W tym artykule nauczymy Cię o funkcjonalności żyroskopów MEMS i innych powiązanych czujników. Zbadamy, jak działa technologia MEMS, wymagania dotyczące zasilania żyroskopów oraz pomiary dokonywane przez czujniki żyroskopowe i czujniki pochylenia.
Jak działa żyroskop MEMS?
Żyroskop MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) działa w oparciu o zasadę momentu pędu. Składa się z maleńkich wibrujących struktur, które wykrywają zmiany w ruchu obrotowym. Kiedy żyroskop się obraca, efekt Coriolisa powoduje przesunięcie wibrujących elementów. To przesunięcie jest wykrywane przez czujnik i przetwarzane na sygnał elektryczny, który wskazuje prędkość obrotową. Żyroskopy MEMS są powszechnie stosowane w smartfonach, dronach i systemach samochodowych do wykrywania ruchu i stabilizacji.
Jak działa MEMS?
Technologia MEMS polega na integracji komponentów mechanicznych i elektrycznych w skali mikroskopowej. Urządzenia MEMS są wytwarzane przy użyciu technik produkcji półprzewodników, tworząc maleńkie struktury mechaniczne, które mogą się poruszać lub wyczuwać zmiany. Komponenty te współdziałają ze zintegrowaną elektroniką, realizując takie funkcje, jak wykrywanie, uruchamianie i sterowanie. Technologia MEMS jest wykorzystywana w różnych zastosowaniach, w tym w czujnikach, siłownikach i mikrosilnikach.
Jak zasilany jest żyroskop?
Żyroskopy, w tym żyroskopy MEMS, są zazwyczaj zasilane energią elektryczną dostarczaną poprzez podłączenie ich do źródła zasilania. Wymagana moc zależy od konstrukcji i zastosowania żyroskopu. Na przykład żyroskopy MEMS zwykle działają przy niskim napięciu i pobierają minimalny prąd, dzięki czemu nadają się do urządzeń zasilanych bateryjnie. Moc wykorzystywana jest do napędzania elementów wibracyjnych oraz przetwarzania sygnałów generowanych przez czujnik.
Co mierzy czujnik żyroskopowy?
Czujnik żyroskopowy mierzy prędkość obrotu wokół jednej lub więcej osi. Dostarcza danych o prędkości kątowej, które można wykorzystać do określenia orientacji i ruchu obiektu. Czujniki żyroskopowe mają kluczowe znaczenie w zastosowaniach takich jak systemy nawigacji, robotyka i śledzenie ruchu, gdzie wymagany jest precyzyjny pomiar ruchu obrotowego.
Jak działa czujnik pochylenia?
Czujnik pochylenia, znany również jako inklinometr, mierzy kąt nachylenia względem płaszczyzny odniesienia, zwykle grawitacji ziemskiej. Działa poprzez wykrywanie zmiany położenia lub kąta obiektu. Czujniki pochylenia mogą wykorzystywać różne technologie, w tym MEMS, elementy pojemnościowe lub rezystancyjne, do wykrywania kąta pochylenia. Czujnik wysyła sygnał odpowiadający kątowi pochylenia, który można wykorzystać w takich zastosowaniach, jak systemy poziomowania, wykrywanie orientacji i monitorowanie ruchu.
Mamy nadzieję, że to wyjaśnienie pomoże Państwu zrozumieć działanie żyroskopów MEMS i powiązanych czujników.
