陀螺儀傳感器和加速度傳感器在應(yīng)用上有哪些相同與不同之處？

一直以來(lái)，傳感器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)陀螺儀傳感器、加速度傳感器之間的異同的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、陀螺儀傳感器

現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和國(guó)防工業(yè)中廣泛使用的一種慣性導(dǎo)航儀器，它的發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)，國(guó)防和其它高科技的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來(lái)，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。1976年科學(xué)家提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想，到八十年代以后，現(xiàn)代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展，與此同時(shí)激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。由于光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優(yōu)點(diǎn)。和光纖陀螺儀同時(shí)發(fā)展的除了環(huán)式激光陀螺儀外，還有現(xiàn)代集成式的振動(dòng)陀螺儀，集成式的振動(dòng)陀螺儀具有更高的集成度，體積更小，也是現(xiàn)代陀螺儀的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

二、加速度傳感器

加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過(guò)程中，通過(guò)對(duì)質(zhì)量塊所受慣性力的測(cè)量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同，常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。

加速度傳感器可以幫助機(jī)器人了解它身處的環(huán)境。是在爬山?還是在走下坡，摔倒了沒(méi)有?或者對(duì)于飛行類的機(jī)器人來(lái)說(shuō)，對(duì)于控制姿態(tài)也是至關(guān)重要的。更要確保的是，你的機(jī)器人沒(méi)有帶著炸彈自己前往人群密集處。一個(gè)好的程序員能夠使用加速度傳感器來(lái)回答所有上述問(wèn)題。加速度傳感器甚至可以用來(lái)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。

加速度傳感器可以測(cè)量牽引力產(chǎn)生的加速度。

三、陀螺儀傳感器、加速度傳感器之間的異同

1、原理區(qū)別

加速度傳感器(Accelerometer)通常用來(lái)測(cè)量物體在自由落體狀態(tài)下的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律F=ma，可以通過(guò)測(cè)量物體的加速度來(lái)計(jì)算物體受到的受力情況，從而了解物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。加速度傳感器主要通過(guò)測(cè)量微小變化來(lái)檢測(cè)物體的加速度，通?；谫|(zhì)量和彈簧的運(yùn)動(dòng)控制來(lái)測(cè)量加速度變化?？梢詼y(cè)量3個(gè)方向的加速度，分別為x軸加速度、y軸加速度和z軸加速度。一般來(lái)說(shuō)，加速度傳感器能夠感知的加速度范圍是幾個(gè)g，通常為±2g、±4g、±8g和±16g等。

陀螺儀(Gyroscope)則用來(lái)檢測(cè)物體的角速度，通常通過(guò)檢測(cè)物體的旋轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同于加速度傳感器，它能夠檢測(cè)物體的旋轉(zhuǎn)角度和角速度。陀螺儀通常包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)軸、在轉(zhuǎn)軸上測(cè)量旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)的傳感器以及一些電子元器件。在旋轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)檗D(zhuǎn)軸上有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的電子元器件，可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的傳感器來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)并感知變化，最后輸出相關(guān)的信號(hào)。與加速度傳感器不同的是，陀螺儀主要用于旋轉(zhuǎn)方向的檢測(cè)，可以測(cè)量物體繞著x軸、y軸和z軸的角速度，通?？蓽y(cè)量的角速度范圍為幾度到數(shù)百度之間。

2、應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)別

加速度傳感器常常用于測(cè)量物體的加速度和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在許多電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用，如手機(jī)、平板電腦、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等等。例如，當(dāng)手機(jī)或平板電腦放置在桌子上時(shí)，加速器可以檢測(cè)到它們的位置，實(shí)現(xiàn)橫屏、豎屏的自動(dòng)切換。當(dāng)我們打開汽車導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，也是通過(guò)加速度傳感器測(cè)量車輛加速度和位置，并根據(jù)之前存儲(chǔ)的地圖數(shù)據(jù)來(lái)分析車輛當(dāng)前所在位置，進(jìn)而生成導(dǎo)航信息。

陀螺儀則主要用于導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人和航空航天等領(lǐng)域。例如，陀螺儀可以在飛機(jī)中檢測(cè)飛機(jī)的動(dòng)態(tài)角度，從而實(shí)現(xiàn)飛行控制系統(tǒng)的自動(dòng)操作，而在無(wú)人機(jī)上，陀螺儀可以檢測(cè)無(wú)人機(jī)的翻滾、俯仰和偏航方向，從而控制無(wú)人機(jī)的飛行方向和高度。

3、精度區(qū)別

加速度傳感器和陀螺儀的精度相對(duì)也有區(qū)別。加速度傳感器一般情況下可以測(cè)量回歸失真偏移及溫度諸多誤差，這些誤差都會(huì)影響到傳感器的準(zhǔn)確性。在手機(jī)中使用的加速度傳感器通常誤差范圍比較小，而高精度的加速度傳感器常用于航天、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的科研和工業(yè)制造，其精度范圍通常在零點(diǎn)誤差不到1%。

陀螺儀雖然能夠檢測(cè)物體的旋轉(zhuǎn)方向和角速度，但是由于陀螺儀動(dòng)態(tài)性能的非常好，所以它的靈敏度比加速度傳感器高很多。而且，由于多種原因，陀螺儀的誤差也比較大，誤差通常在1度到3度之間，這意味著有時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)非常高精度的控制，尤其在低價(jià)位的設(shè)備中使用的陀螺儀誤差比較大。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)陀螺儀傳感器、加速度傳感器之間的異同的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!