基于隧道效应振动梁式陀螺仪自检电极设计_图文(精)
2006年第25卷第5期传感器与微系统(Transducer and M icr osyste m Technol ogies
基于隧道效应振动梁式陀螺仪自检电极设计3
王凌云,陈义华,孙道恒
(厦门大学机电工程系,福建厦门361005
摘要:在微机电系统内建立自检系统是提高系统运行可靠性、安全性的重要手段之一。陀螺仪中的Cori olis力和其他惯性力存在一定的差别,即使在恒定的角速度输入下,Cori olis力也是一种动态变化的力。
通过一对平板电极,其中,一个平板电极的边缘按照一定的函数变化,当陀螺仪的悬臂梁振动时,其平板间的静电力的变化能很好地模拟陀螺仪中的Cori olis力,有限元分析结果也表明:应用该方法完全能实现陀螺的自检和测试。
关键词:遂道效应;可靠性;自检;陀螺仪;平板电极
中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1000-9787(200605-0061-03
Desi gn of self2test electrode for tunneli n g2based gyroscope
with vi brati n g cantilever3
WANG L ing2yun,CHE N Yi2hua,S UN Dao2heng
(D epart m en t of M echan i ca l and Electr i c Eng i n eer i n g,X i a m en Un i versity,X i a m en361005,Ch i n a
Abstract:One of i m portant way t o i m p r ove the reliability and safety ofME MS is t o use a built2in self2test.There are s ome differences bet w een Cori olis force and other inertial f orce in gyr oscope.The Cori olis f orce is dyna m ic, although the angular rate is
constant.A pair of p late electr odes is used,the boundary of one of the m changes according t o a s pecial functi on.W hen the gyr oscope’s cantilever oscillates,the electr ostatic f orce bet w een the t w o p late electr odes can perfectly si m ulate the Cori olis force in qyr os oope.The result of finite ele ment analysis(FE A als o indicates this design can be used t o realize the ai m of self2testing in the gyr oscope.
Key words:tunnel effect;reliability;self2test;gyr oscope;p late electr ode
0引言
随着微电子技术和微机电技术的快速发展,器件的集成度越来越高,因而,器件的可靠性问题已经引起微系统设计、生产和消费人员越来越多的注意,一种提高微器件可靠性的方法就是在微系统内部建立自检系统[1,2]。通过自检系统的建立,就能方便知道器件的工作状况,从而能及时避免因器件失效所造成的不良后果,这一点对于关键性安全领域使用的传感器(例如:车辆上安全气囊使用的加速度计显得尤为重要。除此之外,在器件中建立自检系统,能大大地提高器件的可测试性,缩短器件的测试时间。
在微机电系统中,自检系统的建立往往是通过一定的方式在器件的内部模拟器件的敏感输入量(如,压力,加速度等,使器件输出测试信号,通过输出信号和标定信号的比较来达到系统的自检。模拟敏感输入的主要方式有:压电效应[2]、热效应[3]和静电力。本文将在对振动梁式陀螺仪工作原理的分析的基础上,应用静电力,提出一种隧道梁式陀螺仪自检电极的设计方法。
1隧道梁式陀螺仪的工作及检测原理
1.1振动梁式陀螺仪中的Coriolis力
一种基于隧道效应的振动梁式陀螺仪的设计[4]如图1所示,其工作原理是:悬臂梁受到驱动电极两端的驱动电压的激励时,沿着x方向前后振动,当整个结构感受到绕y方向的角速度时,由于哥氏效应,悬臂梁将沿z方向上下振动,使得悬臂梁和硅尖之间的间距发生变化,从而引起隧道电流的变化,这种变化趋势通过反馈电路在控制
电极上加上反向电压使隧道间距处于平衡状态,由反向电压便可得出角速度的大小。
设陀螺仪在驱动方向(x方向受到F(t=F
sinωt的作用,当在y方向有角速度Ω输入时,陀螺仪的驱动模态和
收稿日期:2005-10-21
3基金项目:国家自然科学基金资助项目(50275127;福建省自然科学基金资助项目(A0110003;福建省科技计划重点资助项目(2002H022
16
传感器与微系统
第25卷检测模态分别由如下动力学方程来表示[5,6]
m ¨x +c x x +k x x =F 0sin ωt ,(1m ¨y +c y y +k y y =2m Ω x ,
(2
式中m 为检测质量;c x ,c y 分别为驱动方向和检测方向的阻尼系数;k x ,k y 分别为驱动方向和检测方向的弹性系数;
F 0为静电驱动力的最大幅值;ω为静电驱动的角频率,¨x , x,x 分别为x 方向的振动加速度、速度和位移;¨y , y,y 分别为z
方向的振动加速度、速度和位移。为了获得较高的灵敏度和驱动方向上较大的振幅,其外加静电驱动电压的频率往往等于梁在驱动方向上的固有频率[6]。在该状态下,其驱动模态的稳态解为
x (t =-x m cos ωx t ,
(3
式中x m =
F 0Q x k x
,Q x =
m ωx c x
,x m 为振动方向上的最大振幅;
Q x 为振动方向上的品质因数;ωx 为驱动方向上的固有频
率。
由于Cori olis 力F c =2m Ω x,因而,当一恒定的角速度输入时,振动梁式陀螺仪的Cori olis 力为
F c =2m Ωx m ω
x sin ωx t .
(4
图1振动梁式陀螺仪的结构
F i g 1Structure d i a gram of gyroscope w ith v i bra ti n g can tilever
1.2隧道梁式振动陀螺仪的检测原理
隧道陀螺仪的检测原理如图2所示,当外界有角速度输入时,悬臂梁将敏感到由于Cori olis 力在检测模态方向上产生的振动,这种振动引起隧道电流的改变,隧道电流信号经放大后,输出给检测反馈控制电路与被控参考值进行比较。反馈控制系统根据误差得出控制量,通过控制电路改变偏转电极上的电压,平衡Cori olis 力作用在悬臂梁上的力矩,以此保证悬臂梁的动态平衡,使隧道电流保持在一个恒定的值。通过反馈控制的调整量,就可以检测出输入角速度的大小,由于反馈控制调整输出信号的大小是调制在驱动电极的驱动频率上的,因而,通过同步解调就可以读出角速度的大小。
由于隧道电流对隧道间隙的位移非常敏感,而通过上述的动态平衡可以保证该电流恒定在某一个特定的值
,因此,在正常工作状态下,可以认为隧道间距和悬臂梁在敏感方向上的振动幅度非常的小。
图2隧道梁式振动陀螺仪的检测原理
F i g 2Testi n g pr i n c i ple d i a gram of tunneli n g 2ba sed gyroscope
w ith v i bra ti n g can tilever
2Cor i olis 力的模拟
在很多加速度计中,都使用了平板电极作为自检电极,通过改变驱动电压,导致平板间静电力的改变,以此来模拟外界加速度所产生的惯性力。在陀螺仪中,比较方便简单的方式也是使用平板电极作为自检电极,然而,在陀螺仪中,要通过平板来模拟一个Cori olis 力和普通的传感器中模拟一个惯性力存在一些不一样的地方。通过式(4
可以发现,即使在恒定的角速度输入的情况下,Cori olis 力是在驱动方向上的振动下随着时间不断变化的量,而在普通的加速
度传感器中,当外界有一个恒定的加速度输入时,在加速度计内部将产生一个恒定的惯性力,因而,只要通过平板的静电力模拟一个静态的惯性力就可以完成自检,没有动态的变化。在陀螺仪中,如何设计一个自检电极,能让它随着驱动方向的振动而按式(4变化,则是设计自检电极所要考虑的。
在悬臂梁的末端加一个自检的平板电极,在不考虑边
缘效应的情况下,两平板电极之间的静电力为
F e =
εAU
2
2d
2
,(5
式中ε为两平板之间的介电常数;A 为两平板之间的正对面积;U 为加在两平板之间的电压;d 为两平板之间的距离。
要由静电力模拟Coriolis 力,所以,可以令F c =F e ,由式(4和式(5可得
A =M sin θ,
(6
式中M =4m Ωx m ωx d
2
εU
2
,θ=ωx t 。因而,使梁在横向的振动中自检电极的正对面积能按式(6变化,就能很好地模拟出Coriolis 力的大小。
考察极坐标的面积积分公式,如图3,内曲线是半径为
r 0的圆,外曲线是半径按式r =r (θ变化的曲线。因而,能找到一条曲线r (θ
,使其面积积分的结果等于式(6中的A,则可以设计出满足需要的电极。从而有
S =
∫θ
d θ∫r (
θ0
r d r =M
sin θ.(7
上式两边对θ求导,并积分可得
2
6
第5期王凌云等:基于隧道效应振动梁式陀螺仪自检电极设计
图3扇形阴影图形
F ig 3Sector graph ics w ith shadow
r (θ
=2M cos θ+r 2
0.
(8
如果悬臂梁的末端最大偏转角度为β,因而,其角度相当于梁在振动方向上最大振幅所对应的角度π
2
,因而,式(8可变为
r (θ
=2M cos (
π
2
βθ+r 20.(9
如果一个平板电极的边缘按上式规律变化,则可以很好地模拟出Cori olis 力的动态变化。
3陀螺仪自检电极的设计
只要知道悬臂梁末端振动的最大偏转角度β选取适当的M ,就可以设计出如图4所示自检电极,上电极为一个扇形圆环(位于悬臂梁的末端,下电极的内边是一个与上电极半径一样的圆,外边是一个按式(9规律变化的曲线,其中,θ=0°,其M 取值的大小决定了自检电极在径向方向上的宽度及下电极外边缘曲线变化的程度,不妨取为N 。
图4自检电极设计示意图
F i g 4Sche m e of self 2test electrode
当悬臂梁以ωx 的角频率按式(3振动时,相对于悬臂梁的最大偏转角度β来说,在时间t 时,转动的角度为2
βπωx
t,此时,正对面积变为
A ′=
2N β
π
(1+sin ωx t .(10
将式(10代入式(5,可得在t 时刻,自检电极之间的静电力为
F ′e =
εN βU 2πd 2+εN βU 2
πd 2
sin ωx t ,(11
在式(11中,前一项是一个静态的偏转电压,从前面所述的隧道陀螺仪的检测原理可知,该项在陀螺仪检测的稳定状态下不会引起隧道电流的变化,即不会产生反馈控制量,所以,第一项在自检中将不起作用,由于第二项是一个
动态变化的量,和式(4相比,该项可以看作相当于Cori olis 力引起的变化。其有效的静电力为
F ″e =
εβNU 2
πd 2
sin ωx t.(12
通过两式的比较还发现,Ω∝U 2,即输出角速度正比于
自检电极两极板之间的电压。可以通过改变不同的电压U 值,测量输出的角速度,通过其线性度的分析,实现陀螺仪
的测试和线性评估。
4仿真分析
由文献[7]的分析可知,当长为200μm,宽度和厚度都为2μm 的硅悬臂梁在U
=50±8sin 53000t (V 的电压驱动时,悬臂梁的最大振动幅角β=1.8°,在检测状态时,悬臂梁的末端与基底的距离d =0.5μm 。在式(9中取M =800,
r 0=200μm,在悬臂梁的末端设计如图4所示电极,在两极
板上加60V 电压,通过ANSYS 分析,当悬臂梁从-1.8°~
1.8°,然后,再转回-1.8°的一个周期内,正程和回程所对
应的静电力理论值和仿真值的曲线如图5所示。虽然理论曲线和仿真曲线不能完全重合,其主要误差在于理论计算没有考虑两电极的边缘效应,但两曲线在形状变化上却趋向一致。由此可见,该形状的自检电极能很好地模拟Cori o 2
lis 力的动态变化,从而达到实现自检的功能。
图5一个周期内不同角度所对应的静电力
F i g 5Electrost a ti c force for d i fferen t angels i n one cycle
(下转第66页
3
6
传感器与微系统
第25卷
C S=(S
T2
-S
T1
(U
T2
-U
T1
,(6
式中 C
S
为压力灵敏度倒数的温度系数,(Pa/mV2?℃-1。C
T =
(O
2
-O1
(U
T2
-U
T1
,(7
式中 C
T
为压力零漂系数倒数的温度系数,(Pa/mV?℃-1; O1为T1时的零漂,Pa;O2为T2时的零漂,Pa。
在实际温度下,温度传感器相对于在参考温度下输出电压的变化量为
d U
T =U
T
-U
T1
,(8
式中U
T
为在实际温度T时,温度传感器的输出值。
O T=O1+C T d U T,(9
式中O
T
为校正后的压力零漂,Pa。
校正后的压力灵敏度为
S T =S
T1
+C
S
d U
T
.(10
校正后的压力为
p=U pT S T-O T,(11式中U
pT
为在压力为p,温度为T下,压力传感器的输出值,mV。其中,参数S
T1,O1,C
S
,C
T
,U
T1
,温度系数存储在
PROM中。根据上述表达式即可算出压力校正值。
3试验结果
对所设计的高度计的性能进行了试验测试,测量温度在14℃左右,采用ADT101飞行器气压原理检测仪,精度为0.01%。数字压力传感器置于其密封腔内,保持传感器与微处理器通信;通过真空泵改变密封腔内的大气压,分别读取两者的显示的高度值,其数据如表1所示。从表中测量数据可知,微型高度计在180~300m范围内,绝对误差<±3m,相对误差<1.0%。满足其性能指标要求。
表1实测数据
Tab1Exper i m en t a l da t a
标准高度
(m
测量高度
(m
绝对误差
(m
相对误差
(%
180179.0 1.00.5
200201.0 1.00.5
220218.7 1.30.5
240241.0 1.00.4
260258.0 2.00.8
280281.5 1.50.5
300303.0 3.0 1.0
4结束语
本文介绍了一种基于P I C单片机的新型的微型高度计,利用数字传感器和单片机相结合,用软件进行数据处理,全数字化、抗干扰,具有较高的灵敏度和精度。且低电压、低功耗;它是ME M S技术在航空领域的又一应用,目前,该装置已在某型微型飞行器上经过飞行试验,证实其具有极高的精度和良好的可靠性。另外,这种装置加上数字显示,还可用于登山高度、大气压的精密测量。
参考文献:
[1]I nterse ma.MS5534.datasheet[DB/OL].www.interse https://www.sodocs.net/doc/178524190.html,,
2004-11-25.
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社,2003.15-150.
[3]陈鹏万.大学物理学手册[M].济南:山东科技术出版社,
1985.110-120.
作者简介:
王秀琳(1967-,女,江苏盐城人,南京航空航天大学自动化学院,硕士,研究方向为计算机控制。
(上接第63页
5结论
本文通过对隧道梁式振动陀螺仪中Cori olis力及其检测原理的分析,结合极坐标的面积积分公式及两平行极板间的静电力计算公式,设计了一种能模拟动态Cori olis力的平板自检电极;通过对运用该方法设计的自检电极的计算结果分析和比较,及其有限元结果仿真,可以得出:该方法能很好地模拟出陀螺仪中的Cori olis力,从而实现陀螺仪的自检和测试功能。
参考文献:
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作者简介:
王凌云(1978-,男,四川通江人,硕士研究生,主要研究方向为微机电系统设计及其工艺。
66
微陀螺仪的设计与制造过程
微陀螺仪的设计与制造 学校：华中科技大学 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：潘登 班级：1104班 学号：U201110689 指导老师： 廖广兰 来五星
中文摘要 随着科学技术的发展以及科研技术的逐渐成熟。陀螺仪也逐渐进入了各个领域。现如今陀螺仪在航海导航、航天航空、研究动力学、兵器、汽车、生物医学、环境监控等方面有了广泛的应用。而各种陀螺仪也因其原理的不同而有不同的分类，诸如哥氏加速度效应微振动陀螺、流体陀螺、固体微陀螺、悬浮转子式微陀螺、微集成光学式陀螺以及原子陀螺。而其中随着MEMS技术的不断发展，以其为基础的微陀螺因尺寸小、精度高、重量轻、易于数字化、智能化而越来越受到大家青睐。其在汽车导航、消费电子和移动应用等民用领域以及现代和可预见的未来高科技战场上拥有广阔的发展和市场前景。 文章首先对陀螺仪做了简单的原理和功能介绍，阐述了当前微陀螺仪是非常具有前景的研究防线，并简单介绍了几种常见的微陀螺仪，然后对微陀螺仪的结构进行了简单的分析并且分析了微机械陀螺仪的设计及制造过程和工艺方法并对其中的技术难点进行了分析，也对加工陀螺仪必须的MEMS工艺进行了概述，然后对微陀螺仪的前景及应用进行了进一步的探讨。 关键词： 微机械陀螺仪，MEMS工艺，制作过程，关键技术
Abstract With the development of science and technology as well as scientific research and technology matures.Gyroscope is gradually coming into the fields.Now gyroscope has broad application in marine navigation, aerospace, research dynamics, weapons, cars, bio-medicine, environmental monitoring, etc.And also because of the various gyroscope different principles and have different classifications, such as the Coriolis acceleration effect of micro-vibration gyro, gyro fluid, solid micro-gyroscope, suspended gyroscope rotor micro, micro-gyroscope integrated optical and atomic gyroscope. With the continuous development of which MEMS technology, with its micro-gyroscope-based due to the small size, high precision, light weight, easy-to-digital, intelligent and increasingly being favored. It has a broad development and market prospects in the car navigation, consumer electronics and mobile applications and other civilian areas as well as modern and high-tech battlefield for the foreseeable future. The article first gyroscope do a simple principle and function description, describes the current micro-gyroscope is a very promising line of research, and a brief introduction to some common micro-gyroscope, then the structure of the micro-gyroscope simple analysis and analysis of the micromachined gyroscope design and manufacturing process and process methods and technical difficulties which were analyzed, but also on the processing of MEMS gyroscope must be an overview of the process, then the prospects for and application of micro-gyroscopes were further discussion. Keywords： Micromechanical gyroscopes, MEMS technology, production process, key technologies
乐高教学设计
教会小朋友认识建筑房子 广西玉林市玉州区城南实验小学林水祺 活动目标： 1、发挥想象力进行搭建，提高幼儿动手操作能力 2、锻炼幼儿的手眼协调能力以及与同伴合作的能力。 使用材料：常规积木、造型积木、ppt。 活动准备：幼儿积累建构经验。 活动过程： 一、联系 1、出示小朋友，以参观他家的位置为由，导入教学活动。 师：我叫小明，今天我带你们去我家那附近看一看，有很多漂亮的建筑在哪，准备好了吗？ 2、音乐游戏《钻山洞》，让幼儿一个个通过钻过拱门，出示小明家附近的建筑ppt。 师：我家到了，请大家跟我一起走一走，去看一看吧，看小朋友们认不认识这些新奇有趣的建筑。 1）请幼儿观察图片，你们发现有哪些建筑呢？ 提问：大家看看，我家附近有哪些有趣的建筑呢？ 2）和幼儿一起分享不同建筑物的外形特征。 提问：谁能说说这些建筑像什么呢？由哪些图形组合在一起构成的？ 二、建构 1、让幼儿搭建自己喜欢的建筑。 师：现在请小朋友用乐高积木来搭建一个自己最喜欢的起建筑。
2、出示操作材料。 3、老师提出操作要求，让幼儿按操作要求进行活动，孩子自由选择积木搭建，老师观察指导。 三、反思 1、请幼儿介绍自己搭建的是什么起建筑。 师：现在请小朋友跟同伴交流一下，你搭建的是什么起建筑？ 师：有谁愿意来介绍一下自己搭建的建筑？请个别搭建比较特别的幼儿出来示范讲解） 2、你搭的建筑物有什么特别之处，用来干什么的？ 四、延续 1、分组合作，给小动物建一个动物园。 提问：我们搭建了这么多的建筑，把他们放在哪里好呢？幼儿回答。现在你们分成两组每组6人，每组搭建一个小区，把你们的建筑物放进小区里。 2、展示作品。 师：好了，现在你们的小区都搭建好了，可以把你们搭好的建筑物搬进去啦。
公路工程内业资料填写的具体规定
内业资料填写的具体规定 建设项目内业资料是工程建设全过程的真实记录，是整个工程建设的一个重要组成部分。建设项目竣工验收内业资料必须保证其全面性、准确性、闭合性、真实性和可追溯性等特点。为了确保内业资料准确、完整、及时地反映工程进程，根据交通部JTGF80/1—2004《公路工程质量检验评定标准》、《福建省高速公路建设项目档案管理办法》、《福建省高速公路建设项目档案管理实施细则》等有关文件的规定，结合本项目的具体情况，对内业表格填写作如下规定： 一、基本要求 1、内业资料用纸用笔要求 （1）纸张宜采用70g/㎡以上白色书写纸，易于存放、防腐，长期保存。所使用的纸张统一为A4（297×210）号纸或A3（297×420）号纸，除竣工图表外要统一按A4（297×210）号纸的规格折叠，竣工图、表要统一缩成A3格式后组卷（除房建竣工图外）。 （2）所有内业资料必须使用碳素墨水，不得使用不耐久字迹材料（如铅笔、圆珠笔、复写纸、红墨水、纯蓝墨水等），字迹要清晰、端正，图面要整洁。 （3）凡为易褪色材料形成的并需要永久和长期保存的文件（如原材料出厂证明等），应附一份复印件，同时将原件裱糊在复印件的背面（空白面），摆放时，原件正面朝上。 （4）写错的文字，用斜线划去，在旁边书写正确文字，不允许用涂改液修改或用刀刮改，并盖上修改人的私章（扁章）。 （5）计算机印制的文字材料和图纸应采用激光打印机打印，不允许使用喷墨打印机和针式打印机。 2、意见签署及签字要求 （1）签名栏应由本人亲自手签，并签全名，不允许直接代签应签字人的姓名，不能采用打印或图章。必须按要求在表格中的签名，不允许出现一人完成所有签字，如计算与复核不能是同一个人签名等情况，以此类推。所有资料中的各方人员必须手签全名，不能以盖章或复印代替手签名。 （2）原始记录资料不得随意更改，如测量资料、试验资料、检测资料等，如果必须
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马，调试程序，不断优 化。 学生分组活动和电机结构；常用测量工具准备。 Contemplate (引导学生评价和反思实践活动的成果) 思考与分析 通过让学生上台来讲解和演示所设计的机器人旋转木马，让学生自己反思设计过程中所遇到的一些问题，以及针对这些问题如何去寻求解决的方案，使学生在“做中学”的过程中，进一步加深对程序控制结构的理解；通过采取老师和同学提问，小组成员答辩的方式，培养学生善于反思和总结的科学精神，以及逻辑思维能力。 活动过程设计 教师活动学生活动设计意图 资源及 环境师：同学们，布置给大家的任务都完成 了没有？ 老师展示ppt 师：同学们，接下来请各个小组按照ppt 上面所列的问题，准备5分钟的发言， 待会儿依次上台来，讲解你们所设计的 系统，并演示旋转木马。 在学生讲解完后，老师给予掌声鼓励。 在学生演示完后，针对演示过程中，出 现的一些问题，老师进行提问。 在所有的小组完成了讲解和演示之后， 老师要进行总结。 师：同学们，今天的任务，大家都完成 得非常出色！ 生：都完成了！ 学生分小组，依次上台 讲解，并演示旋转木马。 在学生讲解完后，其他 小组同学给予掌声鼓 励。 演示小组的同学共同回 答老师的疑问。 其他小组同学提问 演示小组的同学共同答 疑 学生鼓掌 通过设置小组 成员上台讲解 和演示的活动， 让学生进行充 分的反思和总 结。 通过设置老师 提问和学生提 问的环节，让师 生之间、生生之 间进行思维的 碰撞，进一步促 进学生的反思。 老师通过在课 堂上肯定学生 的表现，进一步 激发学生课后 自主开展学习 的热情。 学生通过填写 课堂评价表，完 成对自己，以及 组员的评价，对 整堂课的表现 进行量化评价。 制作好 ppt课 件 演示的 同学和 其他小 组同学 都围在 旋转木 马两 旁，营 造一个 良好的 互动氛 围。 提前设 计好学 生的量 化评价 表。
陀螺仪温度控制系统设计
基于Fuzzy-PID的陀螺仪温度控制系统设计 Temperature Control System of Gyroscope Based on Fuzzy-PID 摘要：陀螺仪是舰船上的重要组成部件，其性能的稳定对于舰船的控制至关重要。将Fuzzy-PID算法应用于陀螺仪温度控制系统，以MCS-51单片机作为温度控制系统的核心部件，采用模糊PID算法以及其他的软硬件设计，实现了一套温度采集和控制的设计方案。 关键词：温度控制；Fuzzy-PID；陀螺仪 引言 ---在舰船中，陀螺仪是关键的部件，陀螺球体与陀螺壳体之间的空间内充满悬浮液体。陀螺球体质量和悬浮液体比重的选择，应确保在悬浮液体加热到工作温度以后，陀螺球体可以拥有中性浮力。所以温度控制系统的设计应保证加热和保持充入陀螺部件的液体的常值工作温度为70±0.2℃，因为在这个温度上陀螺球体具有中性浮力。 ---传统控制方法(包括经典控制和现代控制)在处理具有非线形或不精确特性的被控 对象时十分困难。而温度系统为大滞后系统，较大的纯滞后可引起系统不稳定。大量的应用实践表明，采用传统的PID控制稳态响应特性较好，但难以得到满意的动态响应特性。模糊控制的优点是能够得到较好的动态响应特性，并且无需知道被控对象的数学模型，适应性强，上升时间快，鲁棒性好。但模糊控制也存在固有的缺点，容易受模糊规则有限等级的限制而引起误差。本设计中采用AT89C52作为控制内核，并采用了Fuzzy-PID复合控制。弥补了单纯采用PID算法的不足。对PID参数的模糊自适应整定进一步完善了PID控制的自适应性能，在实际应用中取得了很好的效果。 温度控制系统的工作原理 ---陀螺仪温度控制系统主要由温度传感器、AT89C52单片机、A/D信号采集模块、可控硅输出控制及其他一些外围电路组成。系统的被控对象是陀螺部件内的液体温度，执行机构是可控硅触发电路。工作温度借助电桥测量。电桥的三个臂是配置在控制系统内的电阻，第四个臂是陀螺部件加热温度传感器的电阻。来自电桥的信号值通过高精度集成运放OP07进行差动放大、滤波，然后再送给A/D采样。根据测量的电流端和电压端原理，电桥电压信号的采集采用三线制接法，如图1所示。这是一种最实用又能较精确测温的方式，R4、R5和R6为连线和接触电阻。由于采用上述三线制接法，调整R1即可使包括R5在内的电桥平衡，而R4可通过R6抵消，因此工业上常用这种接法进行精密温度测量。控制部分采用Fuz zy-PID的复合控制使单片机输出PWM脉冲，进而控制执行机构输出到陀螺加热器的电流量，实现陀螺加热器的温度自动调节控制。由于采用了模糊自适应PID控制算法，系统就可以在
隧道内业资料
隧道内业资料 一、洞口工程（3） 1、施工测量（4） ①施工测量放样报验单②施工测量放样记录 2、洞口开挖检验批质量验收记录表（6） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） ②隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③隧道拱顶沉降现场监控量测记录表 ④隧道地表点监测统计表 ⑤超前水平钻探探测报告 3、洞门模板及支架检验批质量验收记录表（9） ①模板安装记录表（质统-15） ②混凝土强度试验报告 4、洞门钢筋检验批质量验收记录表（11） ①钢筋质量证明及材质试验报告②钢筋保护层砼垫块试验报告 ③钢筋焊接试验报告④检查钢筋布置（铁程检-14） 5、洞门混凝土（原材料）检验批质量验收记录表（Ⅰ）（14） 6、洞门混凝土（配合比）检验批质量验收记录表（Ⅱ）（15） ①水泥出厂合格证及试验报告②细骨料实验报告 ③粗骨料实验报告④外加剂合格证及试验报告 ⑤粉煤灰合格证及试验报告⑥磨细矿渣粉合格证及试验报告 ⑦硅灰合格证及试验报告⑧拌和用水试验报告 ⑨配合比选定报告 7、混凝土（施工及养护）检验批质量验收记录表（Ⅲ）（16） ①混凝土强度试验报告②混凝土施工配料单 ③混凝土灌注日志（质统-13）④混凝土工程施工记录表（质统-29）⑤拌合及浇筑过程控制记录表（质统（补）-1）
⑦混凝土拆模检查表（质统-10）⑧混凝土养护记录表（质统-11） 8、砌体工程检验批质量验收记录表（23） ①水泥出厂合格证及试验报告②外加剂合格证点及试验报告 ③砌块强度等试验报告④中砂试验报告 ⑤施工用水试验报告⑥砂浆配合比。 ⑦砂浆强度等试验报告：⑧石砌圬工施工记录表（质统-30） ⑨混凝土、浆砌片石圬工灌注日志（质统-13）⑩施工配料单 9、洞口防护检验批质量验收记录表（25） ①防护栏杆材料合格证及试验报告②声屏障材料合格证及试验报告 二、洞身开挖（26） 1、施工测量放线报验单（27） ①施工放样记录表 2、洞身开挖检验批质量验收记录表（29） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） ②隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③隧道拱顶沉降现场监控量测记录表 ④隧道地表点监测统计表 ⑤超前水平钻探探测报告 3、隧底开挖检验批质量记录表（31） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） 5、弃碴场防护检验批质量验收记录表（33） ①弃碴挡护所用材料合格证及试验报告 三、支护（34） 1、喷射混凝土（原材料）检验批质量验收记录表（Ⅰ）（35） 2、喷射混凝土支护检验批质量验收记录表（Ⅱ）（36） ①水泥出厂合格证及试验报告②细骨料试验报告减水剂 ③粗骨料试验报告④外加剂出厂合格证及试验报告防腐剂 ⑤配合比⑥拌和水检测报告速凝剂 ⑦钢纤维合格证及试验报告⑧合成纤维合格证及试验报告 ①混凝土配合比②混凝土试验报告
陀螺仪基本原理
陀螺仪介绍2013-1-28
?陀螺仪发展及应用情况 ?MEMS陀螺仪基本原理 ?陀螺仪与加速度传感器、电子罗盘的 对比以及九轴概念 ?测试讨论 2013-1-28
?陀螺仪发展及应用情况 ?MEMS陀螺仪基本原理 ?陀螺仪与加速度传感器、电子罗盘的 对比以及九轴概念 ?测试讨论 2013-1-28
2013-1-28 1850年法国的物理学家莱昂·傅科（J.Foucault ）为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转子 （rotor ），由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字 gyro （旋转）和skopein （看）两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。
?最初的陀螺仪主要用于航海，起稳定船体的作用，此时主要是二维陀螺仪； ?后在航空、航天领域开始广泛的应用。用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示 陀螺仪主要用于飞行状态的指示，作为驾驶和领航仪表使用。在这些应用中都是三维陀螺仪； ?另外，在军事领域，陀螺仪也发挥着重要作用，例如炮弹的旋转、导弹的惯性导航系统，以提高击中－杀伤比 ?最开始用于航海、航空、航天的陀螺仪都是机械式的，到了现代，主要可以分为压电陀螺仪、微机械陀螺仪、光纤陀螺仪、激 光陀螺仪，现代陀螺仪在结构上已不具备“陀螺”，只是在功能上 与传统的机械陀螺仪同样罢了 2013-1-28
2013-1-28 现在广泛使用的MEMS （微机械）陀螺可应用于航空、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、更高可靠性，内部无转动部件，全固
陀螺仪工作原理与应用
陀螺仪工作原理与应用（陀螺经纬仪Jyro Station） 来源：译自日本《测量》06年8月号作者：日本测量仪器工业会更新日期：2006-9-22 阅读次数：3235 为了求得测量的基准方位和日照时间的方位，必须使用磁针罗盘仪进行天体观测。然而，磁针罗盘仪的精度有限，在天体观测中还要受到确保通视、天气、场所和时间等观测条件的影响。为了解决这些问题，可采用利用了力学原理求得真北的陀螺经纬仪。陀螺经纬仪在隧道测量以及由于不能和已知点通视而无法确定方位、方向角的情况下都能发挥很大的作用。 （图1：陀螺工作站） 1、陀螺工作站的原理 高速旋转的物体的旋转轴，对于改变其方向的外力作用有趋向于铅直方向的倾向。而且，旋转物体在横向倾斜时，重力会向增加倾斜的方向作用，而轴则向垂直方向运动，就产生了摇头的
运动（岁差运动）。当陀螺经纬仪的陀螺旋转轴以水平轴旋转时，由于地球的旋转而受到铅直方向旋转力，陀螺的旋转体向水平面内的子午线方向产生岁差运动。当轴平行于子午线而静止 时可加以应用。 2、陀螺工作站的构造 （图4：陀螺经纬仪的构造 0点调整螺丝，吊线，照明灯，陀螺转子、指针、供电用馈线、反 射镜、陀螺马达、刻度线、目镜）。
陀螺经纬仪的陀螺装置由陀螺部分和电源部分组成。此陀螺装置与全站仪结合而成。陀螺本体在装置内用丝线吊起使旋转轴处于水平。当陀螺旋转时，由于地球的自转，旋转轴在水平面内以真北为中心产生缓慢的岁差运动。旋转轴的方向由装置外的目镜可以进行观测，陀螺指针的振动中心方向指向真北。利用陀螺经纬仪的真北测定方法有“追尾测定”和“时间测定”等。 追尾测定[反转法] 利用全站仪的水平微动螺丝对陀螺经纬仪显示岁差运动的刻度盘进行追尾。在震动方向反转的点上（此时运动停止）读取水平角。如此继续测定之，求得其平均震动的中心角。用此方法进行20分钟的观测可以求得+/-0。5分的真北方向。 时间测定[通过法] 用追尾测定观测真北方向后，陀螺经纬仪指向了真北方向，其指针由于岁差运动而左右摆动。用全站仪的水平微动螺丝对指针的摆动进行追尾，当指针通过0点时反复记录水平角，可以提高时间测定的精度，并以+/-20秒的精度求得真北方向。 （图2：摇头运动） （图3：向子午线的岁差运动）
建筑工程内业资料(全套)
建筑工程资料 第一章工程管理资料 工程概况表 工程开工报告 工程竣工报告 工程停工报告 工程复工报告 施工进度计划分析 项目大事记 施工日志 不合格项处置记录 建设工程质量事故报告书 第二章工程技术资料 工程技术文件报审表 技术交底记录 图纸会审记录 设计交底记录 设计变更\洽商记录 第三章工程测量记录 工程定位测量记录 地基验槽记录 楼层放线记录 沉降观测记录 单位工程垂直度观测记录 第四章工程施工记录 隐蔽工程记录表 预检工程记录表 施工通用记录表 中间检查交接记录表 地基处理记录 地基钎探记录 桩基施工记录 混凝土施工记录 混凝土养护测温记录 砂浆配合比申请单 混凝土配合比申请单 混凝土开盘鉴定 预应力张拉记录 预应力筋张拉记录 有粘接应力结构灌浆记录 建筑烟(风)道检查记录
第五章工程试验记录 施工试验记录(通用) 混凝土试块强度统计\评定记录 砂浆试块强度统计\评定记录 防水工程试验检查记录 设备单机试运转记录 调试报告 电气接地电阻测试记录 电气器具通电安全检查记录 电气照明、动力试运行记录 综合布线测试记录 电气绝缘电阻测试记录 光纤损耗测试记录 视频系统末端测试记录 管道灌水试验记录 管道强度严密性试验记录 管道通水记录 管道吹（冲0洗（）脱脂试验记录 室内排水管道通球试验记录 伸缩器安装记录表 现场组装除尘器、空调机漏风检测记录 风管漏风检测记录 各房间室内风量测量记录 管网风量平衡记录 电梯主要功能检查记录表 第六章施工验收记录 分项工程质量验收记录 分部（子分部）工程质量验收记录 单位（子单位）工程质量控制资料核查记录 单位（子单位）工程安全和功能检验资料核查及主要功能抽查记录 单位（子单位）工程观感质量检查记录 施工现场质量管理检查记录 工程检验质量检查记录表（通用） 分部分项工程 共划分为：一、地基与基础工程；二、主体结构；三、建筑装饰装修；四、建筑屋面； 五、建筑给水、排水及采暖；六、建筑电气；七、智能建筑；八、通风与空调；九、电梯
电子陀螺仪原理与构造
MEM陀螺仪传感器产业探究 目录： 一、MEM陀螺仪市场现状................................................. 2. 第一节、MEM主要厂家产品资料汇总 (2) 第二节、MEM在我国的产业现状 (2) 二、MEM陀螺仪介绍.................................................... 3. 第一节、什么是微机械（MEM）？ (3) 第二节、微机械陀螺仪（MEMS gyroscope的工作原理 (3) 第三节、微机械陀螺仪的结构......................................... 4. 三、MEM技术的加工工艺................................................. 6. 第一节、体加工工艺.................................................. 6. 第二节、硅表面微机械加工技术....................................... 7. 第三节、结合技术................................................... 7. 第四节、逐次加工.................................................... 8. 第五节、LIGA工艺................................................... 8. 第六节、THEMLA：艺流程........................................... 9. 四、基于DSP的MEM陀螺仪信号处理平台设计 (9) 第一节、MEM陀螺仪信号处理平台的硬件结构 (9) 第二节、MEM陀螺仪信号处理平台系统任务分析....................... 1 0第三节、MEM信号处理平台软件设计方案.. (11) 五、基于GPS的汽车导航系统的设计与实现 (12) 第一节、主体控制方案.............................................. 1.2第二节、GPS定位系统设计 .. (13) 第三节、车体部分MCU主控模块设计................................ 1.4第四节、系统软件设计.............................................. 1.4
陀螺仪的选择
陀螺仪的选择：其机械性能是最重要的参数 作者：ADI公司Harvey Weinberg 选择陀螺仪时，需要考虑将最大 误差源最小化。在大多数应用中，振动敏感度是最大的误差源。其它参数可以轻松地通过校准或求取多个传感器的平均值来改善。偏置稳定度是误差预算较小的分量之一。 浏览高性能陀螺仪数据手册时，多数系统设计师关注的第一个要素是偏置稳定度规格。毕竟，它描述的是陀螺仪的分辨率下限，理所当然是反映陀螺仪性能的最佳指标！然而，实际的陀螺仪会因为多种原因而出现误差，使得用户无法获得数据手册中宣称的高偏置稳定度。的确，可能只有在实验室内才能获得那么高的性能。传统方法是借助补偿来最大程度地降低这些误差源的影响。本文将讨论多种此类技术及其局限性。最后，我们将讨论另一种可选范式——根据机械性能选择陀螺仪，以及必要时如何提高其偏置稳定度。 环境误差 所有中低价位的MEMS陀螺仪都有一定的时间-零点偏置和比例因子误差，此外还会随温度而发生一定的变化。因此，对陀螺仪进行温度补偿是很常见的做法。一般而言，陀螺仪集成温度传感器的目的就在于此。温度传感器的绝对精度并不重要，重要的是可重复性以及温度传感器与陀螺仪实际温度的紧密耦合。现代陀螺仪的温度传感器几乎毫不费力就能达到这些要求。 许多技术可以用于温度补偿，如多项式曲线拟合、分段线性近似等。只要记录了足够数量的温度点，并且在校准过程中采取了充分的措施，那么具体使用何种技术是无关紧要的。例如，在每个温度的放置时间不足是一个常见的误差源。然而，无论采用何种技术，无论有多细心，温度迟滞——即通过冷却与通过加热达到某一特定温度时的输出之差——都将是限制因素。 图1所示为陀螺仪ADXRS453的温度迟滞环路。温度从+25℃变为+130℃，再变为–45℃，最后回到+25℃，与此同时记录未补偿陀螺仪的零点偏置测量结果。加热周期与冷却周期中的+25℃零点偏置输出存在细微的差异（本例中约为0.2°/s），这就是温度迟滞。此误差无法通过补偿来消除，因为无论陀螺仪上电与否，它都会出现。此外，迟滞的幅度与所施加的温度“激励”量成比例。也就是说，施加于器件的温度范围越宽，则迟滞越大。
乐高教学设计案例
中小学乐高教育教学设计（小学案例） 基本信息 姓名林志仁 电子邮件 所教学科综合实践活动 学校名称泉州师范学院附属小学 学校地址福建省泉州市鲤城区东街二郎巷６８号 邮政编码362000 联系电话 是否同意本教案用于乐高教育教学是√否 活动 设计概览 教学主题EV3小车的初步控制 涉及学科（领域）科学、数学、信息技术授课年级小学四年级 前需技能（学生在开本节课要求学生在课前对EV3编程软件中的移动槽和移动转 始此单元前必须掌握的向模块有所了解，有基本的电脑操作能力。 知识或技能） 课程概述（概括地描知识目标：认识LEGO MINDSTORMS Education EV3软件；编程 述使用乐高教具开展课堂教学活动的架构，约500字） 关键词控制EV3 机器人； 技能目标：自主搭建EV3机器人 情感目标：学会团队沟通与合作 在前一节课，学生们学习了EV3套装，并会让小车实现行走功能，这节课是在前一节课的基础上，通过移动槽和移动转向模块，实现小车按预定路线精确行驶，来体验移动槽和移动转向模块的具体运用。 课堂将通过“EV3小车的初步控制”这一主题活动，以分组合作的形式，让学生利用乐高教育器材EV3套装中的主控和大型马达搭建小车，通过编写程序让电动机的转速随着行走路线的需要来改变，体验电动机的运用。 通过本节课的学习，让学生体验移动槽和移动转向模块的实际运用，能根据实际需要编写相应程序。并在做中学的过程中，激发学生们的创造性思维；能够大胆地想象，大胆地尝试，不断地探究；能够以严谨的科学态度不断进行试验。科学EV3小车编程移动槽移动转向小组合作 教学或学习过程 乐高EV345544 Connect联系（联系学科内容和现实世界引入活动任务） 活动时 长 教师活动学生活动工具与资源通过视频和PPT展示工作任 务的由来和要求。学生的任务是 搭建好小车模型，然后编写程序观看视频 8分钟教学PPT 解决问题，并能根据实际需要，接受任务 灵活运用移动槽和移动转向模 块。 Construct建构（指导学生进行搭建作品、程序设计） 活动时教师活动学生活动工具与资源
陀螺仪(gyroscope)原理
内容 MID中的传感器 1 加速计 2 陀螺仪 3 地磁传感器 4
MID中的传感器——已商用的传感器 ◆触摸屏 ◆摄像头 ◆麦克风（ST：MEMS microphones……） ◆光线传感器 ◆温度传感器 ◆近距离传感器 ◆压力传感器（ALPS：MEMS气压传感器……） ◆陀螺仪（MEMS） ◆加速度传感器（MEMS） ◆地磁传感器（MEMS）
集成电路（Integrated Circuit，IC） 把电子元件/电路/电路系统集成到硅片（或其它半导体材料）上。 微机械（Micro-Mechanics） 把机械元件/机械结构集成到硅片（或其它半导体材料）上。 微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems，MEMS）MEMS = 集成电路+ 微机械
陀螺仪（Gyroscope） ?测量角速度 ?可用于相机防抖、视频游戏动作感应、汽车电子稳定控制系统（防滑）加速度传感器（Accelerometer） ?测量线加速度 ?可用于运动检测、振动检测、撞击检测、倾斜和倾角检测 地磁传感器（Geomagnetic sensor） ?测量磁场强度 ?可用于电子罗盘、GPS导航
陀螺仪+加速计+地磁传感器 ?电子稳像(EIS: Electronic Image Stabilization)?光学稳像(OIS: Optical Image Stabilization)?“零触控”手势用户接口 ?行人导航器 ?运动感测游戏 ?现实增强
1、陀螺仪（角速度传感器）厂商： 欧美：ADI、ST、VTI、Invensense、sensordynamics、sensonor 日本：EPSON、Panasonic、MuRata、konix 、Fujitsu、konix、SSS 国产：深迪 2、加速度传感器（G-sensor）厂商： 欧美：ADI、Freescale、ST、VTI、Invensense、Sensordynamics、Silicon Designs 日本：konix、Bosch、MSI、Panasonic、北陆电气 国产：MEMSIC（总部在美国） 3、地磁传感器（电子罗盘）厂商： 欧美：ADI、Honeywell 日本：aichi、alps、AsahiKASEI、Yamaha 国产：MEMSIC（总部在美国）
隧道内业()
隧道内业资料 一、 洞口工程（ 3） 1 、施工测量（ 4） ① 施工测量放样报验单 ②施工测量放样记录 2 、洞口开挖检验批质量验收记录表（ 6） ① 掌子面地质素描记录表（质统-地质 01） ② 隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③ 隧道拱顶沉降现场监控量测记录表 ④ 隧道地表点监测统计表 ⑤ 超前水平钻探探测报告 3 、洞门模板及支架检验批质量验收记录表（ 9 ） ① 模板安装记录表（质统-15） ② 混凝土强度试验报告 4、 洞门钢筋检验批质量验收记录表（ 11 ） ① 钢筋质量证明及材质试验报告 ②钢筋保护 层砼垫块试验报告 ③ 钢筋焊接试验报告 ④检查钢筋布置（铁程 检-14） 5、 洞门混凝土（原材料）检验批质量验收记录表（1）（ 14 ） 6、洞门混凝土（配合比）检验批质量验收记录表（ H ）（ 15 ） 7、混凝土（施工及养护）检验批质量验收记录表（川）（16 ） ① 混凝土强度试验报告 ②混凝土施工配料单 ① 水泥出厂合格证及试验报告 ③ 粗骨料实验报告 ⑤ 粉煤灰合格证及试验报告 ⑦硅灰合格证及试验报告 ⑨配合比选定报告 ② 细骨料实验报告 ④ 外加剂合格证及试验报告 ⑥ 磨细矿渣粉合格证及试验报告 ⑧拌和用水试验报告
③ 混凝土灌注日志（质统-13） ④混凝土工 程施工记录表（质统-29） ⑤ 拌合及浇筑过程控制记录表（质统（补）-1 ） ⑨ 混凝土、浆砌片石圬工灌注日志（质统-13） ⑩施工配料单 9、洞口防护 检验批质量验收记录表（ 25 ） ① 防护栏杆材料合格证及试验报告 ②声屏障材料合格证及试验报告 二、洞身开挖（ 26） 1 、施工测量放线报验单（ 27 ） ① 施工放样记录表 2、洞身开挖检验批质量验收记录表（ 29 ） ① 掌子面地质素描记录表（质统-地质 01） ② 隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③ 隧道拱顶沉降现场监控量测记录表 ④ 隧道地表点监测统计表 ⑤ 超前水平钻探探测报告 3 、隧底开挖检验批质量记录表（ 31 ） ① 掌子面地质素描记录表（质统-地质 01） 5 、弃碴场防护检验批质量验收记录表（ 33 ） ①弃碴挡护所用材料合格证及试验报告 三、支护（ 34） 1、喷射混凝土（原材料）检验批质量验收记录表（1）（ 35 ） ⑦ 混凝土拆模检查表（质统-10） 8、砌体工程检验批质量验收记录表（ ①水泥出厂合格证及试验报告 ③砌 块强度等试验报告 ⑤施工用水试验报告 ⑦砂浆强度等试验报告： ⑧ 混凝土养护记录表（质统 23 ） ② 外加剂合格证点及试验报告 ④ 中砂试验报告 ⑥ 砂浆配合比。
乐高机器人教学案
认识乐高蓝牙机器人系统____NXT 参加教师 活动目的： 1、认识NXT主要配件，并将其与RCX核心配件作比较，学习和掌握新型乐高机器人； 2、搭建蓝牙机器人； 3、知道NXT控制器各按钮的作用，初步学会在NXT是编写简单程序，理解传感器的功能活动过程： 一、乐高机器人—— MINDSTORMS NXT与RCX的比较 1、处理器由8位升到32位 丹麦乐高（LEGO）将于2006年9月上旬推出乐高公司和美国麻省理工学院共同开发的机器人组件新款“教育用LEGO Mindstorms NXT”。Mindstorms是将配备微处理器的LEGO公司的塑料积木组装起来，通过个人电脑制作的程序来控制的机器人。此前的RCX的微处理器为8位，而NXT配备32位处理器等，提高了性能。表格1列出RCX和NXT的比较。 图1：安装4个传感器和3个伺服马达的LEGO NXT 图4：LEGO NXT系统目前提供的4种传感器全家福 5、改进了编程软件
NXT程序用软件“ROBOLAB ver.2.9”，跟ROBOLAB原来的版本一样，是基于NI LabVIEW开发的。该软件不仅可以制作NXT用的程序，也可以完成RCX用的程序。此前要操作接近400个图标进行编程，这次减少为约40个，从而使得编程更为简单。OS为“Windows2000”以上和“Mac OS X”。 图5：乐高网站给出的ROBOLAB 2.9的样图，跟以前版本相比，变化较大 二、快速认识NXT 1、按钮 NXT正面有四个按钮，它们分别是开关、运行；导航和返回。 2、 NXT显示器上各图标的意义 最上一行，相当于状态栏，从左到右依次表示了：蓝牙、USB、NXT 控制器名、运行状态、电 池电量以及声音音量的情况。 状态栏的下面是六个主控操作面板，相当于主菜单，它们依次是：“My Files我的文件”、“Try me测试”、“Settings设置”、“Bluetooth 蓝牙”、“View查看”、“NXT Program NXT程序”。 三、 NXT Prpgram(NXT程序)
陀螺仪标定方案
陀螺仪标定 一、陀螺仪模型 二、标定原理 分别标定陀螺仪XYZ三轴的误差。标定一个轴时，使转台绕待标定的轴以一定角速率旋转，其余两轴不动，改变角速率的值，得到10组不同角速率下陀螺仪的三轴输出值。将陀螺仪输出值和转台输入值代入陀螺仪模型中，用最小二乘法求解误差系数矩阵。
三、标定过程 将惯性器件安装在三轴转台内环框架上，使陀螺X、Y、Z轴分别与三轴转台的内框、中框、外框同轴。 X轴标定： 1、设置转台运动方式为速率方式，先将转台归0，接通电源， 预热10min。 2、转台内框转动轴按照表格中第一个速率正转，待转速稳定 后同时采集陀螺仪3个敏感轴角速率输出值，取采样频率为 100Hz，每种速率模式采样1min。采集完成后转台停转。然 后转台反转，再采集陀螺仪输出值，采集完成后停转。10种 速率全部采集完后，将转台归0。 表1. X轴标定时3个敏感轴输出
Y轴标定： 转台中框转动轴按照表格中第一个速率正转，待转速稳定后同时采集陀螺仪3个敏感轴角速率输出值，取采样频率为100Hz，每种速率模式采样1min。采集完成后转台停转。然后转台反转，再采集陀螺仪输出值，采集完成后停转。10种速率全部采集完后，将转台归0。 表2. Y轴标定时3个敏感轴输出
Z轴标定： 转台外框转动轴按照表格中第一个速率正转，待转速稳定后同时采集陀螺仪3个敏感轴角速率输出值，取采样频率为100Hz，每种速率模式采样1min。采集完成后转台停转。然后转台反转，再采集陀螺仪输出值，采集完成后停转。10种速率全部采集完后，将转台归0。 表3. Z轴标定时3个敏感轴输出
四、数据处理 忽略转台的起始和停止阶段，求得在某输入角速率下陀螺仪输出的平均值作为该输入角速率下的陀螺输出值填入表1、2、3中。 以X轴为例，将表1中10种模式下的转台输入值和陀螺仪输出值带入数学模型式（1）中，分别得到关于，，，的10个方程，写成矩阵形式如下 =· 其中为陀螺仪X轴10种速率模式下的输出值，p、q、r 为转台输入值。 将上式写为：W=R*K 由最小二乘法公式：K=W 拟合求解出X轴标度因数、两个安装误差耦合系数、和零位误差。 同理，按X轴标定系数的处理方法，得出Y、Z轴的误差系数矩阵。
陀螺仪认识入门
谈谈对陀螺仪和加速度传感器的感性认识 前几天看到官网的新规则觉得很有意思看看自己帐号注册2年多了比赛也做了2届从论坛上下了大堆资料也没给论坛贡献什么有价值的东西实在惭愧啊正好自己以前捣鼓过一段时间四轴飞行器把当时收集的一些资料发上来大家共享下吧大部分取自网络还有一部分自己的思考重要的地方用红字标明了来自网络的都用蓝字标明本人才疏学浅论坛里藏龙卧虎有不对的还请大家指正新手看看全当一个感性认识。由于时间太长就不标原文地址了大家搜搜都能搜到另外四轴飞控论坛上已经看到有人跑过去要7260 和EN—03的资料了嘿嘿数据手册其实很好找的相关资料也很多的大家多多利用搜索引擎 啊 加速度传感器测的是什么？ 我觉得很多时候大家都被它的名字给误导了我觉得准确的来说它测的不是加速度至少对于mma7260这类的片子它检测的是它受到的惯性力(包括重力！重力也是惯性力)。那又有人要问了 F=ma 惯性力不就是加速度么？差矣加速度传感器实际上是用MEMS 技术检测惯性力造成的微小形变注意检测的是微小形变所以你把加速度传感器水平静止放在桌子上它的Z轴输出的是1g的加速度因为它Z轴方向被重力向下拉出了一个形变可是你绝对不会认为它在以1g的加速度往下落吧你如果让它做自由落体它的Z轴输出应该是0 给个形象的说法可以把它看成是一块弹弹胶它检测的就是自己在三个方向被外力作用造成的形变。从刚才的分析可以发现重力这个东西实际是个很恶心的东西它能隔空打牛，在不产生加速度的情况下对加速度传感器造成形变，在产生加速度的时候不造成形变，而其他力都做不到。可惜的是，加速度传感器不会区分重力加速度与外力加 速度。 所以，当系统在三维空间做变速运动时，它的输出就不正确了或者说它的输出不能表明物体的姿态和运动状态举个例子当一个物体在空间做自由落体时在X轴受到一个外力作用产生g的加速度这时候x y z 轴的输出分别是 g,0,0 如果这个物体被x轴朝下静止放在水平面上它x y z 轴的输出也分别是 g,0,0 所以说只靠加速度传感器 来估计自己的姿态是很危险而不可取的 加速度传感器有什么用？ 加速度计,可以测量加速度,包括重力加速度,于是在静止或匀速运动（匀速直线运动）的时候,加速度计仅仅测量的是重力加速度,而重力加速度与刚才所说的R坐标系（绝对坐标系）是固连的,通过这种关系,可以得到加速度计所在平面与地面的角度关系也 就是横滚角和俯仰角计算公示如下俯仰角
隧道内业资料
隧道业资料 一、洞口工程（3） 1、施工测量（4） ①施工测量放样报验单②施工测量放样记录 2、洞口开挖检验批质量验收记录表（6） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） ②隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③隧道拱顶沉降现场监控量测记录表 ④隧道地表点监测统计表 ⑤超前水平钻探探测报告 3、洞门模板及支架检验批质量验收记录表（9） ①模板安装记录表（质统-15） ②混凝土强度试验报告 4、洞门钢筋检验批质量验收记录表（11） ①钢筋质量证明及材质试验报告②钢筋保护层砼垫块试验报告 ③钢筋焊接试验报告④检查钢筋布置（铁程检-14） 5、洞门混凝土（原材料）检验批质量验收记录表（Ⅰ）（14） 6、洞门混凝土（配合比）检验批质量验收记录表（Ⅱ）（15） ①水泥出厂合格证及试验报告②细骨料实验报告 ③粗骨料实验报告④外加剂合格证及试验报告 ⑤粉煤灰合格证及试验报告⑥磨细矿渣粉合格证及试验报告
⑦硅灰合格证及试验报告⑧拌和用水试验报告 ⑨配合比选定报告 7、混凝土（施工及养护）检验批质量验收记录表（Ⅲ）（16） ①混凝土强度试验报告②混凝土施工配料单 ③混凝土灌注日志（质统-13）④混凝土工程施工记录表（质统-29） ⑤拌合及浇筑过程控制记录表（质统（补）-1） ⑦混凝土拆模检查表（质统-10）⑧混凝土养护记录表（质统-11） 8、砌体工程检验批质量验收记录表（23） ①水泥出厂合格证及试验报告②外加剂合格证点及试验报告 ③砌块强度等试验报告④中砂试验报告 ⑤施工用水试验报告⑥砂浆配合比。 ⑦砂浆强度等试验报告：⑧石砌圬工施工记录表（质统-30） ⑨混凝土、浆砌片石圬工灌注日志（质统-13）⑩施工配料单 9、洞口防护检验批质量验收记录表（25） ①防护栏杆材料合格证及试验报告②声屏障材料合格证及试验报告 二、洞身开挖（26） 1、施工测量放线报验单（27） ①施工放样记录表 2、洞身开挖检验批质量验收记录表（29） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） ②隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③隧道拱顶沉降现场监控量测记录表