惯性传感器的原理_惯性传感器构成

传感器

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  惯性传感器的原理

  惯性传感器是一种传感器,主要是检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF)运动,是解决导航、定向和运动载体控制的重要部件。

  (1)科里奥利(Coriolis)原理:也称科氏效应(科氏力正比于输入角速率)。该原理适用于机械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑气浮角速率陀螺;挠性角速率陀螺;MEMS硅﹑石英角速率陀螺(含半球谐振角速率陀螺)等。Coriolis法国物理学家(1792年~1843年)。

  (2)萨格纳(Sagnac)原理:也称萨氏效应(相位差正比于输入角速率)。该原理适用于光纤角速率陀螺;激光角速率陀螺等。Sagnac法国物理学家(1869年~1926年),居里夫妇的朋友。1913年发明萨氏效应。

  惯性传感器构成

  惯性传感器包括加速度计(或加速度传感计)和角速度传感器(陀螺)以及它们的单、双、三轴组合IMU(惯性测量单元),AHRS(包括磁传感器的姿态参考系统)。

  MEMS加速度计是利用传感质量的惯性力测量的传感器,通常由标准质量块(传感元件)和检测电路组成。

  IMU主要由三个MEMS加速度传感器及三个陀螺和解算电路组成。

  惯性传感器分类

  惯性传感器分为两大类:一类是角速率陀螺;另一类是线加速度计。

  角速率陀螺又分为:机械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑气浮角速率陀螺;挠性角速率陀螺;MEMS硅﹑石英角速率陀螺(含半球谐振角速率陀螺等);光纤角速率陀螺;激光角速率陀螺等。

  线加速度计又分为:机械式线加速度计;挠性线加速度计;MEMS硅﹑石英线加速度计(含压阻﹑压电线加速度计);石英挠性线加速度计等。

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