陀螺儀的分類:按照原理,可以分為機電式陀螺儀(以經典力學為基礎)、光電類陀螺儀(以近代物理學效應為基礎),機電式陀螺儀(以經典力學為基礎):轉子式陀螺儀:滾珠軸承支撐陀螺、液浮陀螺、氣浮陀螺、靜電陀螺等;新型振動陀螺儀:音叉陀螺、半球諧振陀螺、微機電陀螺(MEMS)等;光電類陀螺儀(以光學Sagnac效應測量運載體旋轉運動為基礎);激光陀螺、光纖陀螺、原子干涉陀螺、集成光學陀螺等;機電式:高速旋轉的機械轉子,高速轉子容易產生質量不平衡,容易受到加速度的影響;啟動時間較長,且需要一定的預熱時間;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。陀螺儀的應用范圍普遍,包括航空航天、導航系統(tǒng)、慣性導航儀、無人機、汽車穩(wěn)定控制等領域。黑龍江慣導廠家
氦-氖環(huán)形激光陀螺儀,相比傳統(tǒng)的機械式轉子陀螺儀,主要優(yōu)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(shù)字輸出。此外,一些研究人員還提出用固態(tài)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(tài)環(huán)形激光陀螺儀(固態(tài)RLG)。目前,基于氦-氖環(huán)形激光陀螺儀的慣性導航系統(tǒng)已經普遍應用在航空和航海導航、戰(zhàn)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。貴州軌檢測量陀螺儀陀螺儀具有高精度和快速響應的特點,可以提供準確的角速度和角位移測量。
人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉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,供航行和飛行物體作方向基準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,轉子軸水平置于子午面內,正端指北;其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉子軸偏離子午面時同時偏離水平面而產生重力矩使陀螺旋進到子午面,這種利用重力矩的陀螺羅盤稱擺式羅盤。21世紀發(fā)展為利用自動控制系統(tǒng)代替重力擺的電控陀螺羅盤,并創(chuàng)造出能同時指示水平面和子午面的平臺羅盤。
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(shù),比如樓的高度,寬度,海拔,如果連接到數(shù)據(jù)庫,甚至可以得到這座大廈的物主、建設時間、現(xiàn)在的用途、可容納的人數(shù)等。陀螺儀較新技術簡介和發(fā)展趨勢,目前,陀螺儀技術正在由傳統(tǒng)的機械轉子陀螺向以光學陀螺儀為表示的新型陀螺儀轉變,下面再簡要介紹幾種處在技術領域前沿的新型陀螺儀技術,希望能夠幫助讀者開闊視野,了解到國外陀螺儀技術的較新發(fā)展。陀螺儀在科研領域也用于地質勘探、結構物監(jiān)測和機器人技術的發(fā)展,擴展了其應用邊界和功能。
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,而內環(huán)的旋進角正比于彈簧的變形量。由平衡時的內環(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。陀螺儀可以用于航天器的姿態(tài)控制和軌道調整,提供準確的航天數(shù)據(jù)。湖北慣導制造
陀螺儀在空間站、衛(wèi)星等航天器中,為姿態(tài)控制和軌道測量提供關鍵支持。黑龍江慣導廠家
另一個內部萬向節(jié)安裝在陀螺儀框架(外部萬向節(jié))中,以便圍繞其自身平面的軸方向進行樞軸轉動,且該軸方向總是垂直于陀螺儀框架(外部萬向節(jié))的樞軸線。由此這個內部萬向節(jié)可以在兩個角度上自由旋轉。中心輪盤的旋轉軸向就是旋轉軸。轉子被限制為繞著一個總是垂直于內部萬向節(jié)的軸方向上旋轉。所以轉子可以在三個角度上自由旋轉,其軸只有兩個。中心輪盤出入軸上所施加的力會通過輸出軸上的反作用力相應反饋出來。通過自行車的前輪,就可以很容易理解這些陀螺儀的運行。如果車輪偏離垂直方向,使車輪頂部向左移動,車輪的前緣也會向左轉動。換句話說,在一個轉動的輪盤的軸上的旋轉會產生第三個軸上的旋轉。黑龍江慣導廠家