垂直陀螺儀整個裝置內部分為上下兩部分,上半艙容納陀螺儀的機電設備,下半艙則包含了所有的系統電子器件。上半艙的基本部件主要由陀螺轉子、常平架、角度傳感器、力矩器四個部分構成。(1)陀螺轉子:常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機、無刷直流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉,并使其轉速近似為常值。(2) 常平架:陀螺儀的內、外框架,或稱內、外環,它是使陀螺自轉軸獲得所需轉動自由度的結構,同時也是支撐整個陀螺儀運轉的機械結構。(3) 角度傳感器 :用來測量陀螺儀內外環以及框架轉軸之間的轉動角度,此角度就是測量的飛機的姿態角。通常,陀螺系統中有兩組角度傳感器,一組安裝在框架上,一組安裝在外環相應的支撐結構上。(4) 力矩器:用來為主軸位置的修正提供修正力矩補償。在陀螺系統中,一般有兩組修正力矩器,分別安裝在框架和外環支撐殼體上。 地下勘探、隧道挖掘等領域,陀螺儀有助于精確測量地下的空間結構和方向。甘肅慣性導航系統參考價
明白了科里奧利力,就可以來說說微機電陀螺儀了。微機電陀螺儀內的主體就是一個質量塊,這個質量塊會在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運動,這種運動本質上就是一種直線運動,當陀螺儀開始轉動時,受科里奧利力的影響,這個水平振蕩的陀螺儀就會發生偏轉,也就是說此時它不只有水平運動,還有垂直運動。運動方式的改變會使電容值發生微小的變化,而通過感知這種微小的變化就可以了解物體姿態的變化。當然,單個微機電陀螺儀只能感知一個方向上的姿態變化,但在手機中裝上兩三個,就能夠全方面準確識別手機的姿態,畢竟這個東西很小,也不占什么地方。河北航姿儀市場價格現代陀螺儀采用微電子技術,實現小型化、集成化和智能化,提高系統性能。
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。
當陀螺儀應用到車載導航上,便大幅度提升了導航的精確度,它的作用體現在:1、陀螺儀能在GPS信號不好時能繼續發揮導航的作用并修正GPS定位不準的問題,在GPS信號不好時,陀螺儀可根據已獲知的方位、方向和速度來繼續進行精確導航,這也是慣性導航技術的基本原理。同時也可修正GPS信號不好時定位偏差過大的問題。2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準確的方向和速度,GPS是無法即時發現車子速度和方向的改變的,要等跑了一段距離之后才能測出,因此當你車子在非導航情況下轉變了方向后,就會出現小陳那樣的狀況,導航就無法辨識你車子的轉向,結果把方向導錯了。陀螺儀分為機械式、激光式和光纖式三大類,各自具有獨特的優勢和局限性。
陀螺儀是一種慣性傳感器,用于測量角速度或角位移。它們普遍應用于航空航天、汽車、機器人、vr/ar和消費電子產品。陀螺儀的工作原理基于角動量守恒,產生與角速度成正比的力矩,從而測量旋轉。它們可分為機械陀螺儀、mems陀螺儀和光纖陀螺儀,精度和靈敏度因應用而異。陀螺儀還用于醫療、工業自動化和運動捕捉等領域。控制力矩陀螺儀(CMG)是一種固定輸出萬向節設備的例子,被用于在航天器上通過陀螺儀阻力來保持或維護所期望的姿態角或方向。在某些特殊情況下,可以省略外部萬向節(或其當量),這樣的轉子就只能在兩個角度自由旋轉。還有一些其他情況下,轉子的重心可能偏離擺蕩軸,因此轉子的重心和轉子的懸掛中心就可能不會重合。分類上,陀螺儀可以分為機械陀螺儀和光學陀螺儀兩種。江蘇慣導市場價格
激光陀螺儀因其高精度和長期穩定性,在導航系統、慣性導航系統及科研實驗中得到普遍應用。甘肅慣性導航系統參考價
陀螺儀的特性。接下來,我們用圖來說說陀螺儀的特性。“陀螺儀”是敏感角位移的裝置,重要特性有定軸性和進動性。定軸性。定軸性很好理解,陀螺儀在高速旋轉過程中具有動量矩H,在不受外力矩作用時,自轉軸將相對慣性空間保持方向不變的特性。進動性。進動性是二自由度陀螺儀里面的概念。二自由度陀螺儀模型如下:陀螺儀。外框能夠繞外框軸旋轉,內框能夠繞內框軸旋轉,中間是旋轉的陀螺和自轉軸。進動性是指的這樣的現象:陀螺儀,在陀螺轉子高速轉動的情況下,如果按如圖所示用力作用于內框架,會使得外框架按如圖所示方向轉動,從而導致動量矩H(即自轉軸的方向)相應轉動。或者另外一種情況:陀螺儀,用力推動外框,使得內框架繞內框軸轉動。類似于牛頓第三定律,當推動外框架或者內框架改變動量矩H的方向時,陀螺儀會產生反作用力矩,其大小與外力矩相等,方向相反。這也是陀螺儀的基本特性之一。甘肅慣性導航系統參考價