Датчик гироскоп. Гироскоп и акселерометр: принцип работы, устройство и применение датчиков движения — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как работают гироскоп и акселерометр в смартфоне. Какие физические принципы лежат в основе этих датчиков движения. Где применяются гироскопы и акселерометры кроме мобильных устройств. В чем разница между этими датчиками.

Содержание

Что такое гироскоп и акселерометр

Гироскоп и акселерометр — это датчики движения, которые широко используются в современных мобильных устройствах и других электронных приборах. Несмотря на схожесть функций, эти датчики имеют ряд важных отличий:

Акселерометр измеряет линейное ускорение устройства по трем осям.
Гироскоп определяет угловую скорость вращения устройства вокруг трех осей.

То есть акселерометр позволяет определить, с каким ускорением движется устройство, а гироскоп — как быстро оно поворачивается в пространстве. Совместное использование этих датчиков дает возможность точно отслеживать положение и перемещение устройства.

Принцип работы акселерометра

В основе работы акселерометра лежит второй закон Ньютона, который гласит, что ускорение тела прямо пропорционально действующей на него силе и обратно пропорционально массе тела:

a = F / m

где a — ускорение, F — сила, m — масса.

Конструктивно акселерометр представляет собой подвижную инерционную массу, закрепленную на пружинах между неподвижными электродами. При воздействии ускорения инерционная масса смещается, изменяя емкость между подвижными и неподвижными электродами. Это изменение емкости преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный действующему ускорению.

Как работает гироскоп

Принцип работы гироскопа основан на эффекте Кориолиса — возникновении дополнительного ускорения при движении тела во вращающейся системе отсчета. В МЭМС-гироскопах используется вибрирующая масса, закрепленная на упругих подвесах. При вращении устройства возникает сила Кориолиса, действующая на вибрирующую массу перпендикулярно направлению вибрации. Это вызывает дополнительное смещение массы, которое преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный угловой скорости вращения.

Основные характеристики датчиков движения

При выборе акселерометра или гироскопа для конкретного применения важно учитывать следующие параметры:

Диапазон измерений — максимальное ускорение или угловая скорость, которую может измерить датчик.
Чувствительность — минимальное изменение измеряемой величины, которое может зафиксировать датчик.
Полоса пропускания — диапазон частот, в котором датчик способен корректно измерять движение.
Нелинейность — отклонение характеристики датчика от идеальной линейной зависимости.
Температурная стабильность — изменение характеристик датчика при изменении температуры.

Применение гироскопов и акселерометров

Датчики движения нашли широкое применение во многих областях техники:

Мобильные устройства

В смартфонах и планшетах акселерометры и гироскопы используются для:

Определения ориентации экрана (портретная/ландшафтная)
Управления в играх с помощью наклонов устройства
Подсчета шагов и определения физической активности
Стабилизации изображения при фото- и видеосъемке

Автомобильная электроника

В автомобилях датчики движения применяются для:

Срабатывания подушек безопасности при столкновении
Работы антиблокировочной системы тормозов (ABS)
Системы курсовой устойчивости (ESP)
Навигации при отсутствии сигнала GPS

Робототехника

В роботах акселерометры и гироскопы необходимы для:

Определения положения в пространстве
Поддержания равновесия при движении
Навигации в помещениях
Управления манипуляторами

Технология производства МЭМС-датчиков

Современные акселерометры и гироскопы производятся по технологии микроэлектромеханических систем (МЭМС). Это позволяет создавать миниатюрные датчики с высокими характеристиками. Основные этапы производства МЭМС-датчиков:

Формирование структуры датчика на кремниевой подложке с помощью фотолитографии
Травление кремния для создания подвижных элементов
Нанесение металлических электродов
Герметизация датчика в корпусе

Благодаря использованию технологий микроэлектроники, МЭМС-датчики могут быть интегрированы непосредственно в микросхемы вместе с электронными компонентами обработки сигнала.

Перспективы развития датчиков движения

Основные направления совершенствования акселерометров и гироскопов:

Повышение точности и стабильности измерений
Уменьшение размеров и энергопотребления
Расширение диапазона измерений
Интеграция нескольких датчиков в одном корпусе
Разработка новых алгоритмов обработки данных

Развитие технологий датчиков движения открывает новые возможности для создания «умных» устройств, способных анализировать свое положение в пространстве и взаимодействовать с окружающей средой. Это находит применение в таких перспективных областях, как виртуальная и дополненная реальность, беспилотный транспорт, носимая электроника.

Как работает гироскоп в телефоне

Мы редко задумываемся о том, чем напичкан наш смартфон. Раньше мы использовали его только для звонков и SMS, теперь же смартфоны стали меньше и быстрее ноутбуков и компьютеров. Современные смартфоны богаты на самые разные сенсоры и умные датчики, которые помогают пользоваться нам самыми простыми функциями. Датчики и сенсоры очень чувствительны к внешним изменениям. Поворачиваете смартфон горизонтально, а экран ориентируется вместе с вами? Значит, стоит поблагодарить гироскоп, установленный в вашем устройстве. Кстати, благодаря гироскопу существует VR и все, что с этим связано. Рассказываем, как работает гироскоп, зачем он нужен, как его откалибровать на Android, чем отличается гироскоп от акселерометра.

Рассказываем, как работает гироскоп в смартфоне

Содержание

1 Что такое гироскоп
2 Как работает гироскоп в смартфоне
3 Чем гироскоп отличается от акселерометра
4 Как проверить гироскоп в смартфоне
5 Как откалибровать гироскоп на Android

Что такое гироскоп

Гироскоп — это устройство, которое помогает определить положение тела в пространстве. Изобретен он был достаточно давно, еще в 1817 году, а повсеместное применение находит до сих пор. Аналоговый гироскоп состоит из вращающегося вокруг вертикальной оси ротора-волчка, которая меняет положение в пространстве, а скорость вращения волчка превышает скорость поворота оси его вращения. Из-за этого волчок сохраняет свое положение независимо от сил, действующих извне. Для точного определения положения в пространстве такие нехитрые приборы используются в самолетах, ракетах, квадрокоптерах, планшетах и смартфонах.

Как работает гироскоп в смартфоне

Так выглядит гироскоп смартфона

Гироскоп в смартфонах и других умных устройствах сильно отличается от обычных, хоть и выполняет ту же функцию. Механическая энергия в нем преобразуется в электрическую, что формируется в в алгоритм работы. В умных устройствах гироскоп представляет собой подвижные вещества, которые смещаются под наклоном, меняя электрическую емкость конденсаторов, связанную с процессором вашего смартфона. Самый просто вариант гироскопа выглядит как две подвижные единицы, которые меняют положение и посылают сигнал датчикам. При повороте устройства двигается и весь гироскоп, который посылает сигнал об изменившемся местоположении. Благодаря этому нехитрому устройству вы можете встряхивать смартфон и переворачивать, чтобы работали интересные фичи, встроенные в операционную систему вашего смартфона. Если вы планируете пользоваться устройством с VR, например, очками или шлемом, то гироскоп будет играть в этом важную роль, отслеживая повороты головы и направляя виртуальный взгляд именно туда, куда направлен ваш взор. Что еще интересного скрывает VR? Читайте наши материалы в Яндекс.Дзен — пишем то, о чем еще никто не знает!

Чем гироскоп отличается от акселерометра

Акселерометр помогает в играх на смартфоне

Если вы любите иногда играть на смартфоне, то эти два датчика делают вашу жизнь гораздо проще. Они оба предназначены для того, чтобы определять положение гаджета в пространстве. Если гироскоп высчитывает угол наклона вашего смартфона относительно поверхности, передавая информацию в операционную систему, то акселерометр очень точно вычисляет ускорение. Именно поэтому наши смартфоны неплохо справляются с функцией шагомеров. Данные будут плюс-минус точными: можете попробовать сравнить их с данными ваших умных часов или фитнес-браслета, отличия будут незначительными. В современных смартфонах устанавливают и гироскоп, и акселерометр, что помогает избежать случайных поворотов экрана при его перемещении. Что еще интересного хотите узнать о смартфоне? Пишите нам в Telegram-чате!

Что еще почитать: Какую камеру наблюдения купить для дома

Как проверить гироскоп в смартфоне

С помощью видео в 360 можно проверить работоспособность смартфона

Все современные смартфоны оборудованы этими датчиками. Но если вам интересен принцип их работы, то есть отличный способ.

Откройте приложение YouTube
Найдите в поиске любое видео, которое поддерживает просмотр в режиме 360 градусов
Попробуйте покрутить телефон. Если изображение меняется относительно угла наклона, то гироскоп работает нормально
Если ничего не меняется, проверьте, не выключена ли функция автоповорота экрана
Проверить этот датчик можно и в играх с дополненной реальностью. Самый простой пример — игра Pokemon Go

Проверить наличие и работоспособность устройств можно также в приложении AIDA64. Устанавливаете приложение и получаете информацию в разделе «Датчики» обо всех установленных комплектующих в вашем смартфоне.

Как откалибровать гироскоп на Android

Гироскоп — это самостоятельный датчик, который невозможно настроить самостоятельно. Он есть во всех смартфонах и включить/отключить его нельзя, он всегда работает. В этой ситуации возможно лишь настроить или откалибровать акселерометр. Например, включить или выключить функцию поворота экрана.

Функция «Автоповорот экрана» помогает избежать случайной смены ориентации экрана

Для калибровки акселерометра используется стороннее приложение Accelerometer Calibration. Мобильное устройство кладется на ровную поверхность, а когда показывающий равновесие шарик окажется в прицеле, надо нажать кнопку «Calibrate».

Гироскоп — это один из важнейших датчиков наряду с датчиком освещенности. Он помогает пользоваться навигацией, меняя положение телефона. Без него не работал бы автоповорот экрана,

Урок №10 — Изучаем гироскопический датчик

Информация о материале: Категория: Первые шаги; Просмотров: 83838

Рейтинг: 4 / 5

Пожалуйста, оцените Оценка 1Оценка 2Оценка 3Оценка 4Оценка 5

Содержание урока

Введение:

10.1. Изучаем гироскопический датчик

«Первые шаги» — послесловие

Введение:

Завершающий урок цикла «Первые шаги» посвятим изучению гироскопического датчика. Данный датчик, как и ультразвуковой, присутствует только в образовательной версии набора Lego mindstorms EV3. Тем не менее, пользователям домашней версии конструктора советуем тоже обратить внимание на данный урок. Возможно, что прочитав о назначении и использовании этого датчика, вы пожелаете его приобрести в дополнение к своему набору.

10.1. Изучаем гироскопический датчик

Гироскопический датчик (Рис. 1) предназначен для измерения угла вращения робота или скорости вращения. Сверху на корпусе датчика нанесены две стрелки, обозначающие плоскость, в которой работает датчик. Поэтому важно правильно установить датчик на робота. Также для более точного измерения крепление гироскопического датчика должно исключать его подвижность относительно корпуса робота. Даже во время прямолинейного движения робота гироскопический датчик может накапливать погрешность измерения угла и скорости вращения, поэтому непосредственно перед измерением следует осуществить сброс в 0 текущего показания датчика. Вращение робота против часовой стрелки формирует отрицательные значения измерений, а вращение по часовой стрелке — положительные.

Рис. 1

Рассмотрим программный блок

«Гироскопический датчик» (Рис. 2) Желтой палитры. Этот программный блок имеет три режима работы: «Измерение», «Сравнение» и «Сброс». В режиме «Измерение» можно измерить «Угол», «Скорость» или одновременно «Угол и скорость».

Рис. 2

Давайте закрепим гироскопический датчик на нашем роботе (Рис. 3), подсоединим его кабелем к порту 4 модуля EV3 и рассмотрим примеры использования.

Рис. 3

Задача №22: написать программу движения робота по квадрату с длиной стороны квадрата, равной длине окружности колеса робота.

Решение:

Перед началом движения сбросим датчик в 0, используя программный блок «Гироскопический датчик» Желтой палитры;
Мы уже знаем: чтобы проехать прямолинейно требуемое расстояние — необходимо, воспользовавшись программным блоком
«Независимое управление моторами», включить оба мотора на 1 оборот.
Для поворота робота на 90 градусов в этот раз воспользуемся гироскопическим датчиком:
1. используя программный блок «Независимое управление моторами», заставим робота вращаться вправо вокруг своей оси;
2. используя программный блок «Ожидание» в режиме «Гироскопический датчик», будем ждать, пока значение угла поворота не достигнет 90 градусов;
3. Выключим моторы;
Используя программный блок «Цикл» в режиме «Подсчет», повторим шаги 1 — 3 четыре раза.

Попробуйте решить

Задачу №22 самостоятельно, не подглядывая в решение.

Решение Задачи №22

Рис. 4

«Первые шаги» — послесловие

Десятый урок завершает курс «Первые шаги». На протяжении всех уроков вы познакомились с конструктором Lego mindstorms EV3, со средой программирования, научились использовать моторы и датчики. Если вы успешно одолели курс «Первые шаги», то впереди вас ждет знакомство с решением популярных задач робототехники в рамках курса «Практика». Удачи!

Добавить комментарий

Датчики акселерометров и гироскопов: работа, определение и применение

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) в бытовой электронике с каждым годом развиваются все быстрее в связи с растущим спросом со стороны рынка мобильных устройств, который доминирует в росте этой новой технологии. МЭМС-датчики фактически становятся ключевыми элементами при разработке различных продуктов для потребительского и мобильного рынка, таких как игровые приставки, смартфоны и планшеты. MEMS предоставляет пользователю новый способ взаимодействия со своим интеллектуальным устройством.

Эта статья представляет собой обзор МЭМС: принцип их работы, механизм обнаружения и множество потенциальных приложений.
Аналогичная версия этой статьи появилась в марте 2014 г. в EDN .
Введение
Микроэлектромеханические системы (МЭМС) объединяют механические и электрические компоненты в небольшие структуры микрометрового масштаба. Они образованы комбинацией полупроводниковых технологий и технологий микрообработки с использованием микромашинной обработки для интеграции всей электроники, датчиков и механических элементов на общую кремниевую подложку. Основными компонентами любой МЭМС-системы являются механические элементы, чувствительный механизм и ASIC или микроконтроллер. В этой статье представлен обзор МЭМС-датчиков акселерометров и гироскопов. Мы обсуждаем принципы их работы, их чувствительный механизм, растущее разнообразие их применений и глубокое влияние, которое они уже оказывают на нашу повседневную жизнь.

МЭМС в качестве инерциальных датчиков
МЭМС-датчики
имеют множество применений для измерения либо линейного ускорения вдоль одной или нескольких осей, либо углового движения вокруг одной или нескольких осей в качестве входных данных для управления системой (рис. 1).
Рис. 1. Угловое и линейное движение.
Все датчики акселерометров МЭМС обычно измеряют смещение массы с помощью интерфейсной схемы измерения положения. Это измерение затем преобразуется в цифровой электрический сигнал через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для цифровой обработки. Однако гироскопы измеряют как смещение резонирующей массы, так и ее каркаса из-за ускорения Кориолиса.
Основные операции с акселерометром
Второй закон Ньютона гласит, что ускорение (м/с ² ) тела прямо пропорционально суммарной силе (Ньютона), действующей на тело, и обратно пропорционально его массе. (грамм).
Ускорение = Сила (Ньютон)
(м/с ² ) Масса (грамм)
Важно отметить, что ускорение создает силу, которая улавливается механизмом определения силы акселерометра. Так что акселерометр действительно измеряет силу, а не ускорение; в основном он косвенно измеряет ускорение через силу, приложенную к одной из осей акселерометра.
Акселерометр также представляет собой электромеханическое устройство, включающее отверстия, полости, пружины и каналы, изготовленное с использованием технологии микрообработки. Акселерометры изготавливаются в процессе многослойной пластины, измеряя силы ускорения путем обнаружения смещения массы относительно неподвижных электродов.
Чувствительный механизм акселерометра
Общим подходом к измерению, используемым в акселерометрах, является измерение емкости, при котором ускорение связано с изменением емкости движущейся массы (рис. 2). Этот метод измерения известен своей высокой точностью, стабильностью, низким рассеиванием мощности и простой конструкцией. Он не подвержен шуму и колебаниям температуры. Полоса пропускания для емкостного акселерометра составляет всего несколько сотен герц из-за их физической геометрии (пружина) и воздуха, заключенного внутри ИС, который действует как демпфер.
C = (ε ₀ × ε _r × A)/D (Фарад)
ε ₀ = допустимое свободное пространство
ε _r = допустимый относительный материал между пластинами
A = площадь перекрытия между электродами
D = расстояние между электродами
Рис. 2. Движущаяся масса и емкость.
Емкость может быть либо односторонней, либо дифференциальной парой. Рассмотрим акселерометры, расположенные дифференциальной парой (рис. 3). Он состоит из одной подвижной массы (одна плоская поверхность), помещенной вместе с механической пружиной между двумя неподвижными эталонными кремниевыми подложками или электродами (другая плоская поверхность). Очевидно, что движение массы (Motion x) происходит относительно неподвижных электродов (d1 и d2) и вызывает изменение емкостей (C1 и C2). Вычислив разницу между C2 и C1, мы можем определить смещение нашей массы и ее направление.
Рис. 3. Ускорение, связанное с одной движущейся массой.
Смещение подвижной массы (микрометра) вызвано ускорением и создает очень небольшое изменение емкости для правильного обнаружения (уравнение 1). Это требует использования нескольких подвижных и неподвижных электродов, соединенных параллельно. Конфигурация обеспечивает большее изменение емкости, которое может быть определено более точно, и, в конечном счете, делает измерение емкости более осуществимым методом.
Давайте быстро подведем итоги. Сила вызывает смещение массы, что, в свою очередь, вызывает изменение емкости. Теперь параллельное размещение нескольких электродов позволяет увеличить емкость, которую будет легче обнаружить (рис. 4). V1 и V2 являются электрическими соединениями с каждой стороны конденсаторов и образуют делитель напряжения с центральной точкой в качестве напряжения нашей массы.
Рис. 4. Ускорение, связанное с несколькими движущимися массами.
Аналоговое массовое напряжение будет проходить через усиление заряда, формирование сигнала, демодуляцию и фильтрацию нижних частот, прежде чем оно будет преобразовано в цифровую область с помощью сигма-дельта АЦП. Затем последовательный цифровой битовый поток от АЦП передается в буфер FIFO, который преобразует последовательный сигнал в параллельный поток данных. Затем этот параллельный поток данных может быть преобразован с использованием последовательного протокола, такого как I ² C или SPI перед отправкой на хост для дальнейшей обработки (рис. 5).
Рис. 5. Электрическая схема акселерометра.
Сигма-дельта АЦП хорошо подходит для акселерометров из-за его узкой полосы пропускания сигнала и высокого разрешения. С выходным значением, определяемым количеством битов, сигма-дельта АЦП может быть очень легко преобразован в единицы «g» для приложения акселерометра. «g» — это единица ускорения, равная силе тяжести Земли на уровне моря:
Например, если показания нашего 10-разрядного АЦП по оси X равны 600 из доступных 1023 (2 ¹⁰ — 1 = 1023) и при опорном напряжении 3,3 В мы можем получить напряжение для ось X, указанная в «g» следующим уравнением:
X — напряжение = (600 × 3,3)/1023 = 1,94 В
Каждый акселерометр имеет уровень напряжения невесомости, то есть напряжение, соответствующее 0g. Сначала мы вычисляем сдвиги напряжения от напряжения невесомости (указанного в техническом паспорте и предполагаемого равным 1,65 В) следующим образом:
1,94 В — 1,65 В = 0,29 В
Теперь для окончательного преобразования делим 0,29В на чувствительность акселерометра (указана в техпаспорте и принята равной 0,475В/g):
0,29 В/0,475 В/г = 0,6 г
Многоосевой акселерометр
Давайте еще раз взглянем на наш рисунок 3 и добавим фактически изготовленный акселерометр (рисунок 6). Теперь мы можем четко связать каждый компонент акселерометра с его механической моделью.
Рис. 6. Механическая модель настоящего акселерометра.
Просто установив акселерометр по-другому (под углом 90 градусов, как показано на рис. 7), мы можем создать 2-осевой акселерометр, необходимый для более сложных приложений.
Рис. 7. Двухосевой акселерометр.
Есть два способа сконструировать двухосевой акселерометр: расположить два разных одноосных датчика акселерометра перпендикулярно друг другу или использовать единую массу с емкостными датчиками, расположенными для измерения движения по обеим осям.
Выбор акселерометра
При выборе акселерометра для конкретного приложения важно учитывать некоторые его ключевые характеристики:
Полоса пропускания (Гц) : полоса пропускания датчика указывает диапазон частот вибрации, на которые реагирует акселерометр, или как часто можно получать надежные показания. Люди не могут создавать движения тела за пределами диапазона от 10 Гц до 12 Гц. По этой причине полоса пропускания от 40 Гц до 60 Гц достаточна для обнаружения наклона или движения человека.
Чувствительность (мВ/g или LSB/g) : чувствительность является мерой минимального обнаруживаемого сигнала или изменения выходного электрического сигнала на изменение входного механического изменения. Это справедливо только для одной частоты.
Плотность шума напряжения (мкг/SQRT Гц) : шум напряжения изменяется с обратным квадратным корнем полосы пропускания. Чем быстрее мы считываем изменения акселерометра, тем хуже получаем точность. Шум сильнее влияет на работу акселерометров при работе в условиях более низких g с меньшим выходным сигналом.
Напряжение невесомости : этот термин определяет диапазон напряжений, которые можно ожидать на выходе при ускорении в 0g.
Частотная характеристика (Гц) : это диапазон частот, указанный с допустимым диапазоном (±5% и т. д.), для которого датчик будет обнаруживать движение и сообщать истинный выходной сигнал. Допуск указанного диапазона позволяет пользователю рассчитать, насколько чувствительность устройства отклоняется от эталонной чувствительности на любой частоте в пределах заданного частотного диапазона.
Динамический диапазон (g) : это диапазон между наименьшей обнаруживаемой амплитудой, которую может измерить акселерометр, до наибольшей амплитуды до искажения или ограничения выходного сигнала.
Акселерометр и гироскоп
Прежде чем описывать некоторые приложения МЭМС, мы должны понять разницу между акселерометром и гироскопом. Акселерометры измеряют линейное ускорение (указывается в мВ/г) вдоль одной или нескольких осей. Гироскоп измеряет угловую скорость (задается в мВ/град/с). Если взять наш акселерометр и придать ему вращение (т. е. крен) (рис. 8), то расстояния d1 и d2 не изменятся. Следовательно, выходной сигнал акселерометра не будет реагировать на изменение угловой скорости.
Рис. 8. Невосприимчивость акселерометра к вращению.
Мы можем сконструировать датчик по-другому, так что внутренняя рама, содержащая резонирующую массу, соединена с подложкой пружинами под углом 90 градусов по отношению к резонирующему движению (рис. 9). Затем мы можем измерить ускорение Кориолиса с помощью измерения емкости на электродах, установленных между внутренней рамой и подложкой.
Рис. 9. Внутреннее представление и представление подложки относительно движущейся массы.
Приложения для акселерометров и гироскопов
Акселерометры уже давно используются в автомобилях для обнаружения автомобильных аварий и для срабатывания подушек безопасности в нужный момент. У них есть много приложений на мобильных устройствах, таких как переключение между портретным и ландшафтным режимами, жесты касания для перехода к следующей песне, постукивание по одежде, когда устройство находится в кармане, или захват анти-размытия и оптическая стабилизация изображения.

Внутренняя навигация
Ускорение это скорость изменения скорости
α = δv/δ t = δ ² x/δt ²
Мы можем получить информацию о скорости и расстоянии из выходных данных ускорения путем одинарного или двойного интегрирования соответственно. Добавляя измерения, обеспечиваемые гироскопами, мы можем затем использовать специальную технику для отслеживания положения и ориентации объекта относительно известной начальной точки. Эта информация используется для навигации внутри помещений без внешнего опорного сигнала или сигнала GPS (Рисунок 10).
Рисунок 10. Акселерометр для внутренней навигации.
Оптическая стабилизация изображения
Человеческие руки дрожат с очень низкой частотой (от 10 Гц до 20 Гц). При съемке с помощью наших новейших компактных и легких смартфонов и камер мы вызываем дрожание, которое размывает изображение. Такие функции, как оптический зум, усугубляют эту проблему и вызывают еще большее размытие.
При использовании камеры SVGA с разрешением 800×600 пикселей и углом обзора 45 градусов следует учитывать датчик с горизонтальным дрейфом 0,08 градуса. 45/800 = 0,056 градуса, что соответствует размытию 1,42 пикселя. По мере улучшения разрешения камеры размытие охватывает больше пикселей и вызывает большее искажение изображения.
Рис. 11. Размытость изображения устраняется с помощью оптической стабилизации изображения.
Оптическая стабилизация изображения на основе гироскопа
(рис. 11) с корректирующим программным обеспечением может компенсировать размытость изображения путем отправки данных измерений механического гироскопа на микроконтроллер и линейный двигатель для перемещения датчика изображения.

Управление на основе жестов
Мы можем использовать датчики MEMS-акселерометра для управления жестами беспроводной мыши, управления направлением в инвалидной коляске или гироскопа в Wii 9.Консоль 0030 ® . Другие примеры включают интеллектуальное устройство, использующее жесты для управления курсором на телевизоре, или «виртуальные» ручки, или даже команды жестов для управления внешними устройствами с помощью портативного беспроводного сенсорного блока.
Заключение
Датчики акселерометра
MEMS и гироскопы уже давно используются для широкого спектра применений в судоходстве, космосе, промышленной робототехнике и автомобилях. Но универсальность их приложений теперь распространилась на смартфоны, где они дают нам новый способ интерфейса для движения и жестов с нашим интеллектуальным устройством. Понимание поведения МЭМС и характеристик акселерометра или гироскопа позволяет разработчикам разрабатывать более эффективные и недорогие продукты для крупносерийных приложений. Эти МЭМС-устройства также позволяют нам создавать новые приложения, которые коренным образом меняют то, как наши движения, телодвижения и жесты влияют на то, как мы живем.
Гироскопы — МЭМС и датчики
Встроенное программное обеспечение
Программное обеспечение для МЭМС и датчиков (5)
Инструменты оценки
Инструменты оценки продукта (3)
Продукты и услуги партнеров
2 Платы MS (2) 900 Услуги (2) Программное обеспечение для датчиков движения
Драйверы для МЭМС (5)
Инструменты для оценки продукта
Оценочные платы датчиков движения МЭМС (3)
Платы
Оценочные платы от партнеров (2)
Услуги
Услуги по проектированию от партнеров (3)
Встроенное программное обеспечение
Все встроенное программное обеспечение
Программное обеспечение для МЭМС и датчиков
)
Инструменты оценки
Все инструменты оценки
Инструменты оценки продукта
Все инструменты оценки продукта Платы оценки датчика движения MEMS (3)
Партнерские продукты и услуги
Все партнерские продукты и услуги
Правления
Все советы по оценке всех советов от партнеров (2)
Службы
Все услуги по дизайну услуг от партнеров (3)
. BarbudaArgentinaArmeniaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBruneiBulgariaBurkinaBurma (Myanmar)BurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCentral African RepublicChadChileChinaColombiaComorosCosta RicaCroatiaCyprusCzech RepublicDemocratic Republic of CongoDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFijiFinlandFranceGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGreeceGrenadaGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHungaryIcelandIndiaIndonesi aIraqIrelandIsraelItalyIvory CoastJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMauritaniaMauritiusMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMoroccoMozambiqueNamibiaNauruNepalNetherlandsNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPolandPortugalQatarRomaniaRussian FederationRwandaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth KoreaSpainSri LankaSurinameSwazilandSwedenSwitzerlandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUruguayUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamYemenZambiaZimbabwe
Show only products supplied by ST
Please enter your desired search query and search again
Quick filters
Served country/regionWorldwideAfricaAsiaEuropeNorth AmericaOceaniaSouth AmericaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBhutanBoliviaBosnia and HerzegovinaBotswanaBrazilBruneiBulgariaBurkinaBurma (Myanmar)BurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCentral African RepublicChadChileChinaColombiaComorosCosta RicaCroatiaCyprusCzech RepublicDemocratic Republic of CongoDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФиджиФинляндияФранцияГабонГамбияГрузияГерманияГанаГрецияГренадаГватемалаГвинеяГвинея-БисауГайанаГаитиГондурасВенгрияИсландияИндияИндонезияИракИрландияИзраильИталияБерег Слоновой КостиЯмайкаЯпонияИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКыргызстанЛаосЛаосЛатвия yaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMauritaniaMauritiusMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMoroccoMozambiqueNamibiaNauruNepalNetherlandsNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPolandPortugalQatarRomaniaRussian FederationRwandaSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and the GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth KoreaSpainSri LankaSurinameSwazilandSwedenSwitzerlandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUruguayUzbekistanVanuatuVatican CityVenezuelaVietnamYemenZambiaZimbabwe
Показать только продукты, поставляемые ST
Все типы ресурсов Minify
Техническая литература
Спецификация (3) Указания по применению (2) Техническое примечание (2) Советы по дизайну (1)
Листовки и брошюры
Брошюры (5) Флаер (3)
Презентации
Презентация продукта (1)
Публикации
Белая книга (1)
Техническая литература
Вся техническая литература Лист данных (3) Указания по применению (2) Технические примечания (2) Советы по проектированию ( 1)
Листовки и брошюры
Все листовки и брошюры Брошюры (5) Листовки (3)
Презентации
Все презентации Презентация продукта (1)
Публикации
Все публикации Белая книга (1)
4 Файл PD2IP
4 9000Z обновление
Пожалуйста, введите желаемый поисковый запрос и повторите поиск
Быстрые фильтры
Тип файла
Все типы файловPDFZIP
Последнее обновление
Все даты
3-осевые гироскопы измеряют угловую скорость и обычно объединены с акселерометром в общем корпусе, что позволяет использовать передовые алгоритмы, такие как объединение датчиков (для оценки ориентации в трехмерном пространстве). В этом случае мы называем их iNEMO (инерциальные модули) или, в более общем смысле, IMU (инерциальный измерительный блок), который также может содержать магнитометр.
Более высокая стабильность, точность и надежность
Аналоговые гироскопы ST и цифровые гироскопы обеспечивают превосходную стабильность во времени и температуре с разрешением менее 0,01 dps/√Hz для уровня нулевой скорости. Это гарантирует уровень точность необходима для самых передовых приложений, основанных на движении.
3-осевые гироскопы с 1 датчиком структуры
Эти 3-осевые гироскопы имеют единую структуру датчика для измерения движения по всем трем ортогональным осям, в то время как другие решения на рынке полагаются на две или три независимые структуры. Решение ST устраняет любые помехи между осями, которые по своей сути ухудшают выходной сигнал, повышая точность и надежность функций управления движением.
Для широкого спектра приложений
Гироскопы ST измеряют угловую скорость в широком диапазоне полной шкалы (от 30 до 4000 dps) для удовлетворения требований различных приложений, от распознавания жестов и стабилизации изображения до счисления пути и личных навигация.
Датчики угловой скорости ST уже используются в мобильных телефонах, планшетах, 3D указках, игровых приставках, цифровых камерах и многих других устройствах.
Избранные товары
Избранные видео
Смотреть все
Рекомендуется для вас
МЭМС-датчики для конструкций, требующих долговременной доступности
ST запускает новую серию МЭМС-датчиков, которые будут производиться в течение десяти лет, начиная с даты их появления на рынке. Эти продукты участвуют в 10-летней программе обеспечения долговечности, которая гарантирует непрерывность и стабильность поставок отдельных деталей клиентам ST, особенно тем, которые разрабатывают промышленные приложения и требуют долгосрочной доступности продукта.
Первые 3 датчика, присоединившиеся к программе, — это два новых 3-осевых акселерометра (IIS328DQ и IIS2DH) и 3-осевой гироскоп (I3G4250D), специально предназначенные для суровых промышленных условий, часто характеризующихся расширенными диапазонами температур и высоким уровнем ударов и вибраций.