實(shí)時(shí)陀螺儀參考價(jià)

人們利用陀螺的力學(xué)性質(zhì)所制成的各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀(gyroscope)，它在航海、航天、特種等各個(gè)領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。比如：回轉(zhuǎn)羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉(zhuǎn)、陀螺的章動(dòng)等。陀螺儀的種類很多，按用途來分，它可以分為傳感陀螺儀和指示陀螺儀。傳感陀螺儀用于飛行體運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，作為水平、垂直、俯仰、航向和角速度傳感器。指示陀螺儀主要用于飛行狀態(tài)的指示，作為駕駛和領(lǐng)航儀表使用。陀螺儀還可分為壓電陀螺儀，微機(jī)械陀螺儀，光纖陀螺儀和激光陀螺儀，它們都是電子式的，并且它們可以和加速度計(jì)，磁阻芯片，GPS，做成慣性導(dǎo)航控制系統(tǒng)。地下勘探、隧道挖掘等領(lǐng)域，陀螺儀有助于精確測量地下的空間結(jié)構(gòu)和方向。實(shí)時(shí)陀螺儀參考價(jià)

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(gè)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(dòng)的作用，陀螺轉(zhuǎn)軸并不會(huì)隨汽車轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)汽車?yán)@x軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)環(huán)上會(huì)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(dòng)自由度，力矩mx將使陀螺主軸繞內(nèi)環(huán)y軸進(jìn)動(dòng)。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(dòng)量矩定理，這里不再詳細(xì)展開。實(shí)時(shí)陀螺儀參考價(jià)與其他傳感器（如加速度計(jì)）相結(jié)合，陀螺儀能實(shí)現(xiàn)更為精確的姿態(tài)解算。

陀螺儀的分類：按照轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度分成：雙自由度陀螺儀(也稱三自由度陀螺儀)和單自由度陀螺儀(也稱二自由度陀螺儀)。前者用于測定飛行器的姿態(tài)角，后者用于測定姿態(tài)角速度，因此常稱單自由度陀螺儀為。浮子陀螺由于利用浮力支承，摩擦力矩減小，陀螺儀的精度較高，但因不能定位仍有摩擦存在。為彌補(bǔ)這一不足，通常在液浮的基礎(chǔ)上增加磁懸浮，即由浮液承擔(dān)浮子組件的重量，而用磁場形成的推力使浮子組件懸浮在中心位置?，F(xiàn)代高精度的單自由度液浮陀螺常是液浮、磁浮和動(dòng)壓氣浮并用的三浮陀螺儀。這種陀螺儀比滾珠軸承陀螺儀的精度高,漂移率為0.01度/時(shí)。但液浮陀螺儀要求較高的加工精度、嚴(yán)格的裝配、精確的溫控，因而成本較高。

我們以一個(gè)單軸偏航陀螺儀為例，探討較簡單的工作原理（圖1）。兩個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)向相反方向做連續(xù)運(yùn)動(dòng)，如藍(lán)色箭頭所示。只要從外部施加一個(gè)角速率，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直的科里奧利力，如圖中黃色箭頭所示。產(chǎn)生的科里奧利力使感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生位移，位移大小與所施加的角速率大小成正比。因?yàn)閭鞲衅鞲袘?yīng)部分的運(yùn)動(dòng)電極（轉(zhuǎn)子）位于固定電極（定子）的側(cè)邊，上面的位移將會(huì)在定子和轉(zhuǎn)子之間引起電容變化，因此，在陀螺儀輸入部分施加的角速率被轉(zhuǎn)化成一個(gè)專門使用電路可以檢測的電參數(shù)。陀螺儀的作用是提供準(zhǔn)確的方向和位置信息，用于導(dǎo)航、航空航天、慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。

如果大家不理解，舉個(gè)例子，前面有一個(gè)大樓，用手機(jī)攝像頭對準(zhǔn)它，馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關(guān)參數(shù)，比如樓的高度，寬度，海拔，如果連接到數(shù)據(jù)庫，甚至可以得到這座大廈的物主、建設(shè)時(shí)間、現(xiàn)在的用途、可容納的人數(shù)等。陀螺儀較新技術(shù)簡介和發(fā)展趨勢，目前，陀螺儀技術(shù)正在由傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺向以光學(xué)陀螺儀為表示的新型陀螺儀轉(zhuǎn)變，下面再簡要介紹幾種處在技術(shù)領(lǐng)域前沿的新型陀螺儀技術(shù)，希望能夠幫助讀者開闊視野，了解到國外陀螺儀技術(shù)的較新發(fā)展。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)。實(shí)時(shí)陀螺儀參考價(jià)

陀螺儀的工作原理基于角動(dòng)量守恒定律，通過測量旋轉(zhuǎn)部件的慣性變化來計(jì)算物體的角度和方向。實(shí)時(shí)陀螺儀參考價(jià)

陀螺儀的發(fā)展歷程：機(jī)械式 → 小型芯片狀。1850年，法國物理學(xué)家，萊昂·傅科，發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子由于慣性作用，其旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向固定方向，故用希臘字gyro（旋轉(zhuǎn)）和skopein（看）來命名這種設(shè)備，即陀螺儀（gyro scope），并利用陀螺儀驗(yàn)證了地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1908年，德國科學(xué)家，赫爾曼·安許茨·肯普費(fèi)，設(shè)計(jì)一種單轉(zhuǎn)子擺式陀螺，該系統(tǒng)可以憑借重力力矩自動(dòng)尋找方向，解決了艦船導(dǎo)航的問題。二戰(zhàn)期間，德國，利用陀螺儀，為V-2火箭裝備了慣性制導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)陀螺儀技術(shù)在導(dǎo)彈制導(dǎo)領(lǐng)域的初次應(yīng)用。使用陀螺儀確定方向和角速度，使用加速度計(jì)計(jì)算加速度，計(jì)算得出飛彈飛行的距離與路線，同時(shí)控制飛行姿態(tài)，以爭取讓飛彈落到想去的地方實(shí)時(shí)陀螺儀參考價(jià)