陀螺仪的分类:按照原理,可以分为机电式陀螺仪(以经典力学为基础)、光电类陀螺仪(以近代物理学效应为基础),机电式陀螺仪(以经典力学为基础):转子式陀螺仪:滚珠轴承支撑陀螺、液浮陀螺、气浮陀螺、静电陀螺等;新型振动陀螺仪:音叉陀螺、半球谐振陀螺、微机电陀螺(MEMS)等;光电类陀螺仪(以光学Sagnac效应测量运载体旋转运动为基础);激光陀螺、光纤陀螺、原子干涉陀螺、集成光学陀螺等;机电式:高速旋转的机械转子,高速转子容易产生质量不平衡,容易受到加速度的影响;启动时间较长,且需要一定的预热时间;MEMS陀螺仪是利用 coriolis 定理,将旋转物体的角速度转换成与角速度成正比的直流电压信号。陀螺仪在航空航天领域中,可以用于飞行器的姿态控制和导航定位。天津陀螺仪市场价格
陀螺仪在无人机飞行控制系统中的应用,无人机的飞行控制系统是其较主要的组成部分之一,而姿态的稳定控制,则是对无人机顺利执行各项任务的有效方法。在目前的无人机实际制造与应用中,有的无人机产品是基于三轴陀螺仪和倾角传感器,来构成全姿态增稳控制系统的。无人机姿态增稳控制属于内回路控制,它包括姿态保持与控制、速度控制等模式。内回路控制是在以三轴陀螺仪和倾角传感器获取无人机飞行姿态的基础上,通过对升降舵、方向舵的控制,完成飞行姿态的稳定与控制。贵州航姿仪规格机械式陀螺仪利用旋转物体的稳定性原理,通过检测陀螺仪壳体的转动角速度来确定方向。
陀螺仪的分类:按照转子转动的自由度分成:双自由度陀螺仪(也称三自由度陀螺仪)和单自由度陀螺仪(也称二自由度陀螺仪)。前者用于测定飞行器的姿态角,后者用于测定姿态角速度,因此常称单自由度陀螺仪为。浮子陀螺由于利用浮力支承,摩擦力矩减小,陀螺仪的精度较高,但因不能定位仍有摩擦存在。为弥补这一不足,通常在液浮的基础上增加磁悬浮,即由浮液承担浮子组件的重量,而用磁场形成的推力使浮子组件悬浮在中心位置。现代高精度的单自由度液浮陀螺常是液浮、磁浮和动压气浮并用的三浮陀螺仪。这种陀螺仪比滚珠轴承陀螺仪的精度高,漂移率为0.01度/时。但液浮陀螺仪要求较高的加工精度、严格的装配、精确的温控,因而成本较高。
其稳定性随以下的物理量而改变:1、转子的转动惯量愈大,稳定性愈好;2、转子角速度愈大,稳定性愈好。所谓的“转动惯量”,是描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。当以相同的力矩分别作用于两个绕定轴转动的不同刚体时,它们所获得的角速度一般是不一样的,转动惯量大的刚体所获得的角速度小,也就是保持原有转动状态的惯性大;反之,转动惯量小的刚体所获得的角速度大,也就是保持原有转动状态的惯性小。进动性,当转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。这种特性,叫做陀螺仪的进动性。进动性的大小有三个影响的因素:1、外界作用力愈大,其进动角速度也愈大;2、转子的转动惯量愈大,进动角速度愈小;3、转子的角速度愈大,进动角速度愈小。陀螺仪可以抵抗外界干扰和振动,提供稳定可靠的测量结果。
激光陀螺仪,它的结构原理与上面几种陀螺仪完全不同。激光陀螺实际上是一种环形激光器,没有高速旋转的机械转子,但它利用激光技术测量物体相对于惯性空间的角速度,具有速率陀螺仪的功能。激光陀螺仪的结构和工作是:用热膨胀系数极小的材料制成三角形空腔。在空腔的各顶点分别安装三块反射镜,形成闭合光路。腔体被抽成真空,充以氦氖气,并装设电极,形成激光发生器。激光发生器产生两束射向相反的激光。当环形激光器处于静止状态时,两束激光绕行一周的光程相等,因而频率相同,两个频率之差(频差)为零,干涉条纹为零。当环形激光器绕垂直于闭合光路平面的轴转动时,与转动方向一致的那束光的光程延长,波长增大,频率降低;另一束光则相反,因而出现频差,形成干涉条纹。单位时间的干涉条纹数正比于转动角速度。激光陀螺的漂移率低达0.1~0.01度/时,可靠性高,不受线加速度等的影响,已在飞行器的惯性导航中得到应用,是很有发展前途的新型陀螺仪。智能手机中的陀螺仪可实现屏幕自动旋转、运动传感器等功能。自动化采煤惯导行价
陀螺仪的特点之一是响应速度快,可实时反馈物体的角速度变化。天津陀螺仪市场价格
陀螺仪到底有什么用呢?可以和手机上的摄像头配合使用,比如防抖,这会让手机的拍照摄像能力得到很大的提升。各类游戏的传感器,比如飞行游戏,体育类游戏,甚至包括一些头一视角类射击游戏,陀螺仪完整监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果。有关这点,想必用过任天堂WII的兄弟会有很深的感受。可以用作输入设备,陀螺仪相当于一个立体的鼠标,这个功能和第三大用途中的游戏传感器很类似,甚至可以认为是一种类型。也是未来较有前景和应用范围的用途。天津陀螺仪市场价格