Definición de giroscopio micromecánico
Pero el principio de funcionamiento de los giroscopios micromecanizados no es así, porque no es fácil utilizar tecnología micromecánica para procesar una estructura giratoria sobre un sustrato de oblea de silicio. Los giroscopios micromecanizados utilizan la fuerza de Coriolis, la fuerza tangencial que experimenta un objeto en rotación cuando tiene movimiento radial. Aquí se explica cómo derivar la fuerza de Coriolis. No debería ser difícil de entender para los lectores con conocimientos de mecánica.
Establecer un sistema de coordenadas dinámico en el espacio (Figura 1). Calcular la aceleración usando la siguiente ecuación produce tres términos, uno de aceleración radial, aceleración de Coriolis y aceleración tangencial.
Si el objeto no se mueve radialmente sobre el disco, no se producirá la fuerza de Coriolis. Por lo tanto, en el diseño del giroscopio MEMS, el objeto es impulsado y se mueve constantemente hacia adelante y hacia atrás en la dirección radial u oscila. La fuerza de Coriolis correspondiente a esto cambia constantemente hacia adelante y hacia atrás en la dirección lateral, y puede hacer que el objeto se mueva. se mueve hacia adelante y hacia atrás en la dirección horizontal. Hay una ligera oscilación horizontal y la fase es exactamente 90 grados diferente de la fuerza impulsora. (Figura 2) Los giroscopios MEMS suelen tener placas capacitivas móviles en dos direcciones. La placa capacitiva radial aplica un voltaje oscilante para forzar al objeto a moverse radialmente (un poco como el modo de autoprueba en un acelerómetro), y la placa capacitiva transversal mide el cambio en capacitancia debido al movimiento de Coriolis transversal (como un acelerómetro que mide aceleración). Debido a que la fuerza de Coriolis es proporcional a la velocidad angular, la velocidad angular se puede calcular a partir del cambio en la capacitancia.
La figura 3 es un giroscopio MEMS de 2 ejes. Utiliza un circuito cerrado, salida digital y chip sensor y chip ASIC para conectarse por separado y de forma plana. Desde (esquema BOSCH SMG 070)