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陀螺仪位置传感器是一个经过蚀刻的金属片，它由受驱动的中心点形成一个针对手指的复杂网络。
该传感器是一个经过蚀刻的金属片，它由受驱动的中心点形成一个针对手指的复杂网络。初看起来，它极像与45RPM黑胶唱片一起使用的旧固套，能够在标准的LP轴上旋转(我知道我有点过时了)。这个金属片被耦合到形成基本振荡的驱动线圈，而独立轮辐似乎是用于另一种更复杂的振荡模式的监测点。我就像可怜的大学新生一样对此一知半解，但是我能给出的最好解释是，轮幅的第二种振荡模式在金属片的最初振荡形成搜寻加速时就会受到影响。
对于不熟悉这类产品的人来说，陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统。在假象的平面上挥动鼠标，屏幕上的光标就会跟着移动，并可以绕着链接画圈和点击按键。当你正在演讲或离开桌子时，这些操作都能够很方便地实现。
我不得不承认在一开始时遇到了一点小麻烦:因为我不能对两个按键同时操作，都准备要打支持服务电话了。不过随后我发现在为鼠标供电的AAA电池上的一张薄包装纸上清晰地印有使用说明。这有可能是设计疏漏或用户疏忽的缘故，不过解决了这个小问题后，剩下的操作就简单了。
1GB闪存驱动器
PC侧的小型USB收发器通过一条2.4GHz链路与鼠标进行通信，同时内置了1GB的NAND存储器。在待分析的部件中有一个Micron科技制造的MT29F8G08FABA1GBNAND封装，它在一个TSOP封装内堆叠了4个256MB的SLCNAND芯片，这对这个已经非常方便的小鼠标来说起到了锦上添花的作用。为了使存储器可以充当闪存驱动器使用，由Cypress的CY7C68033USB控制器来处理USB和存储器接口。
连接控制器和存储器的是Cypress的CYWUSB6953MCU，是它创建了与空中鼠标通信所需的一半2.4GHz无线链路。
该鼠标由TI的混合信号MCUMSP430F1232控制，它内置了8KB和256KB的闪存以及256B的RAM。
在TI的DC/DC升压转换器旁，还有一个Cypress的CYWUSB69342.4GHz直接序列扩频(DSSS)无线SoC，它创建了另一半2.4GHz无线链路。
虽然Cypress的无线USB器件在芯片领域中总是能给人以深刻印象，但鼠标中还有另一个同样吸引人的器件，那就是Gyration公司生产的MG1104陀螺仪模块。Gyration公司由Movea公司控股，Movea是由法国汤姆森公司分拆出来的公司，至今汤姆森公司还拥有少量该公司的股份。
MG1104与我期望在今天的硅MEMS加速计时代看到的传感器有很大的差别，它的个头特别大。其尺寸接近大块糖果的模块(边长约14mm)，内有许多半导体材料，但只是对陀螺仪传感器本身起辅助作用。陀螺仪的运作基于科里奥利效应(Corioliseffect)的一些物理学基本原理。
我很不愿意使用"基本原理"这个词，因为我很难理解陀螺仪的物理结构是如何应用这个原理的。关键点似乎是科里奥利效应能够从旋转速度和陀螺盘移动时的振荡中得出水平和垂直速度。
该传感器是一个经过蚀刻的金属片，它由受驱动的中心点形成一个针对手指的复杂网络。初看起来，它极像与45rpm黑胶唱片一起使用的旧固套，能够在标准的LP轴上旋转(我知道我有点过时了)。这个金属片被耦合到形成基本振荡的驱动线圈，而独立轮辐似乎是用于另一种更复杂的振荡模式的监测点。我就像可怜的大学新生一样对此一知半解，但是我能给出的最好解释是，轮幅的第二种振荡模式在金属片的最初振荡形成搜寻加速时就会受到影响。
也许实际工作原理与上述描述有些出入(衷心希望有读者来为我指正)，但这种机械结构在结合某些信号处理时实际上是一个双轴加速的向量源。如此看来，Cadence为Gyration设计的这款定制IC同时控制了GYRC10433中的运放和ADC。Cadence的器件读取检测信号来获得加速数据，然后将它转换成模块可读的串行数字格式以进行运动控制。256B的EEPROM存储着用于模块的校准常数，可用来补偿任何制造性差异。
无漂移操作
最后，很聪明的一个步骤，就是通过悬挂陀螺仪的一组振荡隔离线圈为陀螺模块提供4个信号/电源连接，从而消除漂移和感应定位误差。
虽然该产品专为使用PowerPoint的演讲人而设计，基于手势的控制概念已经扩展到了许多其他领域，包括基于PC的电视遥控器。事实上，如果能令你花约100美元去购买兼容WindowsMedia的GY3101A型通用遥控器，Gyration公司会非常高兴。这个面向消费类应用的小玩意采用了基本的Gyrotransport技术。
值得一提的是，该产品的FreeSpace核心功能专用的原始硅片面积比1GB的NAND存储器所需面积少了近6cm2。虽然Gyration产品的存储功能是为了提升吸引力的附加功能，但存储器的实际硅片面积有很大的值得商榷的余地。
上述拆解分析只是表明，产品的强大功能往往来自相对较小的芯片，就像陀螺模块这种情况一样，产品的主要功能来自于与硅片没太大关系的部分。
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| 位置传感器 |
位置传感器用来测量机器人自身位置的传感器。位置传感器可分为两种，直线位移传感器和角位移传感器。其中直线位移传感器常用的有直线位移定位器等，具有工作原理简单、测量精度高、可靠性强的特点；角位移传感器则可选旋转式电位器，具有可靠性高、成本低的优点。角位移器还可使用光电编码器，有增量式与绝对式两种形式。其中增量式码盘在机器人控制系统中得到了广泛的应用。
音叉振动陀螺仪又称音叉谐振陀螺仪。它利用音叉端部的振动质量被基座带动旋转时的哥氏效应来敏感角速度。从功能上看，它属于单轴速率陀螺仪。
音叉的双臂在激振装置的激励下做相向和相背交替的往复弯曲运动，音叉两端部的质量就做相向和相背交替的往复直线运动。激振装置保证了音叉做等幅振荡运动，双臂振荡的幅值相等，而相位恰好相反。
音叉振动陀螺仪的哥氏效应可以用下图来说明，由于相对运动和牵连运动的相互影响，音叉端部两个质点均具有哥氏加速度，并受到哥氏惯性力的作用。当音叉端部的质点做相向运动时，其哥氏加速度大小为
两个质点的哥氏惯性力矢量在xoz平面上，由此对音叉中心轴形成转矩，即哥氏惯性力矩，其大小为
其中s为音叉两端质点与y轴的垂直距离，方向如图1中所示。
若音叉两端部的质点做相背运动时，则相对速度、哥氏速度、哥氏加速度、哥氏惯性力和哥氏惯性力矩都和图中的方向相反。
除了音叉端部两质点有上述现象外，音叉两臂上所有对称位置上的质点都会出现上述哥氏效应，所以整个音叉的哥氏惯性力矩应当通过积分来求得，通过积分输出的结果便可以反推出角速度信息。
壳体振动陀螺仪利用轴对称壳的振动质量在角速度作用下的哥氏效应而工作。在这种陀螺仪中，哥氏效应所导致的结果是振动波形相对基座的偏转。
壳体振动陀螺仪的核心部分是谐振壳体或称谐振子，利用谐振子振型相对基座的偏转来度量基座相对惯性空间的旋转。振型偏转方向与基座转动方向相反，振型偏转角度
谐振子振型的偏转通过哥氏加速度和哥氏惯性力从得到，也即通过谐振子在角速度作用下的哥氏效应得到相应的谐振子振型的偏转角度，由此便可以从壳体振动陀螺仪输出信息中反推出角速度信息。
微机械振动陀螺仪是固态的角速度传感器，以压电杯结构设计测量 coriolis 力.保证陀螺仪输出和角速度成正比的高精度电压信号。其一般测量范围 为0- 1500°/s ，单极或两极的输出电压可供选择使用。
陀螺仪器最早是用于航海导航，但随着科学技术的发展，它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。陀螺仪器不仅可以作为指示仪表，而更重要的是它可以作为自动控制系统中的一个敏感元件，即可作为信号传感器。根据需要，陀螺仪器能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号，以便驾驶员或用自动导航仪来控制飞机、舰船或航天飞机等航行体按一定的航线飞行，而在导弹、卫星运载器或空间探测火箭等航行体的制导中，则直接利用这些信号完成航行体的姿态控制和轨道控制。作为稳定器，陀螺仪器能使列车在单轨上行驶，能减小船舶在风浪中的摇摆，能使安装在飞机或卫星上的照相机相对地面稳定等等。作为精密测试仪器，陀螺仪器能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准。由此可见，陀螺仪器的应用范围是相当广泛的，它在现代化的国防建设和国民经济建设中均占重要的地位。
广泛使用的MEMS陀螺(微机械)可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监控等领域。并且MEMS陀螺相比传统的陀螺有明显的优势:
1.体积小、重量轻。适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合，例如弹载测量等。
2.低成本。
3.高可靠性。内部无转动部件，全固态装置，抗大过载冲击，工作寿命长。
4.低功耗。
5.大量程。适于高转速大g值的场合。
6.易于数字化、智能化。可数字输出，温度补偿，零位校正等。
位置传感器简介