作為穩定器,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,能減小船舶在風浪中的搖擺,能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器,陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發射井等提供準確的方位基準。陀螺儀在生活和特種領域都有重要作用。小到手機,大到衛星,都能見到它的身影。飛行器姿態控制是陀螺特性的重要應用,是定軸性的體現。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準,道理很簡單,飛行器在空中飛行過程中,不管姿態如何改變,垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變,從而提供有關姿態角的信息。當然,由于陀螺自身漂移和環境變化,需要修正裝置隨時校準修正。智能馬桶蓋用陀螺儀檢測座圈翻轉,優化使用體驗。抗震慣性導航系統定制
MEMS陀螺儀,即硅微機電陀螺儀,絕大多數的MEMS陀螺儀依賴于相互正交的振動和轉動引起的交變科里奧利力。MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是指集機械元素、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統。MEMS陀螺儀是利用coriolis定理,將旋轉物體的角速度轉換成與角速度成正比的直流電壓信號,其主要部件通過摻雜技術、光刻技術、腐蝕技術、LIGA技術、封裝技術等批量生產的。抗震慣性導航系統定制陀螺儀在風力發電機中監測葉片偏轉和振動幅度。
陀螺儀有什么用?1、導航。陀螺儀自被發明開始,就用于導航,先是德國人將其應用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機的導航能力將達到前所未有的水準。實際上,目前很多專業手持式GPS上也裝了陀螺儀。2、可以和手機上的攝像頭配合使用,比如防抖,這會讓手機的拍照攝像能力得到很大的提升。3、各類游戲的傳感器 ,比如飛行游戲、體育類游戲,甚至包括一些頭一視角類射擊游戲,陀螺儀完整監測游戲者手的位移,從而實現各種游戲操作效果。4、可以用作輸入設備,陀螺儀相當于一個立體的鼠標,這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似,甚至可以認為是一種類型。
現代光纖陀螺儀包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種,它們都是根據塞格尼克的理論發展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的:當光束在一個環形的通道中前進時,如果環形通道本身具有一個轉動速度,那么光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。也就是說當光學環路轉動時,在不同的前進方向上,光學環路的光程相對于環路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化,如果使不同方向上前進的光之間產生干涉來測量環路的轉動速度,就可以制造出干涉式光纖陀螺儀,如果利用這種環路光程的變化來實現在環路中不斷循環的光之間的干涉,也就是通過調整光纖環路的光的諧振頻率進而測量環路的轉動速度,就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個簡單的介紹可以看出,干涉式陀螺儀在實現干涉時的光程差小,所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度,而諧振式的陀螺儀在實現干涉時,它的光程差較大,所以它所要求的光源必須有很好的單色性。陀螺儀通過高速旋轉的轉子測量角速度,廣泛應用于導航系統。
氦-氖環形激光陀螺儀,相比傳統的機械式轉子陀螺儀,主要優點是無機械轉子,結構簡單(少于20個部件),抗振動性能好,啟動快,可靠性高,數字輸出。此外,一些研究人員還提出用固態增益介質替換氦-氖氣體,能夠使陀螺儀的工作壽命更長、成本更低和制造更簡單,這種陀螺也被稱為固態環形激光陀螺儀(固態RLG)。目前,基于氦-氖環形激光陀螺儀的慣性導航系統已經普遍應用在航空和航海導航、戰略導彈的導航、制導與控制領域,成為主要的高性能陀螺儀之一。早期陀螺儀用于船舶穩定,減少海浪引起的搖晃??拐饝T性導航系統定制
無人機利用陀螺儀數據實時調整飛行姿態,避免失控??拐饝T性導航系統定制
陀螺儀是用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角速度檢測裝置。利用其他原理制成的角速度檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。繞一個支點高速轉動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺,它是一個質量均勻分布的、具有軸對稱形狀的剛體,其幾何對稱軸就是它的自轉軸。在一定的初始條件和一定的外在力矩作用下,陀螺會在不停自轉的同時,環繞著另一個固定的轉軸不停地旋轉,這就是陀螺的旋進(precession),又稱為回轉效應(gyroscopic effect)。陀螺旋進是日常生活中常見的現象,許多人小時候都玩過的陀螺就是一例??拐饝T性導航系統定制