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Gyraon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。

责任编辑:Ct

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