三軸陀螺儀傳感器：3軸陀螺儀傳感器和3軸加速度傳感器的工作原理

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三軸陀螺儀傳感器：【傳感器大賞】3軸陀螺儀

Grove-3 Axis Digital Gyro

Grove - 3-Axis Digital Gyro 是一個(gè)基于 ITG3200 的電子陀螺儀模塊。ITG3200 是目前業(yè)界最快的單芯片，數(shù)字輸出的三軸 MEMS 運(yùn)動(dòng)處理陀螺儀。適用于游戲、3D 鼠標(biāo)或其他運(yùn)動(dòng)檢測(cè)相關(guān)的應(yīng)用。ITG-3200 具有三個(gè)用于數(shù)字化陀螺儀輸出的 16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，一個(gè)用戶可選的內(nèi)部低通濾波器和一個(gè)快速模式的 I2C (400kHz) 接口。

產(chǎn)品特性
輸入電壓 : 3.3V, 5V輸入電壓 : 6.5mA閑置模式電流 : 5μA分辨率 : 14 LSBs per °/sec滿量程范圍 : ±2000°/sec加速度 : 10,000g for 0.3msI2C 接口三個(gè) 16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器片上溫度傳感器集成放大器和低通濾波器保溫耐濕符合 RoHS 和及綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)
操作示例
本演示將向您展示如何從這個(gè)數(shù)字陀螺儀獲取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以 rad/s 為單位。

準(zhǔn)備一個(gè) Grove - 3-Axis Digital Gyro 和一個(gè)?Seeeduino

硬件連接
硬件連接非常簡(jiǎn)單，因?yàn)?Seeeduino 有一個(gè) I2C Grove 接口

所以，我們需要做的是通過 Grove 線纜將其連接到 I2C Grove 接口。

下載代碼并上傳
點(diǎn)擊?這里?下載庫，然后將其放到 Arduino 的庫文件夾。

打開?File(文件) -> examples(示例) -> Grove_3_Digital_Gyro -> ITG3200_gyro，打開演示代碼

點(diǎn)擊 Upload 上傳代碼，如果您對(duì)如何啟動(dòng) Arduino 有任何疑問，請(qǐng)點(diǎn)擊?這里。

檢查結(jié)果
現(xiàn)在，您可以打開串口監(jiān)視器來檢查結(jié)果。

下圖顯示了 3 個(gè)軸的方向。您可以借助它來理解結(jié)果的物理意義。

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三軸陀螺儀傳感器：一文讀懂三軸，六軸，MEMS陀螺儀（角速率傳感器）的區(qū)別

原標(biāo)題：一文讀懂三軸，六軸，MEMS陀螺儀（角速率傳感器）的區(qū)別

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，陀螺儀也被應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域和行業(yè)，例如我們常見紙飛機(jī)等飛行類游戲，賽車類游戲等。以陀螺儀為核心的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)就被廣泛應(yīng)用于航空航天，今天的導(dǎo)彈里面依然有這套東西，而隨著需求的刺激，陀螺儀也在不斷進(jìn)化。單純的從陀螺儀的定義來看，陀螺儀是一種用來感測(cè)與維持方向的裝置，基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來的，，但是其中陀螺儀包含的零件卻是很多的，而且陀螺儀也分三軸陀螺儀和六軸陀螺儀，兩者之間到底有何區(qū)別，帶著這些疑問，我們一起走進(jìn)今天的文章內(nèi)容：

1.、陀螺儀的基本部件：

1、陀螺轉(zhuǎn)子（常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見其轉(zhuǎn)速近似為常值）。

2、內(nèi)、外框架（或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu)）。

3、附件（是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等）。

陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性：一為定軸性，另一是進(jìn)動(dòng)性，這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。

2.三軸陀螺儀和六軸儀的區(qū)別

三軸陀螺儀是分別感應(yīng)Roll（左右傾斜）、Pitch

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，陀螺儀也被應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域和行業(yè)，例如我們常見紙飛機(jī)等飛行類游戲，賽車類游戲等，其中以陀螺儀為核心的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)就被廣泛應(yīng)用于航空航天，單純的從陀螺儀的定義來看，陀螺儀是一種用來感測(cè)與維持方向的裝置，基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來的，但是其中陀螺儀包含的零件卻是很多的，也分三軸陀螺儀和六軸陀螺儀，九軸陀螺儀幾者之間到底有何區(qū)別：

圖為三軸陀螺儀

1.陀螺儀的基本部件：

1、陀螺轉(zhuǎn)子（常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見其轉(zhuǎn)速近似為常值）。

2、內(nèi)、外框架（或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu)）。

3、附件（是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等）。

陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性：一為定軸性，另一是進(jìn)動(dòng)性，這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。

圖為單軸陀螺儀

2.三軸陀螺儀和六軸儀的區(qū)別

三軸陀螺儀是分別感應(yīng)Roll（左右傾斜）、Pitch（前后傾斜）、Yaw（左右搖擺）的全方位動(dòng)態(tài)信息，6軸陀螺儀是指三軸加速器（三軸加速器就是感應(yīng)XYZ（立體空間三個(gè)方向，前后左右上下）軸向上的加速）和三軸陀螺儀合在一起的稱呼。

簡(jiǎn)單的說，6軸具備3軸的功能，而且六軸相對(duì)來說還要高級(jí)一點(diǎn)，三軸加速器是檢測(cè)橫向加速的，三軸陀螺儀是檢測(cè)角度旋轉(zhuǎn)和平衡的，合在一起稱為六軸傳感器。

3.六軸的區(qū)別和九軸陀螺儀的區(qū)別

所謂的六軸陀螺儀叫六軸動(dòng)作感應(yīng)器比較合適是三軸陀螺儀和加速計(jì)的合稱 如果有三軸陀螺儀也有加速計(jì)那就具有六軸動(dòng)作感應(yīng)。

圖為三軸陀螺儀

而九軸感測(cè)組件是：三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀、三軸磁強(qiáng)計(jì)，然后歐拉角加四元數(shù)數(shù)據(jù)融合，陀螺儀的原理，陀螺儀，是一種用來感測(cè)與維持方向的裝置，基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來的。陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由于輪子的角動(dòng)量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。

陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性：一為定軸性，另一是進(jìn)動(dòng)性，這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。

定軸性：當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí)，陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個(gè)固定的方向；同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性

進(jìn)動(dòng)性：當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，若外力矩作用于外環(huán)軸，陀螺儀將繞內(nèi)環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸，陀螺儀將繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性就是我們所說的陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性。

MEMS陀螺儀（角速率傳感器）

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。而我們現(xiàn)在智能手機(jī)上采用的陀螺儀是MEMS（微機(jī)電）陀螺儀，它精度并不如前面說到的光纖和激光陀螺儀，需要參考其他傳感器的數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)功能，但其體積小、功耗低、易于數(shù)字化和智能化，特別是成本低，易于批量生產(chǎn)，非常適合手機(jī)、汽車牽引控制系統(tǒng)、醫(yī)療器材這些需要大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備。

MEMS陀螺儀是目前比較常見的，也是我們所說的集機(jī)械元素、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機(jī)電系統(tǒng)，主要是利用 coriolis 定理，將旋轉(zhuǎn)物體的角速度轉(zhuǎn)換成與角速度成正比的直流電壓信號(hào)，其核心部件通過摻雜技術(shù)、光刻技術(shù)、腐蝕技術(shù)、LIGA技術(shù)、封裝技術(shù)等批量生產(chǎn)的。

MEMS陀螺儀的主要特點(diǎn)：

1、體積小、重量輕，其邊長都小于 1mm，器件核心的重量?jī)H為1.2mg。2、成本低。

3、可靠性好，工作壽命超過 10 萬小時(shí)，能承受1000g 的沖擊。4、測(cè)量范圍大。返回搜狐，查看更多

責(zé)任編輯：

三軸陀螺儀傳感器：手機(jī)上說的“三軸陀螺儀感應(yīng)器”是什么？有什么作用？

三軸陀螺儀感應(yīng)器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)。陀螺儀能夠測(cè)量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度，可與MEMS加速度計(jì)（加速計(jì)）形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，組合使用加速度計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器，更好地跟蹤并捕捉三維空間的完整運(yùn)動(dòng)，提供現(xiàn)場(chǎng)感更強(qiáng)的用戶使用體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)以及其它功能。
三軸陀螺儀最大的作用就是測(cè)量角速度，以判別物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以也稱為運(yùn)動(dòng)傳感器。應(yīng)用在手機(jī)上，三軸陀螺儀就能對(duì)用戶的手機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、偏轉(zhuǎn)動(dòng)作做出較為精準(zhǔn)的測(cè)量，判斷出用戶對(duì)手機(jī)的操作動(dòng)作，從而進(jìn)行相應(yīng)的反饋。下圖是手機(jī)中的陀螺儀感應(yīng)器芯片：
擴(kuò)展資料：
手機(jī)“三軸陀螺儀感應(yīng)器”的應(yīng)用：
1、體感游戲，以第一人稱射擊和賽車等競(jìng)技類游戲時(shí)，可以完全摒棄以前通過方向按鍵來控制游戲的操控方式，只需要通過移動(dòng)手機(jī)相應(yīng)的位置，既可以達(dá)到改變方向的目的，使游戲體驗(yàn)更加真實(shí)、操作更加靈活。
2、相機(jī)防抖，可以和手機(jī)上的攝像頭配合使用，比如防抖，這會(huì)讓手機(jī)的拍照攝像能力得到很大的提升。
3、運(yùn)動(dòng)計(jì)步。陀螺儀可以測(cè)量出手機(jī)的角度，從而檢測(cè)到人體的重心偏移。當(dāng)人在行走時(shí)，手機(jī)會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)角度偏移。陀螺儀檢測(cè)到持續(xù)且有規(guī)律的角度偏移時(shí)，手機(jī)就會(huì)開始判斷用戶正在走路。
參考資料來源：百度百科-三軸陀螺儀

顧名思義，陀螺儀，就是用陀螺做的儀器。陀螺的特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)的時(shí)候非常穩(wěn)定，其轉(zhuǎn)軸不容易改變方向。利用這個(gè)特性，制造出陀螺儀，用途廣泛。比如，可以用陀螺儀給飛機(jī)火箭輪船導(dǎo)航。
所謂三軸，就是指在空間里的長寬高三個(gè)方向。把陀螺儀安裝在這種可以在三個(gè)方向任意偏轉(zhuǎn)的架子上，就不受飛機(jī)火箭等飛行姿態(tài)的影響。比如我國古代有一種小香爐，就是這種三軸的結(jié)構(gòu)，點(diǎn)上香放在衣服里，無論人做什么動(dòng)作，即使倒立，香灰都不會(huì)灑出來。
三軸陀螺儀感應(yīng)器安裝在手機(jī)上，利用它的穩(wěn)定特性可以玩一些需要做動(dòng)作的游戲，比如第一人稱射擊游戲，需要?jiǎng)幼髂M的保齡球游戲，第一人稱賽車游戲等。

什么是三軸陀螺儀？華為手機(jī)內(nèi)置的陀螺儀有什么用？

就是重力感應(yīng)。
三軸陀螺儀的感應(yīng)效果比較好。
感應(yīng)動(dòng)作等姿勢(shì)。。。

　陀螺儀又叫角速度傳感器，是不同于加速度計(jì)（G-sensor）的，他的測(cè)量物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。在手機(jī)上，僅用加速度計(jì)沒辦法測(cè)量或重構(gòu)出完整的3D動(dòng)作，測(cè)不到轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作的，G-sensor只能檢測(cè)軸向的線性動(dòng)作。但陀螺儀則可以對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、偏轉(zhuǎn)的動(dòng)作做很好的測(cè)量，這樣就可以精確分析判斷出使用者的實(shí)際動(dòng)作。而后根據(jù)動(dòng)作，可以對(duì)手機(jī)做相應(yīng)的操作！