陀螺儀是什么?陀螺儀是一種慣性傳感器,用于測量角速度或角位移。用途:陀螺儀普遍應用于各種領域,包括:航空和航天:飛機、直升機和航天器的導航和姿態控制;汽車:電子穩定控制系統(ESC)和自適應巡航控制(ACC);機器人:平衡和姿態控制;虛擬現實(VR)和增強現實(AR):頭部跟蹤和手勢控制;消費電子產品:智能手機和可穿戴設備的屏幕翻轉和方向鎖定。原理:陀螺儀的工作原理基于角動量守恒定律。當陀螺高速旋轉時,它會產生一個稱為角動量的物理量。當陀螺受到外力的作用而旋轉(角速度),角動量會改變方向,產生一個與角速度成正比的力矩。通過測量這個力矩,陀螺儀可以確定旋轉速度和方向。陀螺儀可以用于地理測量和地圖制作,提供準確的地理信息。天津慣導批發
誰能講講陀螺儀的原理?機械轉子式陀螺儀的主要構造是高速旋轉的陀螺轉子和陀螺主軸。通過在陀螺主軸上安裝內環架,即可構成單自由度陀螺儀(總共兩自由度)。若再在外環架之外添加一環,則形成雙自由度陀螺儀(共有三自由度)。再輔以驅動陀螺轉子高速旋轉的力矩馬達和信號傳感器等組件,一個完整的陀螺儀就誕生了。機械轉子陀螺儀主要依賴角動量守恒定律中的定軸性和進動性兩大特性來進行角速度測量。(1)定軸性指的是陀螺轉子在高速旋轉且沒有外力作用時,其自轉軸在慣性空間中會保持穩定不變的指向,即始終指向一個固定的方向。(2)進動性則表現為當陀螺轉子高速旋轉時,若外力矩作用于外環軸,陀螺主軸將繞內環轉動;若外力矩作用于內環軸,陀螺主軸將繞外環轉動。這種轉動角速度的方向與外力矩的作用方向是相互垂直的。浙江自動化采煤陀螺儀機械式陀螺儀的結構簡單,制造成本低,但精度相對較低,適用于中低精度場合。
1950s,美國查爾斯·史塔克·德雷伯實驗室,采用液浮支撐技術,研制出液浮陀螺儀,使陀螺儀的精度達到了慣性級要求。1960s,美國羅伯特·克雷格,研制出動力調諧陀螺儀,在戰術導彈和特種飛機等平臺成功應用1963,美國研制出激光陀螺儀,隨后將其應用到飛機與戰術導彈1964,美國研制出靜電陀螺儀,并于1979年將其應用于“三叉戟”彈道導彈核潛艇,使得潛艇導航能力實現質的飛躍1990s,以微機電陀螺儀(MEMS)、半球諧振陀螺儀(RG)為表示的振動陀螺儀,以及以核磁共振陀螺儀(NMRG)、原子干涉陀螺儀(AIG)為表示的原子陀螺儀快速發展。
不過,從此以后,以陀螺儀為主要的慣性制導系統就被普遍應用于航空航天,這里的導彈里面依然有這套東西,而隨著需求的刺激,陀螺儀也在不斷進化。傳統的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀,機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高,結構復雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來,現代陀螺儀的發展已經進入了一個全新的階段。1976年等提出了現代光纖陀螺儀的基本設想,到八十年代以后,現代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展,與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。陀螺儀的作用主要在于測量和記錄物體的角速度和方向變化,是導航和慣性導航系統中不可或缺的部分。
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。陀螺儀可以用于醫療設備的姿態穩定和運動追蹤,提高手術的精確性和安全性。福建慣導使用方法
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。天津慣導批發
陀螺儀的應用和總結。陀螺儀陀螺儀是一種既古老而又很有生命力的儀器,從頭一臺真正實用的陀螺儀器問世以來已有大半個世紀,但直到現也,陀螺儀仍在吸引著人們對它進行研究,這是由于它本身具有的特性所決定的。陀螺儀較主要的基本特性是它的穩定性和進動性。人們從兒童玩的地陀螺中早就發現高速旋轉的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直,這就反映了陀螺的穩定性。研究陀螺儀運動特性的理論是繞定點運動剛體動力學的一個分支,它以物體的慣性為基礎,研究旋轉物體的動力學特性。天津慣導批發