陀螺儀的基本部件包括:1、陀螺轉子(常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉,并見其轉速近似為常值)。2、內、外框架(或稱內、外環,它是使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度的結構)。3、附件(是指力矩馬達、信號傳感器等)。陀螺儀的兩個重要特性,陀螺儀有兩個非常重要的基本特性:一為定軸性,另一是進動性,這兩種特性都是建立在角動量守恒的原則下。定軸性,當陀螺轉子以高速旋轉時,在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時,陀螺儀的自轉軸在慣性空間中的指向保持穩定不變,即指向一個固定的方向;同時反抗任何改變轉子軸向的力量。這種物理現象稱為陀螺儀的定軸性或穩定性。陀螺儀在航空航天領域的應用范圍普遍,如飛行器姿態控制、慣性導航系統等。黑龍江慣導價位
單自由度陀螺儀給陀螺增加了一個自由度,共有兩個自由度。單自由度陀螺儀模型如圖3所示,x、y、z分別為陀螺儀的三個周,x方向沒有自由度。轉子飛速轉動的動量H沿z軸方向。當基座繞z軸轉動或y軸轉動時,由于內框架具有隔離運動作用,轉子不會隨著基座的轉動而轉動。當基座繞x軸轉動時,內框架軸有一對力F作用在內框架軸的兩端,形成力矩M_x,方向沿x軸方向。由于陀螺儀沒有該方向的轉動自由度,力矩M_x使陀螺儀繞內框架進動,沿y軸方向??傊?,單自由度陀螺儀可敏感缺少自由度方向的角速度。湖北慣性導航系統使用方法陀螺儀利用陀螺效應,即旋轉物體的角動量會保持不變,來測量物體的旋轉。
垂直陀螺儀(Vertical Gyroscope)存在各種類型航空儀表的慣性導航系統和基本輸進系統中,用來丈量航天器的側傾角度(橫滾)和俯仰角(姿態)。陀螺儀作為一種慣性測量器件,是慣性導航、慣性制導和慣性測量系統的主要部件,普遍應用于特種和民用領域。陀螺儀的原理很簡單,其基本原理和自行車能直立行走的原理一樣,主要部件是一個能快速旋轉的金屬輪,就是靠這個快速旋轉的輪子產生恒定的方向性,來指示或驅動或該變飛行器的飛行姿態,陀螺儀是靠陀螺輪高速旋轉而工作的。
原子陀螺儀,由于各國的高度關注,原子陀螺儀技術不斷取得突破性進展,已開始逐漸從實驗室步入工程化并較終通往產業化。核磁共振陀螺儀具有體積小、功耗低、抗干擾能力強等明顯特點,與MEMS工藝技術相結合,有望實現芯片型慣性級陀螺儀,并以捷聯式方案應用到微小型戰術導彈、微小衛星、小型飛行器和自主式水下航行器等裝備上。原子干涉陀螺儀具有超髙的理論精度,特別適合作為高精度平臺式慣性導航系統的傳感器,應用到戰略武器裝備上,但目前來看,原子干涉陀螺儀距離較終產業化應用仍面臨許多技術困難,需要做好中長期的規劃部署。陀螺儀的應用范圍普遍,包括航空航天、導航系統、慣性導航儀、無人機、汽車穩定控制等領域。
陀螺儀的作用,這陀螺儀和重力傳感器有什么區別呢?區別很多,但較大的區別就是重力傳感對于空間上的位移感受維較少,能做到6個方向的感應就已經很不錯了,而陀螺儀則是全方面的。這很重要,毫不夸張的說,這兩者不是一個級別上的產品??赡芸吹竭@里,大家還是會覺得有些迷惑,既然陀螺儀很厲害,那么它在手機上到底有什么用呢?我們不妨來看看。導航。陀螺儀自被發明開始,就用于導航,先是德國人將其應用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機的導航能力將達到前所未有的水準。實際上,目前很多專業手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機上安裝了相應的軟件,其導航能力絕不亞于目前很多船舶、飛機上用的導航儀。陀螺儀特點包括響應速度快、精度高、不受外部環境影響等,能夠提供可靠的姿態控制和導航信息。黑龍江慣導價位
陀螺儀的作用是提供準確的方向和位置信息,用于導航、航空航天、慣性導航等領域。黑龍江慣導價位
在接下來的內容中,我們將更多地了解陀螺儀在國民生活應用中的表現。我們大致了解陀螺儀的來歷,原理和種類,那么,它與我們的日常生活有怎樣的關系呢?陀螺儀器較早是用于航海導航,但隨著科學技術的發展,它在航空和航天事業中也得到普遍的應用。陀螺儀器不只可以作為指示儀表,而更重要的是它可以作為自動控制系統中的一個敏感元件,即可作為信號傳感器。根據需要,陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號,以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行,而在導彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中,則直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制。黑龍江慣導價位