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角速度傳感器常用的有哪幾種傳感方式？
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陀螺儀和加速度計是慣性傳感器的兩大核心元件，分別用于測量角速度和線性加速度。以下用通俗語言解析兩者的核心原理，避免公式和復雜示例。
一、陀螺儀的測量原理
核心目標：測量物體繞某軸的旋轉速率（角速度）。
原理：
科里奧利效應：
當一個物體在旋轉系統中運動時，會受到一個垂直于運動方向和旋轉軸的“假想力”（科里奧利力），導致其軌跡偏轉。
陀螺儀通過檢測這種偏轉來計算旋轉速率。
MEMS陀螺儀的工作方式：
振動結構：陀螺儀內部有一個微型振動部件（如音叉或梳齒結構），以固定頻率沿一個方向（如X軸）振動。
旋轉輸入：當傳感器繞另一個軸（如Z軸）旋轉時，科里奧利力會使振動部件在第三個方向（如Y軸）產生微小偏移。
信號檢測：通過電容、壓電或光學方式檢測Y軸的偏移量，換算出旋轉速率（角速度）。
特點：
對旋轉敏感，能實時反映物體的轉向速度。
長期使用可能存在零偏漂移（需定期校準）。
二、加速度計的測量原理
核心目標：測量物體沿某軸的線性加速度（運動強度）。
原理：
慣性力作用：
當物體加速時，內部的質量塊因慣性保持原有運動狀態，導致與固定結構之間產生相對位移或應力。
加速度計通過檢測這種位移或應力來計算加速度。
MEMS加速度計的工作方式：
質量-彈簧系統：加速度計內部有一個微型質量塊，通過彈簧與固定結構連接。
加速輸入：當物體加速時，質量塊因慣性滯后，導致彈簧形變或質量塊位移。
信號檢測：通過電容、壓電或熱電偶檢測位移或應力變化，換算出加速度。
特點：
對直線運動或重力敏感，能反映物體的運動強度或傾斜角度。
靜態測量穩定，但動態響應可能受振動干擾。
三、核心對比
| 特性 | 陀螺儀 | 加速度計 |
|---|---|---|
| 測量對象 | 旋轉速率（角速度） | 運動強度（線性加速度） |
| 敏感方向 | 垂直于振動方向的旋轉軸 | 沿軸方向的直線運動或重力 |
| 典型應用 | 姿態控制、航向保持 | 運動監測、跌倒檢測、重力補償 |
| 零偏問題 | 長期漂移需校準 | 零偏穩定，但受重力影響 |
四、類比說明
陀螺儀：
類似“旋轉方向盤傳感器”：方向盤轉得越快，傳感器輸出的旋轉信號越強。
加速度計：
類似“剎車/油門傳感器”：踩剎車或油門越用力，傳感器輸出的運動信號越強。
五、總結
陀螺儀：基于科里奧利效應，通過檢測旋轉時的偏移量測量角速度，適合動態旋轉場景。
加速度計：基于慣性力或應力變化，通過檢測位移或應力測量線性加速度，適合靜態或低頻運動場景。
通過理解兩者的核心原理，可以更直觀地選擇和應用傳感器，滿足不同場景的需求。
責任編輯：Pan
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