陀螺仪原理.doc

陀螺仪原理 ，陀螺仪原理。
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第 1页 2015/1/18
一、引言 陀螺仪作为一种惯性测量器件，是惯性导航、惯性制导和惯性测量系统的核心部件，广泛应用于军事和 民用领域。
传统的陀螺仪体积大、功耗高、易受干扰，稳定性较差，最近美国模拟器件公司推出了一种新型 速率陀螺芯片ADXRS，它只有7mm×7mm×3mm大小，采用BGA- 32封装技术，这种封装至少要比任何其他具有同类性能的陀螺仪小100倍，而且功耗为30mW，重量仅0.5g ，能够很好的克服传统陀螺仪的缺点。
由ADXRS芯片组成的角速度检测陀螺仪能够准确的测量角速度，此 外还可以利用该陀螺仪对角度进行测量，实验取得了良好的结果。

二、陀螺仪的原理和构造 ADXRS系列陀螺仪是由美国模拟器件公司制造，采用集成微电子机械系统(iMEMS)专利工艺和BIMO S工艺的角速度传感器，内部同时集成有角速率传感器和信号处理电路。
与任何同类功能的陀螺仪相比，AD XRS系列陀螺仪具有尺寸小、功耗低、抗冲击和振动性好的优点。

1、科里奥利加速度 ADXRS系列陀螺仪利用科里奥利(Coriolis)加速度来测量角速度，科里奥利效应原理如图1所示。
假设 某人站在一个旋转平台的中心附近，他相对地面的速度用图1箭头的长度所示。
如果移动到平台外缘的某一 点，他相对地面的速度会增加，如图1较长的箭头所示。
由径向速度引起的切向速度的速率增加，这就是科 里奥利加速度。
设角速度为w科里奥利加速度的一半，另一般来自径向速度的改变，二者总和为2wv旋转平 台必须施加一个大小为2Mwv科里奥利加速度，并且该人将受到大小相等的反作用力。
的力来产生。
如果人 的质量为M，该，平台半径为r，则切向速度为wr，如果以速度v沿径向r移动，将产生一个切向加速度wv，这 仅是第 2页 8