撓性陀螺儀,轉(zhuǎn)子裝在彈性支承裝置上的陀螺儀。在撓性陀螺儀中應(yīng)用較廣的是動(dòng)力調(diào)諧撓性陀螺儀。它由內(nèi)撓性桿、外撓性桿、平衡環(huán)、轉(zhuǎn)子、驅(qū)動(dòng)軸和電機(jī)等組成。它靠平衡環(huán)扭擺運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力反作用力矩(陀螺力矩)來平衡撓性桿支承產(chǎn)生的彈性力矩,從而使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)無約束的自由轉(zhuǎn)子,這種平衡就是調(diào)諧。撓性陀螺儀是60年代迅速發(fā)展起來的慣性元件,它因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高(與液浮陀螺相近)、成本低,在飛機(jī)和導(dǎo)彈上得到了普遍應(yīng)用。陀螺儀工作原理基于角動(dòng)量守恒定律,旋轉(zhuǎn)物體在無外力矩作用時(shí),旋轉(zhuǎn)軸保持穩(wěn)定。江西防爆型慣導(dǎo)
誰能講講陀螺儀的原理?機(jī)械轉(zhuǎn)子式陀螺儀的主要構(gòu)造是高速旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子和陀螺主軸。通過在陀螺主軸上安裝內(nèi)環(huán)架,即可構(gòu)成單自由度陀螺儀(總共兩自由度)。若再在外環(huán)架之外添加一環(huán),則形成雙自由度陀螺儀(共有三自由度)。再輔以驅(qū)動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的力矩馬達(dá)和信號(hào)傳感器等組件,一個(gè)完整的陀螺儀就誕生了。機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀主要依賴角動(dòng)量守恒定律中的定軸性和進(jìn)動(dòng)性兩大特性來進(jìn)行角速度測(cè)量。(1)定軸性指的是陀螺轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)且沒有外力作用時(shí),其自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中會(huì)保持穩(wěn)定不變的指向,即始終指向一個(gè)固定的方向。(2)進(jìn)動(dòng)性則表現(xiàn)為當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí),若外力矩作用于外環(huán)軸,陀螺主軸將繞內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng);若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸,陀螺主軸將繞外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的方向與外力矩的作用方向是相互垂直的。江西防爆型慣導(dǎo)陀螺儀分為機(jī)械式、激光式和光纖式三大類,各自具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。
傳感器,陀螺儀傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)。在假象的平面上揮動(dòng)鼠標(biāo),屏幕上的光標(biāo)就會(huì)跟著移動(dòng),并可以繞著鏈接畫圈和點(diǎn)擊按鍵。當(dāng)你正在演講或離開桌子時(shí),這些操作都能夠很方便地實(shí)現(xiàn)。 陀螺儀傳感器原本是運(yùn)用到直升機(jī)模型上的,目前已經(jīng)被普遍運(yùn)用于手機(jī)這類移動(dòng)便攜設(shè)備上(IPHONE的三軸陀螺儀技術(shù))。MEMS陀螺儀,基于MEMS的陀螺儀價(jià)格相比光纖或者激光陀螺便宜很多,但使用精度非常低,需要使用參考傳感器進(jìn)行補(bǔ)償,以提高使用精度。ADI公司是低成本的MEMS陀螺儀的主要制造商,VMSENS提供的AHRS系統(tǒng)正是通過這種方式,對(duì)低成本的MEMS陀螺儀進(jìn)行輔助補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)的?;贛EMS 技術(shù)的陀螺因其成本低,能批量生產(chǎn),已經(jīng)能夠普遍應(yīng)用于汽車牽引控制系統(tǒng)、醫(yī)用設(shè)備、特種設(shè)備等低成本需求應(yīng)用中。
在系統(tǒng)方面,陀螺儀的信號(hào)調(diào)節(jié)電路可簡(jiǎn)化為電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分和加速傳感器感應(yīng)電路兩部分(圖2): - 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分通過靜電激勵(lì)方法,使驅(qū)動(dòng)電路前后振蕩,為機(jī)械元件提供勵(lì)磁;感應(yīng)部分通過測(cè)量電容變化來測(cè)量科里奧利力在感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)上產(chǎn)生的位移,這是一個(gè)穩(wěn)健、可靠的技術(shù),被成功地用于ST的MEMS產(chǎn)品線,能夠提供強(qiáng)度與施加在傳感器上的角速率成正比的模擬或數(shù)字信號(hào)。 在控制電路內(nèi)部有先進(jìn)的電源關(guān)斷功能,當(dāng)不需要傳感器功能時(shí),可關(guān)閉整個(gè)傳感器,或讓其進(jìn)入深度睡眠模式,以大幅降低陀螺儀的總功耗,當(dāng)需要檢測(cè)傳感器上施加的角速率時(shí),在接到用戶的命令后,傳感器可從睡眠模式中立即喚醒。陀螺儀可以用于醫(yī)療設(shè)備的姿態(tài)穩(wěn)定和運(yùn)動(dòng)追蹤,提高手術(shù)的精確性和安全性。
說到陀螺儀有什么用,小編只能說,必不可缺吧!尤其是現(xiàn)在的智能終端已經(jīng)大面積使用,之前因?yàn)槌杀据^高,普遍用在飛機(jī)、航母及大型運(yùn)作設(shè)備上,就用現(xiàn)在的智能手機(jī)來研究下陀螺儀吧,之后還會(huì)介紹清楚陀螺儀的特性,看完大家就能完全理解陀螺儀了。能輔助GPS進(jìn)行慣性導(dǎo)航。特別是在沒有GPS信號(hào)的隧道、橋梁或高樓附近,陀螺儀會(huì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)的方向和速度,將速度乘以時(shí)間獲得運(yùn)動(dòng)的距離,實(shí)現(xiàn)精確定位導(dǎo)航,并能修正導(dǎo)航線路。這就是手機(jī)陀螺儀的作用,有沒有覺得這手機(jī)陀螺儀很不可缺少呢?陀螺儀可以用于船舶和航空器的姿態(tài)穩(wěn)定控制,提高航行的安全性和穩(wěn)定性。江西防爆型慣導(dǎo)
陀螺儀可以用于無人機(jī)的姿態(tài)控制和導(dǎo)航,提供準(zhǔn)確的飛行數(shù)據(jù)。江西防爆型慣導(dǎo)
一個(gè)旋轉(zhuǎn)著的陀螺的穩(wěn)定性與這個(gè)陀螺的轉(zhuǎn)速有著直接的關(guān)系,轉(zhuǎn)速越快,陀螺就越穩(wěn)。這是因?yàn)樾D(zhuǎn)著的物體都有一個(gè)轉(zhuǎn)軸,這個(gè)轉(zhuǎn)軸的方向是不容易輕易改變的,這是由旋轉(zhuǎn)物體的特性所決定的,轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快,轉(zhuǎn)軸的方向便越難以改變。所以當(dāng)我們?yōu)橐粋€(gè)旋轉(zhuǎn)的陀螺提供一個(gè)支點(diǎn),那么這個(gè)陀螺便會(huì)豎直地在支點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸始終指向上方,但是如果我們將旋轉(zhuǎn)的陀螺以一定的傾斜角度放置在這個(gè)支點(diǎn)上,它就會(huì)保持原有的傾斜角度在支點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)陀螺本身還會(huì)圍繞支點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。江西防爆型慣導(dǎo)