在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的浪潮中,各類(lèi)測(cè)量設(shè)備如同精密儀器的“神經(jīng)末梢”,為我們感知世界、探索未知提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。陀螺儀作為一種能夠精確測(cè)量物體角速度和姿態(tài)的慣性測(cè)量設(shè)備,在導(dǎo)航、航空航天、工業(yè)制造、機(jī)器人等眾多領(lǐng)域扮演著舉足輕重的角色。從早期笨重的機(jī)械陀螺儀到如今先進(jìn)的固態(tài)陀螺儀,其技術(shù)的不斷革新推動(dòng)著眾多行業(yè)的進(jìn)步。艾默優(yōu)ARHS系列陀螺儀作為高性能、高精度慣性測(cè)量設(shè)備的表示,憑借獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì),為船舶導(dǎo)航、車(chē)載導(dǎo)航及隧道挖掘工程等領(lǐng)域帶來(lái)了全新的測(cè)量解決方案。?陀螺儀在工業(yè)自動(dòng)化中用于檢測(cè)設(shè)備傾斜和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。湖南航姿儀批發(fā)

人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺可以豎直不倒且保持與地面垂直,這就反映了陀螺的穩(wěn)定性。陀螺羅盤(pán),供航行和飛行物體作方向基準(zhǔn)用的尋找并跟蹤地理子午面的三自由度陀螺儀。其外環(huán)軸鉛直,轉(zhuǎn)子軸水平置于子午面內(nèi),正端指北;其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉(zhuǎn)子軸偏離子午面時(shí)同時(shí)偏離水平面而產(chǎn)生重力矩使陀螺旋進(jìn)到子午面,這種利用重力矩的陀螺羅盤(pán)稱擺式羅盤(pán)。21世紀(jì)發(fā)展為利用自動(dòng)控制系統(tǒng)代替重力擺的電控陀螺羅盤(pán),并創(chuàng)造出能同時(shí)指示水平面和子午面的平臺(tái)羅盤(pán)。江蘇車(chē)載慣性導(dǎo)航系統(tǒng)賽車(chē)游戲方向盤(pán)內(nèi)置陀螺儀,模擬真實(shí)轉(zhuǎn)向力反饋。

普遍使用的MEMS陀螺(微機(jī)械)可應(yīng)用于航空、航天、航海、兵器、汽車(chē)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。并且MEMS陀螺相比傳統(tǒng)的陀螺有明顯的優(yōu)勢(shì):1.體積小、重量輕。適合于對(duì)安裝空間和重量要求苛刻的場(chǎng)合,例如彈載測(cè)量等。2.低成本。3.高可靠性。內(nèi)部無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件,全固態(tài)裝置,抗大過(guò)載沖擊,工作壽命長(zhǎng)。4.低功耗。5.大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場(chǎng)合。6.易于數(shù)字化、智能化??蓴?shù)字輸出,溫度補(bǔ)償,零位校正等。從力學(xué)的觀點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把它看成是一個(gè)剛體,剛體上有一個(gè)萬(wàn)向支點(diǎn),而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng),所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
陀螺儀的基本特性:定軸性、進(jìn)動(dòng)性.(1)定軸性,當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí),在沒(méi)有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí),陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變,即指向一個(gè)固定的方向;同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)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。(2)進(jìn)動(dòng)性,當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí),若外力矩作用于外環(huán)軸,陀螺儀將繞內(nèi)環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng);若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸,陀螺儀將繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性,叫做陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性。航海船舶安裝陀螺儀,輔助穩(wěn)定航向,應(yīng)對(duì)復(fù)雜海況。

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(kāi)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(lái)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(lái),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。滑雪護(hù)目鏡內(nèi)置陀螺儀,記錄運(yùn)動(dòng)姿態(tài)與速度數(shù)據(jù)。江西船用慣導(dǎo)
微機(jī)電陀螺儀(MEMS)體積小、成本低,普及于消費(fèi)電子。湖南航姿儀批發(fā)
誰(shuí)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(guò)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(lái)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(méi)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。湖南航姿儀批發(fā)
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