螺仪本身旋转的速度时,将导致陀螺仪偏重点,在旋转中不断的改变陀螺仪自身的平衡,并形成一个向上旋转的速度方向。当然,如果陀螺仪偏重点太大,陀螺仪自身的左右互作用力也将失效。

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