手机里的陀螺仪是怎样工作的?真的有小陀螺在转吗?

service 硬件数码 495 次浏览 没有评论

关注智能手机的朋友都知道,手机中存在可以识别手机所处方向的传感器——陀螺仪,小到300元的山寨机,大到5、6千元的高端旗舰手机,都会内置一颗陀螺仪传感器,这个早已普及的“小陀螺”其实原理非常复杂,它究竟是个什么东西?

自动

不怕大家笑话,笔者在刚听说陀螺仪的时候,傻傻认为在手机芯片中“藏”了个微缩版的小陀螺,当了解到手机陀螺仪的工作原理时,真的是自己太天真了!不知道还有没有和笔者一样想法的朋友。

最早的陀螺仪是机械式的,内部含有高速运转的陀螺,而由于当时机械加工水平有限,而陀螺仪又是精度相当高的仪器,因此最初应用在导航系统中的陀螺仪精度都不太高。

自动

自动

为了解决这一问题,人类又发明了激光陀螺仪,光纤陀螺仪以及现在智能手机中用到的微机电陀螺仪。这些陀螺仪在工作原理上和传统的机械是陀螺仪已经完全不同。

这里先简单说下激光陀螺仪和光纤陀螺仪。

自动

激光陀螺仪和光纤陀螺仪简单来说都是通过光传播特性,测量顺时针和逆时针的光程差计算出旋转的角速度,从而代替传统机械陀螺仪的功能。

而微机电陀螺仪(MEMS)内通常存在两个方向的可移动电容板。

自动

径向的电容板加震荡电压迫使物体作径向运动(类似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(类似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。

自动

检测到电容变化后,这种机械变化会转换成数字信号,经过电子设备的DSP(数字信号处理),最后交给AP(电子运算处理器)处理。

自动

其实,微机电陀螺仪不止是用在手机上,包括体感游戏机、数码相机、无人机、智能可穿戴设备、甚至在一些高档汽车中,会装有25-40个MEMS传感器,用来检测汽车不同部位的工作状态,为行车电脑提供信息,从而实现类似坡度计算等功能。

自动



义乌奥美电脑 技术咨询

发表评论

Go