發布日期：2022-10-09 點擊率：155
速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤和光線距離感應器 第1張" title="手機螺旋儀傳感器：手機中的傳感器：重力感應器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤和光線距離感應器 第1張-傳感器知識網"/>
智能手機之所以受到大家的歡迎，與其具有的娛樂功能分不開，使得它不僅僅是個通話的工具。智能手機支持那么多的娛樂應用，歸根結底在于它里面集成的各類傳感器，主要有重力感應器、加速度傳感器、陀螺儀、電子羅盤和光線距離感應器等等。下面帶大家了解一下他們各自的用處。
本文引用地址：
重力感應器
重力感應器算出現比較早的手機傳感器。現在，大多數主流智能機都裝有這個配置。在iOS、Android平臺中，很多游戲都運用到重力感應器，比如極品飛車系列、現代戰爭系列等等，它們帶給用戶新鮮的體驗。何謂重力感應技術呢?簡單來說它是基于壓電效應，通過測量內部一片重物重力正交兩個方向分力的數值，這樣判別水平方向。一般手機系統默認重力感應的中心為水平放置。但是在應用中，用戶在娛樂時難以做到讓手機永遠保持水平姿勢。所以，用戶也可以自己選擇設置持握狀態下的中心。但是如果手機只裝配了重力感應器的話，那它最多只能感應傾斜90度，如果再加上三軸加速度傳感器，那就擴展到360度了。接下來我們說下三軸加速度傳感器。
三軸加速度傳感器
它是手機中另一個非常重要的傳感器，可以根據重力感應產生的加速度來推算出手機相對于水平面的傾斜度。所以，有時人們把它與重力感應器相混淆。下面說下它們之間的不同點。第一，MEMS三軸加速度傳感器可以感知內容有重力、手機的靜態姿態以及運動方向等。第二，裝有加速度傳感器的手機屏幕會隨著角度的不同智能旋轉，手機中甩歌功能、微信中搖一搖都是利用它實現的。此外，游戲中也經常需要用到它，賽車中的漂移觸發就是來源于此。
電子羅盤
電子羅盤可以用來感知方位，這在無GPS信號或網絡狀態不好的時候，很有用處。它是通過地球磁場來進行分辨的，緊急情況下可以當作指南針使用，感知東南西北的方向。
三軸陀螺儀
第一個裝配陀螺儀的當屬大紅的iPhone 4了，它帶給用戶以外的驚喜。最早，陀螺儀大多應用于直升飛機中，以保持飛機姿態，塊頭也比較大。有了MEMS技術之后，把它的體積變小很多，可以集成到手機里面，價格也降低很多。它是利用角動量守恒原理，可以判別物體在空間中的相對位置、方向、角度和水平的變化。啟用陀螺儀之后，需要不斷轉動身體進行操作，這也給用戶帶來一種實戰的感覺。著名游戲現代戰爭3就是靠陀螺儀來進行瞄準射擊的，喜歡玩的朋友一定不會陌生，誰玩誰知道啊。
光線距離感應器
最后，我們說下光線距離感應器。它是利用光線傳感器進行實現的，通過識別外界光線的強弱讓屏幕亮度自動調節。距離感應器也叫做位移傳感器，它是通過感應傳感器到用戶間的距離變化來實現操作。通常，它位于聽筒附近，當我們在接聽或撥打電話的時候，距離感應器通過測量耳朵與聽筒之間的距離，讓屏幕顯示的自動開啟和關閉，達到節約電池電量的目的。
在觀看很多用戶對手機傳感器的疑惑之后，決定寫這篇文章，希望可以讓大家更多的了解手機傳感器。正是由于它們的存在，讓我們與手機有了更加完美的互動，溝通更加的便捷。
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陀螺儀傳感器
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陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和手勢的定位的控制系統，它原本是運用到直升機模型上，現已被廣泛運用于手機等移動便攜設備。
中文名
陀螺儀傳感器
外文名
Gyroscope Sensor
概 述
空間移動和手勢的定位
原 理
旋轉軸所指方向不受外力影響
基本部件
陀螺轉子內外框架附件
電子類別分類
二、三自由度陀螺儀之分
作 用
確定運動物體的方向
物理原理分類
慣性導航儀器
目錄
1
概述
2
原理
3
基本部件
4
傳感器分類
5
發展方向
6
特性
7
應用
陀螺儀傳感器概述
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語音
對于不熟悉這類產品的人來說，陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和手勢的定位和控制系統。在假想的平面上揮動鼠標，屏幕上的光標就會跟著移動，并可以繞著鏈接畫圈和點擊按鍵。當你正在演講或離開桌子時，這些操作都能夠很方便地實現。 陀螺儀傳感器原本是運用到直升機模型上的，已經被廣泛運用于手機這類移動便攜設備上（IPHONE的三軸陀螺儀技術）。
陀螺儀傳感器原理
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語音
陀螺儀的原理就是，一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據這個道理，用它來保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動將數據信號傳給控制系統。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。現代陀螺儀可以精確地確定運動物體的方位的儀器，它在現代航空，航海，航天和國防工業中廣泛使用的一種慣性導航儀器。傳統的慣性陀螺儀主要部分有機械式的陀螺儀，而機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高。70年代提出了現代光纖陀螺儀的基本設想，到八十年代以后，光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展，激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。光纖陀螺儀具有結構緊湊，靈敏度高，工作可靠。光纖陀螺儀在很多的領域已經完全取代了機械式的傳統的陀螺儀，成為現代導航儀器中的關鍵部件。光纖陀螺儀同時發展的除了環式激光陀螺儀外。
陀螺儀傳感器基本部件
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語音
從力學的觀點近似的分析陀螺的運動時，可以把它看成是一個剛體，剛體上有一個方向支點，而陀螺可以繞著這個支點作三個自由度的轉動，所以陀螺的運動是屬于剛體繞一個定點的轉動運動。更確切地說，一個繞對稱軸高速旋轉的飛輪轉子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉軸有角轉動的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀。陀螺儀的基本部件有：（1）陀螺轉子（常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉，并見其轉速近似為常值）；（2）內、外框架（或稱內、外環，它是使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度的結構）；（3）附件（是指力矩馬達、信號傳感器等）。
陀螺儀傳感器傳感器分類
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語音
根據框架的數目和支承的形式以及附件的性質決定陀螺儀的類型有：（一）、二自由度陀螺儀(只有一個框架，使轉子自轉軸具有一個轉動自由度)。根據二自由度陀螺儀中所使用的反作用力矩的性質，可以把這種陀螺儀分成三種類型：1、積分陀螺儀(它使用的反作用力矩是阻尼力矩)；2、速率陀螺儀(它使用的反作力矩是彈性力矩)；3、無約束陀螺(它僅有慣性反作用力矩)；除了機、電框架式陀螺儀以外，還出現了某些新型陀螺儀，如靜電式自由轉子陀螺儀，撓性陀螺儀，激光陀螺儀等。（二）、三自由度陀螺儀(具有內、外兩個框架，使轉子自轉軸具有兩個轉動自由度。在沒有任何力矩裝置時，它就是一個自由陀螺儀)。
陀螺儀傳感器發展方向
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語音
現代陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器，它是現代航空，航海，航天和國防工業中廣泛使用的一種慣性導航儀器，它的發展對一個國家的工業，國防和其它高科技的發展具有十分重要的戰略意義。傳統的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高，結構復雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來，現代陀螺儀的發展已經進入了一個全新的階段。1976年科學家提出了現代光纖陀螺儀的基本設想，到八十年代以后，現代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展，與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。由于光纖陀螺儀具有結構緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優點。和光纖陀螺儀同時發展的除了環式激光陀螺儀外，還有現代集成式的振動陀螺儀，集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度，體積更小，也是現代陀螺儀的一個重要的發展方向。
陀螺儀傳感器特性
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語音
首先陀螺儀傳感器最主要的特性是它的穩定性和進動性。我們可以從兒童玩的地陀螺中發現高速旋轉的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直，這就反映出陀螺運動時候的穩定性。研究陀螺儀運動特性的理論是繞定點運動剛體動力學的一個分支，它以物體的慣性為基礎，研究旋轉物體的動力學特性。可以說陀螺儀傳感器是一個簡單易用的基于自由空間移動和手勢的定位和控制系統。
陀螺儀傳感器應用
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語音
1、國防工業陀螺儀傳感器原本是運用到直升機模型上的，而它已經被廣泛運用于手機這類移動便攜設備上，不僅僅如此現代陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器，所以陀螺儀傳感器是現代航空，航海，航天和國防工業應用中的必不可少的控制裝置。陀螺儀傳感器是法國的物理學家萊昂·傅科在研究地球自轉時命名的，到如今一直是航空和航海上航行姿態及速率等最方便實用的參考儀表。
[1]
2、開門報警器陀螺儀傳感器新的應用：測量開門的角度，當門被打開一個角度后，發出報警聲，或者結合GPRS模塊發送短信以提醒門被打開了。另外，陀螺儀傳感器集成了加速度傳感器的功能，當門被打開的瞬間，將產生一定的加速度值，陀螺儀傳感器將會測量到這個加速度值，達到預設的門檻值后，將發出報警聲，或者結合GPRS模塊發送短信以提醒門被打開了。報警器內還可以集成雷達感應測量功能，只要有人進入房間內移動時就會被雷達測量到。雙重保險提醒防盜，可靠性高，誤報率低，非常適合重要場合的防盜報警。
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2020-06-010
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針對工業應用的抗振動和姿態控制的陀螺儀傳感器：XV7021BB
大家好，今天來給大家介紹下針對工業應用的抗振動和姿態控制的陀螺儀傳感器：XV7021BB。XV7021BB陀螺儀傳感器的電源電壓（VDDM）均為2.7V~3.6V，接口電源電壓（VDDI）范圍為1.65V~3.6V，較低的電壓需求便于應用電路的設計；XV7021BB內置溫度...
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2021-02-220
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大家好今天給大家介紹陀螺傳感器，陀螺儀傳感器。其實陀螺儀傳感器在很多領域都需要用到。如被用在手機的攝像頭上，來防止由于抖動對圖像質量的影響。再如當汽車行駛過程中沒有GPS訊號時，可以通過陀螺儀來測量汽車的偏航或直線運動位移，從而繼續導航等。陀螺儀傳感器有MEMS（微機電系統...
2020-06-280
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京瓷新設備用陀螺儀傳感器估測碳水化合物含量
導讀：作為慣性技術中的重要器件，陀螺儀有著廣泛的應用，在民用方面，隨著MEMS技術的發展，MEMS陀螺儀憑借微型化、易集成等優勢，被用于諸如手機、各類體感游戲機、防抖攝像機、VR等設備和場景應用中。京瓷推出的便攜式碳水化合物監測儀器，資料圖最近，日本知名半導體廠商京瓷（Ky...
2019-10-160
參考資料
1.
陀螺儀傳感器應用于國防工業
．中國移動物聯網[引用日期2013-01-04]
原標題：陀螺儀傳感器工作原理深度解析
前言：
看過盜夢空間的同志們一定對電影中的跟上圖的小物件很熟悉——陀螺儀，那么它的工作原理是什么呢?在手機等移動設備中是怎么應用的呢?現如今的技術又是怎么樣的呢?本文將帶你深入了解!
一、陀螺儀的歷史
最早的陀螺儀
陀螺儀最早是法國科學家在1850年在研究地球自轉中獲得靈感而發明的，如上圖所示，將一個高速旋轉的陀螺放到一個萬向支架上，靠陀螺的方向來計算角速度，其簡易圖如下所示。
中間金色的轉子即為陀螺，它因為慣性作用是不會受到影響的，周邊的三個“鋼圈”則會因為設備的改變姿態而跟著改變，通過這樣來檢測設備當前的狀態，而這三個“鋼圈”所在的軸，也就是三軸陀螺儀里面的“三軸”，即X軸、y軸、Z軸，三個軸圍成的立體空間聯合檢測手機的各種動作，陀螺儀的最主要的作用在于可以測量角速度。
陀螺儀發明之后，首先應用在飛機上，后來有被德國用在導彈中，德國人設計出慣性指導系統，慣性制導系統可以采用陀螺儀確定方向和角速度，用加速度計測試加速度，就可以計算出導彈的路線，從而進行飛行姿態的控制。
傳統的慣性陀螺儀主要是機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結構等要求很高，結構復雜，它的精度受到了很多方面的制約。隨著技術的逐漸發展，漸漸的發展處了光纖、激光陀螺儀等等各種較為先進的陀螺儀，目前手機中使用的為MEMS原理的陀螺儀，即硅微機電陀螺儀。(MEMS：是指集中機械元素、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統。
二、MEMS陀螺儀的工作原理
MEMS陀螺儀采用的是依賴于相互正交的震動和轉動引起的交變科里奧利力。
MEMS陀螺儀利用coriolis，將旋轉物體的角速度轉換成與角速度成正比直流電壓信號，其核心部件通過摻雜技術、光刻技術、腐蝕技術、LIGA技術、封裝技術等批量生產的。
陀螺儀的內部原理是這樣的：對固定指施加電壓，并交替改變電壓，讓一個質量塊做振蕩式來回運動，當旋轉時，會產生科里奧利加速度，此時就可以對其進行測量;這有點類似于加速度計，解碼方法大致相同，都會用到放大器。
角速率由科氏加速度測量結果決定
科氏加速度=2 × (w × 質量塊速度)
w是施加的角速率(w=2 πf)
通過14 kHz共振結構施加的速度(周期性運動)快速耦合到加速度計框架
科氏加速度與諧振器具有相同的頻率和相位，因此可以抵消低速外部振動
該機械系統的結構與加速度計相似(微加工多晶硅)
信號調理(電壓轉換偏移)采用與加速度計類似的技術
施加變化的電壓來回移動器件，此時器件只有水平運動沒有垂直運動。如果施加旋轉，可以看到器件會上下移動，外部指將感知該運動，從而就能拾取到與旋轉相關的信號。
上面的動畫，只是抽象展示了陀螺儀的工作原理，而真實的陀螺儀內部構造是下面這個樣子，別不小心誤會了哦~
三、陀螺儀的應用
“陀螺儀”是加速度傳感器的升級版，加速度傳感器能檢測和感應某一軸向的線性動作，而陀螺儀能檢測和感應3D空間的線性和動作，從而能夠辨認方向、確認姿態、計算角速度。
自喬布斯發布第一款帶陀螺儀的手機時，讓手機玩極品飛車類的游戲就成為了可能。
首先就是能夠對駕駛類游戲做出更真實的模擬。通過陀螺儀，能夠對手機的偏轉角度、速度、時間等進行測量，從而實現對游戲視野的變化和車輛方向速度的改變，讓游戲的體驗有了質的提升!
其次是能夠幫助攝像頭進行防抖(OIS)，通俗來說就是當你按下快門的那一刻，陀螺儀檢測手機抖動的角度，然后根據角度來算出鏡頭模組需要補償的距離，讓鏡頭通過反向運動來抵消手機的抖動，從而實現鏡頭在拍攝的那一刻的絕對靜止，提高成片率。
再次就是輔助GPS導航，在某些gps信號弱或者無信號的地方，比如隧道等，手機就可以根據之前定位的地點和陀螺儀檢測的運動速度和時間和方向，推算出當前的位置，來達到暫時定位的目的。
在手機的具體應用中，通常會采用A+G方案，即將加速度傳感器和陀螺儀做在一起，從而節省一路I2C。
文章來源：IOT開發社區 手機技術資訊
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責任編輯：
陀螺儀相信很多朋友都不會陌生，如今很多手機都內置有陀螺儀，但也有一些入門手機受限于成本會取消陀螺儀。比如，最近比較火的千元機榮耀10青春版就沒有陀螺儀，而榮耀8X則支持。另外，vivo Z3雖然沒有陀螺儀，但使用了虛擬陀螺儀。那么，究竟陀螺儀是什么？智能手機中的手機陀螺儀有哪些作用呢？今天小編就來和大家聊聊這個話題。
手機陀螺儀
對于陀螺儀，小編并不陌生，但也并沒有過于深入的了解過，今天帶來的這期科普主要是匯總了網上的相關知識點，不代表專業，僅供參考。
陀螺儀是什么？
陀螺儀又叫角速度傳感器，是不同于加速度計（G-sensor）的，他的測量物理量是偏轉、傾斜時的轉動角速度。螺旋儀是一種用來傳感與維持方向的裝置，基于角動量守恒的理論設計出來的。陀螺儀主要是由一個位于軸心且可旋轉的轉子構成。 陀螺儀一旦開始旋轉，由于轉子的角動量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。
在智能手機中，陀螺儀是測量物體旋轉時的角速度，經手機中的處理器對角速度積分后就得到了手機在某一段時間內旋轉的角度。其實手機里的重力傳感器就可以獲得手機的相對水平面的轉角，但你可以試試，讓手機繞垂直與地面的軸旋轉，相比之下，有陀螺儀的則能感應到這個旋轉，而只有重力傳感器的就不行。通俗的講，以前的手機只能感應相對水平面的轉角，而陀螺儀可以感應任何方向的轉角。
陀螺儀器最早是用于導航，談到導航我們可能第一時間想到的是高德地圖、百度地圖等等手機導航軟件。實際上從航空航天的激光陀螺儀，到焊接行業的激光導航焊接系統；從船舶激光導航，到自動導航車激光引導技術；從激光導航無人機……導航技術正在逐步普及，逐漸從高精尖行業轉化到越來越多的領域。如今甚至被整合到了小小的智能掃地機器人中以及智能手機當中，而今天我們主要討論的是手機中的陀螺儀。
經過多年的發展，陀螺儀已經無處不在，除了我們熟悉智能手機以外，導航、掃地機器人指紋，汽車上也用了很多微機電陀螺儀，在高檔汽車中，大約采用25至40只MEMS傳感器，用來檢測汽車不同部位的工作狀態，給行車電腦提供信息，讓用戶更好的控制汽車。而在游戲機里面，各種體感操作功能的背后都是微機電陀螺儀（MEMS）。
手機陀螺儀有什么用？
在智能手機中，陀螺儀是一種傳感器，它主要是用來用來檢測手機姿態的，我們玩體感游戲少不了它，一些手機拍照時候的防抖也要用到它；另外手機導航有時候也會需要用到它，可以實現更好的定位。
最早的陀螺儀都是機械式的，體積比較大，里面真有高速旋轉的陀螺，而機械的東西對加工精度有很高的要求，還怕震動，因此機械陀螺儀為基礎的導航系統精度一直都不太高。
在如今智能手機中的，陀螺儀傳感器已經進化成一塊小小的芯片了，它屬于一種傳感器，是加速度傳感器的升級版。加速度傳感器能監測和感應某一軸向的線性動作，而陀螺儀能檢測和感應3D空間的線性和動作。從而能夠辨認方向，確定姿態，計算角速度。
手機中的陀螺儀芯片
手機陀螺儀常見作用：
1、導航
陀螺儀自被發明開始，就用于導航，先是德國人將其應用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手機的導航能力將達到前所未有的水準。實際上，目前很多專業手持式GPS上也裝了陀螺儀，如果手機上安裝了相應的軟件，其導航能力絕不亞于目前很多船舶、飛機上用的導航儀。
2、相機防抖
陀螺儀可以和手機上的攝像頭配合使用，比如防抖，這會讓手機的拍照攝像能力得到很大的提升。
3、提升游戲體驗
各類手機游戲的傳感器，比如飛行游戲，體育類游戲，甚至包括一些第一視角類射擊游戲，陀螺儀完整監測游戲者手的位移，從而實現各種游戲操作效果，如橫屏改豎屏、賽車游戲拐彎等等。
有關這點，想必用過任天堂WII的兄弟會有很深的感受，另外時下流行的吃雞游戲，陀螺儀也發揮出了比較大的用處，比如打開陀螺儀玩吃雞，可以不用碰屏幕就開槍射擊對方。
4、作為輸入設備
陀螺儀還可以用作輸入設備，它相當于一個立體的鼠標，這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似，甚至可以認為是一種類型。
5、其它用途
陀螺儀未來還有更多作用可以挖掘，比如幫助手機實現很多增強現實的功能。
增強現實是最近幾年才冒出的概念，和虛擬現實一樣，是計算機的一種應用。大意是可以通過手機或者電腦的處理能力，讓人們對現實中的一些物體有跟深入的了解。
舉個例子：前面有一個大樓，用手機攝像頭對準它，馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關參數，比如樓的高度，寬度，海拔，如果連接到數據庫，甚至可以得到這座大廈的物主、建設時間、現在的用途、可容納的人數等等。
以上就是陀螺儀相關小知識，在手機中的作用還是不少的，小伙伴們值得關注下。最后簡單說下，如何看手機是否有陀螺儀，這個可以在手機參數中的感應器一欄查看，另外像安兔兔跑分軟件也可以檢測到手機是否有陀螺儀傳感器。總的來說，小小的陀螺儀，功能還是不少的。當然，陀螺儀說起來給人很高端，但在手機中也屬于小部件，大家關注度并不高，主要是大多數時候，使用起來沒見到的那么牛逼！
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