誰能講講陀螺儀的原理?機械轉子式陀螺儀的主要構造是高速旋轉的陀螺轉子和陀螺主軸。通過在陀螺主軸上安裝內環架,即可構成單自由度陀螺儀(總共兩自由度)。若再在外環架之外添加一環,則形成雙自由度陀螺儀(共有三自由度)。再輔以驅動陀螺轉子高速旋轉的力矩馬達和信號傳感器等組件,一個完整的陀螺儀就誕生了。機械轉子陀螺儀主要依賴角動量守恒定律中的定軸性和進動性兩大特性來進行角速度測量。(1)定軸性指的是陀螺轉子在高速旋轉且沒有外力作用時,其自轉軸在慣性空間中會保持穩定不變的指向,即始終指向一個固定的方向。(2)進動性則表現為當陀螺轉子高速旋轉時,若外力矩作用于外環軸,陀螺主軸將繞內環轉動;若外力矩作用于內環軸,陀螺主軸將繞外環轉動。這種轉動角速度的方向與外力矩的作用方向是相互垂直的。光纖陀螺儀利用光纖環路的Sagnac效應,通過檢測相位差來獲得角速度信息。福建抗電磁慣性導航系統
各種陀螺儀的應用:陀螺儀發明后首先應用在飛機上,后來又被用在導彈上,采用陀螺儀確定方向和角度,就可計算出飛行路線,從而進行姿態控制。手機陀螺儀就是把機械陀螺儀縮小了裝在手機主板上的,其實我也是這么想的,但永遠不要低估科技的力量,現在都發展到有激光陀螺儀,光纖陀螺儀,以及微機電陀螺儀,雖然還叫陀螺儀,但其原理跟機械陀螺儀完全不一樣,激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉角速度,在閉合光路中,由同一光源發出的沿順時針方向和反時針方向傳輸的兩束光和光干涉,利用檢測相位差或干涉條紋的變化,就可以測出閉合光路旋轉角速度。主要用于航空,航天,國家防護等檔次高領域。河南慣性導航系統供應汽車行業中,陀螺儀可用于車輛穩定性控制、導航系統等,提高駕駛安全性。
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。
陀螺儀在現代科技中扮演著不可或缺的角色。從導航定位到穩定控制,從虛擬現實到科學研究,陀螺儀的應用范圍普遍且重要。隨著科技的不斷發展,陀螺儀的性能和應用也將得到進一步提升和拓展。慣性導航系統就是陀螺儀的一種應用。例如,哈勃望遠鏡,或用在水下潛艇的鋼制船體內。由于陀螺儀所具有的精度,其也被用于維護隧道采礦方向的回轉經緯儀。[4] 陀螺儀還可用于制作陀螺羅盤,用以補充或替代普通載具、船舶、飛機或空間飛船中使用的磁羅盤,或者輔助自行車、摩托車和船舶的穩定性,同時也可以用作慣性導航系統的一部分。微機電陀螺儀在智能手機等電子消費品中很受歡迎。陀螺儀在游戲機、遙控器等消費電子產品中的應用,為用戶帶來更加豐富的操作體驗。
陀螺儀讓飛行員感覺較明顯的是降落的時候,而較需要陀螺儀幫助的也是飛機的降落。因為降落的飛機由于速度較慢,臨近失速點,這時更容易受風的影響而導致機翼上下晃動,這時就要不斷的用手指去調整飛機姿態使其保持水平不變而逐步下降高度,很多新手飛行員有時修正過多,飛機就會產生更大的晃動,很容易進入失速而導致降落失敗。但是如果將陀螺儀打開增穩狀態,由于陀螺儀的傳感器非常敏感,機翼稍微有輕微下壓,陀螺儀立即發出指令讓打副翼讓飛機回平,這個過程發生的很快,以至于你都可能看不到機翼下壓就已經被陀螺儀修正了。所以你將會看到飛機總是非常平穩的保持水平不變而逐步下降高度,對飛行員有很大的幫助。智能手機中的陀螺儀可實現屏幕自動旋轉、運動傳感器等功能。煤機導向慣導規格
陀螺儀可以用于運動追蹤和姿態識別,如體育訓練、虛擬現實等領域。福建抗電磁慣性導航系統
下面重點說說。陀螺儀可以幫助手機實現很多增強現實的功能。增強現實是近期才冒出的概念,和虛擬現實一樣,是計算機的一種應用。大意是可以通過手機或者電腦的處理能力,讓人們對現實中的一些物體有跟深入的了解。如果大家不理解,舉個例子,前面有一個大樓,用手機攝像頭對準它,馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關參數,比如樓的高度,寬度,海拔,如果連接到數據庫,甚至可以得到這座大廈的物主、建設時間、現在的用途、可容納的人數等等。福建抗電磁慣性導航系統