黑龍江陀螺儀工作原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-10-13

高速轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體被大家稱為陀螺,利用支撐架增加一個(gè)或兩個(gè)自由度制作而成的陀螺儀具有特殊的性質(zhì):定軸性、進(jìn)動(dòng)性,利用這兩個(gè)性質(zhì)根據(jù)牛頓定律可以計(jì)算出某一方向的角速度。慣性器件一:陀螺儀敏感角速度原理-有駕定軸性:高速運(yùn)轉(zhuǎn)的剛體在不受外力矩的作用下旋轉(zhuǎn)軸方向相對(duì)慣性空間不變。進(jìn)動(dòng)性:陀螺儀轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),陀螺儀內(nèi)環(huán)軸方向受力后,陀螺主軸繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng);外環(huán)軸方向受力后,陀螺主軸繞內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。這與轉(zhuǎn)子靜止時(shí)不同。光纖陀螺儀具有抗電磁干擾、體積小、重量輕等特點(diǎn),適用于復(fù)雜環(huán)境下的精確測(cè)量。黑龍江陀螺儀工作原理

黑龍江陀螺儀工作原理,陀螺儀

集成光學(xué)陀螺儀,隨著集成光路的發(fā)展,可在單塊芯片上實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的功能,可以將幾毫米直徑的集成環(huán)形腔激光器、光電檢測(cè)電路都集成在同一芯片上,作為集成光學(xué)陀螺儀的敏感元件,這樣可以較大程度上減小現(xiàn)有光學(xué)陀螺儀的質(zhì)量和尺寸,降低成本和功耗,更好地控制熱效應(yīng),增加可靠性,因此利用集成光學(xué)技術(shù)制造的光學(xué)陀螺儀具有良好的發(fā)展前景。目前,圍繞著集成環(huán)形腔激光器已經(jīng)展開了普遍的研究,但是關(guān)鍵技術(shù)還有待突破。此外,包括核磁諧振和超流體等的頂端技術(shù)也已經(jīng)得到了驗(yàn)證,未來也將在新型陀螺儀上得到應(yīng)用。將一個(gè)陀螺放置在桌面上,它會(huì)向一個(gè)方向傾倒,但如果將其旋轉(zhuǎn)起來,它便能夠穩(wěn)穩(wěn)地立在桌子上,只要旋轉(zhuǎn)不止,它就不會(huì)傾倒。湖南高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不同類型的陀螺儀具有不同的測(cè)量精度和適用范圍,可根據(jù)需求選擇合適的型號(hào)進(jìn)行應(yīng)用。

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陀螺儀的作用,這陀螺儀和重力傳感器有什么區(qū)別呢?區(qū)別很多,但較大的區(qū)別就是重力傳感對(duì)于空間上的位移感受維較少,能做到6個(gè)方向的感應(yīng)就已經(jīng)很不錯(cuò)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(gè)級(jí)別上的產(chǎn)品??赡芸吹竭@里,大家還是會(huì)覺得有些迷惑,既然陀螺儀很厲害,那么它在手機(jī)上到底有什么用呢?我們不妨來看看。導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始,就用于導(dǎo)航,先是德國人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機(jī)的導(dǎo)航能力將達(dá)到前所未有的水準(zhǔn)。實(shí)際上,目前很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機(jī)上安裝了相應(yīng)的軟件,其導(dǎo)航能力絕不亞于目前很多船舶、飛機(jī)上用的導(dǎo)航儀。

三軸陀螺儀主要用來測(cè)量無人機(jī)在飛行過程中俯仰角、橫滾角和偏航角的角速度,并根據(jù)角速度積分計(jì)算角度的改變。而一般采用雙軸傾角傳感器,與三軸陀螺儀構(gòu)成全姿態(tài)增穩(wěn)控制回路。陀螺儀測(cè)量得到的角速度信息用作增穩(wěn)反饋控制,使飛機(jī)操縱起來變的更“遲鈍”一些,從而利用傾角傳感器測(cè)得飛機(jī)橫滾角和俯仰角。然后將陀螺儀測(cè)得的角速率信息和傾角傳感器測(cè)得的姿態(tài)角進(jìn)行捷聯(lián)運(yùn)算,得到融合后的姿態(tài)信息。這種較為復(fù)雜的捷聯(lián)算法,能夠使姿態(tài)精度得到很大提高。近年來,微型化和集成化的陀螺儀技術(shù)不斷進(jìn)步,為便攜式設(shè)備和智能手機(jī)的導(dǎo)航功能提供了新的解決方案。

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光纖陀螺儀的原理是利用光程的變化檢測(cè)出兩條光路的相位差,就可以測(cè)出光路旋轉(zhuǎn)角速度,主要用于航空,航海,航天和國家防護(hù)工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。微機(jī)電陀螺儀MEMS一般會(huì)用在手機(jī)等電子產(chǎn)品上,通常有兩個(gè)方向的可移動(dòng)電容板,徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體做徑向運(yùn)動(dòng),橫向的電容板測(cè)量由于橫向運(yùn)動(dòng)帶來的電容變化,所以由電容的變化可以計(jì)算出角速度。所以,陀螺儀不光是用在手機(jī)里那么簡(jiǎn)單,大到航海,航空和航天,導(dǎo)彈、衛(wèi)星運(yùn)載器,國家防護(hù)等領(lǐng)域,并且地面設(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探都離不開它。在生活中汽車導(dǎo)行,手機(jī),環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域都需要陀螺儀的參與。虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)設(shè)備中,陀螺儀用于捕捉用戶頭部運(yùn)動(dòng),提供沉浸式體驗(yàn)。云南慣導(dǎo)行價(jià)

隨著MEMS技術(shù)的成熟,微型陀螺儀逐漸成為市場(chǎng)主流,應(yīng)用于各種消費(fèi)電子產(chǎn)品。黑龍江陀螺儀工作原理

陀螺儀到底有什么用呢?頭一大用途,導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始,就用于導(dǎo)航,先是德國人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機(jī)的導(dǎo)航能力將達(dá)到前所未有的水準(zhǔn)。實(shí)際上,目前很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀。第二大用途,可以和手機(jī)上的攝像頭配合使用,比如防抖,這會(huì)讓手機(jī)的拍照攝像能力得到很大的提升。第三大用途,各類游戲的傳感器 ,比如飛行游戲,體育類游戲,甚至包括一些頭一視角類射擊游戲,陀螺儀完整監(jiān)測(cè)游戲者手的位移,從而實(shí)現(xiàn)各種游戲操作效果。第四大用途,可以用作輸入設(shè)備,陀螺儀相當(dāng)于一個(gè)立體的鼠標(biāo),這個(gè)功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似,甚至可以認(rèn)為是一種類型。黑龍江陀螺儀工作原理