廣東綜采工作面陀螺儀

速率陀螺儀，用以直接測定運載器角速率的二自由度陀螺裝置。把均衡陀螺儀的外環(huán)固定在運載器上并令內(nèi)環(huán)軸垂直于要測量角速率的軸。當運載器連同外環(huán)以角速度繞測量軸旋進時，陀螺力矩將迫使內(nèi)環(huán)連同轉子一起相對運載器旋進。陀螺儀中有彈簧限制這個相對旋進，而內(nèi)環(huán)的旋進角正比于彈簧的變形量。由平衡時的內(nèi)環(huán)旋進角即可求得陀螺力矩和運載器的角速率。積分陀螺儀與速率陀螺儀的不同處只在于用線性阻尼器代替彈簧約束。當運載器作任意變速轉動時，積分陀螺儀的輸出量是繞測量軸的轉角（即角速度的積分）。以上兩種陀螺儀在遠距離測量系統(tǒng)或自動控制、慣性導航平臺中使用較多。航天器依賴高精度陀螺儀保持穩(wěn)定姿態(tài)和軌道控制。廣東綜采工作面陀螺儀

功能分類：利用陀螺儀的動力學特性制成的各種儀表或裝置，主要有以下幾種：陀螺方向儀，能給出飛行物體轉彎角度和航向指示的陀螺裝置。它是三自由度均衡陀螺儀，其底座固連在飛機上，轉子軸提供慣性空間的給定方向。若開始時轉子軸水平放置并指向儀表的零方位，則當飛機繞鉛直軸轉彎時，儀表就相對轉子軸轉動，從而能給出轉彎的角度和航向的指示。由于摩擦及其他干擾，轉子軸會逐漸偏離原始方向，因此每隔一段時間（如15分鐘）須對照精密羅盤作一次人工調(diào)整。重慶慣性導航系統(tǒng)價格機器人依靠陀螺儀感知姿態(tài)，完成精確動作控制。

在系統(tǒng)方面，陀螺儀的信號調(diào)節(jié)電路可簡化為電機驅動部分和加速傳感器感應電路兩部分(圖2): - 電機驅動部分通過靜電激勵方法，使驅動電路前后振蕩，為機械元件提供勵磁；感應部分通過測量電容變化來測量科里奧利力在感應質(zhì)點上產(chǎn)生的位移，這是一個穩(wěn)健、可靠的技術，被成功地用于ST的MEMS產(chǎn)品線，能夠提供強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。 在控制電路內(nèi)部有先進的電源關斷功能，當不需要傳感器功能時，可關閉整個傳感器，或讓其進入深度睡眠模式，以大幅降低陀螺儀的總功耗，當需要檢測傳感器上施加的角速率時，在接到用戶的命令后，傳感器可從睡眠模式中立即喚醒。

三軸陀螺儀主要用來測量無人機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，與三軸陀螺儀構成全姿態(tài)增穩(wěn)控制回路。陀螺儀測量得到的角速度信息用作增穩(wěn)反饋控制，使飛機操縱起來變的更“遲鈍”一些，從而利用傾角傳感器測得飛機橫滾角和俯仰角。然后將陀螺儀測得的角速率信息和傾角傳感器測得的姿態(tài)角進行捷聯(lián)運算，得到融合后的姿態(tài)信息。這種較為復雜的捷聯(lián)算法，能夠使姿態(tài)精度得到很大提高。相機防抖技術利用陀螺儀檢測抖動，優(yōu)化拍攝效果。

陀螺儀的基本部件包括：1、陀螺轉子（常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉，并見其轉速近似為常值）。2、內(nèi)、外框架（或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度的結構）。3、附件（是指力矩馬達、信號傳感器等）。陀螺儀的兩個重要特性，陀螺儀有兩個非常重要的基本特性：一為定軸性，另一是進動性，這兩種特性都是建立在角動量守恒的原則下。定軸性，當陀螺轉子以高速旋轉時，在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時，陀螺儀的自轉軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個固定的方向；同時反抗任何改變轉子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。陀螺儀漂移誤差需定期校準，否則影響導航精度。江蘇自動化采煤航姿儀

無人機燈光秀依賴陀螺儀精確控制，呈現(xiàn)絢麗圖案。廣東綜采工作面陀螺儀

一個接近真實MEMS陀螺儀的結構如下圖所示。外側的藍色與黃色部分別為驅動電極，它們通過施加交變電壓來驅動內(nèi)部的紅色質(zhì)量塊及紅色測量電極沿著特定方向做往返運動。紅色質(zhì)量塊通過具有彈簧性質(zhì)的綠色長條結構與基底相連，而紅色的短柵與內(nèi)側藍色的短柵則構成了電容的極板。當基底發(fā)生旋轉時，質(zhì)量塊在科里奧利力的作用下會產(chǎn)生垂直方向的運動。這種運動的幅值與施加的角速度成正比。通過測量質(zhì)量塊上的紅色電極與固定在底座上的藍色電極之間的電容變化，我們就可以得到角速度的大小。廣東綜采工作面陀螺儀