高動態(tài)航姿儀供應(yīng)

下面，我們以單自由度陀螺儀為例，來解析角速度測量的原理。單自由度陀螺儀的簡化模型如下圖所示，其中x、y、z分別表示陀螺儀的三個軸。假設(shè)基座被固定在汽車上，y軸即為汽車的前進(jìn)方向。當(dāng)汽車?yán)@y軸或z軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)環(huán)起到了隔離運(yùn)動的作用，陀螺轉(zhuǎn)軸并不會隨汽車轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。但當(dāng)汽車?yán)@x軸轉(zhuǎn)動時(shí)，內(nèi)環(huán)上會產(chǎn)生一對力F，形成沿x軸方向的力矩mx。由于陀螺儀在x軸方向沒有轉(zhuǎn)動自由度，力矩mx將使陀螺主軸繞內(nèi)環(huán)y軸進(jìn)動。因此，通過測量y軸的角速度，我們可以間接測量到汽車在x軸的角速度。具體的建模和求解過程需要基于動量矩定理，這里不再詳細(xì)展開。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，提供沉浸式體驗(yàn)。高動態(tài)航姿儀供應(yīng)

陀螺儀在航空飛行領(lǐng)域的應(yīng)用：由于各種電子設(shè)備和電腦控制的高科技發(fā)展，各種現(xiàn)代飛機(jī)的設(shè)計(jì)大多數(shù)都是靜不穩(wěn)定的，必須利用電子設(shè)備和電腦來輔助控制來使飛機(jī)取得良好的飛行控制。這種飛機(jī)單純依靠飛行員手指來控制難度會加大。飛機(jī)雖然仍能飛行，但是會出現(xiàn)不同程度的搖晃不定，總是處于一種不穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。有時(shí)重心設(shè)定的不太準(zhǔn)確，稍微有差別，也會使飛機(jī)飛行不太穩(wěn)定。空中有各種亂流，也會使飛機(jī)飛行不夠穩(wěn)定，這時(shí)就使用陀螺儀增穩(wěn)，飛機(jī)就會一直平穩(wěn)的飛行，讓飛行員感覺更容易操控飛機(jī)，做出各種動作也更加標(biāo)準(zhǔn)。高動態(tài)航姿儀供應(yīng)機(jī)械式陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但精度相對較低，適用于中低精度場合。

高速轉(zhuǎn)動的剛體被大家稱為陀螺，利用支撐架增加一個或兩個自由度制作而成的陀螺儀具有特殊的性質(zhì)：定軸性、進(jìn)動性，利用這兩個性質(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)軸方向相對慣性空間不變。進(jìn)動性：陀螺儀轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動時(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；外環(huán)軸方向受力后，陀螺主軸繞內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動。這與轉(zhuǎn)子靜止時(shí)不同。

陀螺儀器較早是用于航海導(dǎo)航，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應(yīng)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(tǒng)中的一個敏感元件，即可作為信號傳感器。根據(jù)需要，陀螺儀器能提供準(zhǔn)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(dǎo)航儀來控制飛機(jī)、艦船或航天飛機(jī)等航行體按一定的航線飛行，而在導(dǎo)彈、衛(wèi)星運(yùn)載器或空間探測火箭等航行體的制導(dǎo)中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。陀螺儀通過實(shí)時(shí)監(jiān)測角速度和方向變化，為航空航天等領(lǐng)域提供了關(guān)鍵的導(dǎo)航和控制支持。

但通常多按陀螺儀中所采用的支承方式分類：滾珠軸承自由陀螺儀，它是經(jīng)典的陀螺儀。利用滾珠軸承支承是應(yīng)用較早、較普遍的支承方式。滾珠軸承靠直接接觸，摩擦力矩大，陀螺儀的精度不高，漂移率為每小時(shí)幾度，但工作可靠，迄今還用在精度要求不高的場合。一個自由轉(zhuǎn)子陀螺儀(雙自由度陀螺儀)靠內(nèi)環(huán)軸和外環(huán)軸角度傳感元件可以測量兩個姿態(tài)角。液浮陀螺儀，又稱浮子陀螺。內(nèi)框架(內(nèi)環(huán))和轉(zhuǎn)子形成密封球形或圓柱形的浮子組件。轉(zhuǎn)子在浮子組件內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，在浮子組件與殼體間充以浮液，用以產(chǎn)生所需要的浮力和阻尼。浮力與浮子組件的重量相等者，稱為全浮陀螺；浮力小于浮子組件重量者稱為半浮陀螺。陀螺儀的發(fā)展和應(yīng)用將進(jìn)一步推動導(dǎo)航、航空航天、智能設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。貴州慣性導(dǎo)航系統(tǒng)安裝

隨著MEMS技術(shù)的成熟，微型陀螺儀逐漸成為市場主流，應(yīng)用于各種消費(fèi)電子產(chǎn)品。高動態(tài)航姿儀供應(yīng)

另一個內(nèi)部萬向節(jié)安裝在陀螺儀框架(外部萬向節(jié))中，以便圍繞其自身平面的軸方向進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動，且該軸方向總是垂直于陀螺儀框架(外部萬向節(jié))的樞軸線。由此這個內(nèi)部萬向節(jié)可以在兩個角度上自由旋轉(zhuǎn)。中心輪盤的旋轉(zhuǎn)軸向就是旋轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)子被限制為繞著一個總是垂直于內(nèi)部萬向節(jié)的軸方向上旋轉(zhuǎn)。所以轉(zhuǎn)子可以在三個角度上自由旋轉(zhuǎn)，其軸只有兩個。中心輪盤出入軸上所施加的力會通過輸出軸上的反作用力相應(yīng)反饋出來。通過自行車的前輪，就可以很容易理解這些陀螺儀的運(yùn)行。如果車輪偏離垂直方向，使車輪頂部向左移動，車輪的前緣也會向左轉(zhuǎn)動。換句話說，在一個轉(zhuǎn)動的輪盤的軸上的旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生第三個軸上的旋轉(zhuǎn)。高動態(tài)航姿儀供應(yīng)