當前位置:吉日网官网 - 傳統文化 - 陀螺儀有哪幾種類型

陀螺儀有哪幾種類型

陀螺儀是啥意思?今天就跟小編來看看吧。

陀螺儀是壹種用來傳感與維持方向的裝置,基於角動量守恒的理論設計出來的,主要是由壹個位於軸心且可旋轉的轉子構成。又叫角速度傳感器,是不同於加速度計的,它的測量物理量是偏轉、傾斜時的轉動角速度。

陀螺儀在發明之初是機械式的體積比較大,裏面真有高速旋轉的陀螺,隨著技術的發展,現在的陀螺儀已經變成壹塊小小的芯片了,能檢測和感應3D空間的線性和動作,從而能夠辨認方向,確定姿態,計算角速度。

拓展小知識:陀螺儀有哪幾種類型

陀螺儀的種類眾多,不同種類應用有所不同,利用陀螺儀的動力學特性制成的各種儀表或裝置,主要有以下幾種:

1、陀螺方向儀

能給出飛行物體轉彎角度和航向指示的陀螺裝置。它是三自由度均衡陀螺儀,其底座固連在飛機上,轉子軸提供慣性空間的給定方向。若開始時轉子軸水平放置並指向儀表的零方位,則當飛機繞鉛直軸轉彎時,儀表就相對轉子軸轉動,從而能給出轉彎的角度和航向的指示。由於摩擦及其他幹擾,轉子軸會逐漸偏離原始方向,因此每隔壹段時間(如15分鐘)須對照精密羅盤作壹次人工調整。

2、陀螺羅盤

供航行和飛行物體作方向基準用的尋找並跟蹤地理子午面的三自由度陀螺儀。其外環軸鉛直,轉子軸水平置於子午面內,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世紀發展為利用自動控制系統代替重力擺的電控陀螺羅盤,並制造出能同時指示水平面和子午面的平臺羅盤。

3、陀螺垂直儀

利用擺式敏感元件對三自由度陀螺儀施加修正力矩以指示地垂線的儀表,又稱陀螺水平儀。陀螺儀的殼體利用隨動系統跟蹤轉子軸位置,當轉子軸偏離地垂線時,固定在殼體上的擺式敏感元件輸出信號使力矩器產生修正力矩,轉子軸在力矩作用下旋進回到地垂線位置。陀螺垂直儀是除陀螺擺以外應用於航空和航海導航系統的又壹種地垂線指示或量測儀表。

4、陀螺穩定器

穩定船體的陀螺裝置。當船體側搖時,陀螺力矩迫使框架攜帶轉子壹起相對於船體旋進。這種搖擺式旋進引起另壹個陀螺力矩,對船體產生穩定作用。壹旦船體側傾,小陀螺沿其鉛直軸旋進,從而使主陀螺儀框架軸上的控制馬達及時開動,在該軸上施加與原陀螺力矩方向相同的主動力矩,借以加強框架的旋進和由此旋進產生的對船體的穩定作用。

5、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固定在運載器上並令內環軸垂直於要測量角速率的軸。當運載器連同外環以角速度繞測量軸旋進時,陀螺力矩將迫使內環連同轉子壹起相對運載器旋進。陀螺儀中有彈簧限制這個相對旋進,而內環的旋進角正比於彈簧的變形量。由平衡時的內環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於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或自動控制、慣性導航平臺中使用較多。

6、陀螺穩定平臺

以陀螺儀為核心元件,使被穩定對象相對慣性空間的給定姿態保持穩定的裝置。穩定平臺通常利用由外環和內環構成制平臺框架軸上的力矩器以產生力矩與幹擾力矩平衡使陀螺儀停止旋進的穩定平臺稱為動力陀螺穩定器。陀螺穩定平臺根據對象能保持穩定的轉軸數目分為單軸、雙軸和三軸陀螺穩定平臺。陀螺穩定平臺可用來穩定那些需要精確定向的儀表和設備,如測量儀器、天線等,並已廣泛用於航空和航海的導航系統及火控、雷達的萬向支架支承。根據不同原理方案使用各種類型陀螺儀為元件。其中利用陀螺旋進產生的陀螺力矩抵抗幹擾力矩,然後輸出信號控、照相系統。

7、陀螺儀傳感器

陀螺儀傳感器是壹個簡單易用的基於自由空間移動和手勢的定位和控制系統。在假象的平面上揮動鼠標,屏幕上的光標就會跟著移動,並可以繞著鏈接畫圈和點擊按鍵。當妳正在演講或離開桌子時,這些操作都能夠很方便地實現。陀螺儀傳感器原本是運用到直升機模型上的,現在已經被廣泛運用於手機這類移動便攜設備上。

8、光纖陀螺儀

光纖陀螺儀是以光導纖維線圈為基礎的敏感元件,由激光二極管發射出的光線朝兩個方向沿光導纖維傳播。光傳播路徑的變化,決定了敏感元件的角位移。光纖陀螺儀與傳統的機械陀螺儀相比,優點是全固態,沒有旋轉部件和摩擦部件,壽命長,動態範圍大,瞬時啟動,結構簡單,尺寸小,重量輕。與激光陀螺儀相比,光纖陀螺儀沒有閉鎖問題,也不用在石英塊精密加工出光路,成本低。

9、激光陀螺儀

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,由同壹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幹涉,利用檢測相位差或幹涉條紋的變化,就可以測出閉合光路旋轉角速度。

10、MEMS陀螺儀

基於MEMS的陀螺儀價格相比光纖或者激光陀螺便宜很多,但使用精度非常低,需要使用參考傳感器進行補償,以提高使用精度。基於MEMS技術的陀螺因其成本低,能批量生產,已經能夠廣泛應用於汽車牽引控制系統、醫用設備、軍事設備等低成本需求應用中。

  • 上一篇:貴陽的特色小吃有哪些?
  • 下一篇:小小班六壹舞蹈有什麽
  • copyright 2024吉日网官网