随着物理学的不断发展和进步,陀螺仪的种类也日趋丰富,精度也在不断提高。目前广为人知的陀螺仪类型有光纤陀螺仪、激光陀螺仪和MEMS陀螺仪等。虽然MEMS陀螺仪在精度上可能不如光纤和激光陀螺仪,但其体积小、功耗低、成本低且易于批量生产的特点,使其在自动驾驶领域发挥着举足轻重的作用。MEMS陀螺仪的角速度测量原理基于一种非真实存在的力——科里奥利力。这种力是在非惯性参考系下引入的惯性力,引入之后便可以应用牛顿经典力学定律。我们假设一个黑色质量块以特定的速度V沿着一个方向移动,当外部角速率被施加时,会产生一个垂直于施加角速度方向的力,导致质量块发生位移。随着MEMS技术的成熟,微型陀螺仪逐渐成为市场主流,应用于各种消费电子产品。云南航姿仪哪家好
因为在倒飞状态下,陀螺仪会自动锁定倒飞的姿态,升降舵操纵杆回中不动,陀螺仪都会自动将飞机一直保持直线倒飞状态,而不用担心手指推舵的舵量是否准确。那么你就可以放心的在跑道远端操控飞机进入较低空倒飞通场状态,然后可以不用怎么操控,飞机也能一直保持较低空倒飞通场了。陀螺仪在车载导航设备中的应用,车载导航是通过接受GPS卫星信号定位成功后,确定目标再根据导航软件自带数据库规划路线,然后进行导航。因为GPS需要车载导航系统在同步卫星的直接视线之内才能工作,所以隧道、桥梁、或是高层建筑物都会挡住这直接视线,使得导航系统无法工作。云南航姿仪哪家好陀螺仪可以用于机器人的姿态控制和运动规划,提高机器人的灵活性和精确性。
陀螺稳定器,稳定船体的陀螺装置。20世纪初使用的施利克被动式稳定器实质上是一个装在船上的大型二自由度重力陀螺仪,其转子轴铅直放置,框架轴平行于船的横轴。当船体侧摇时,陀螺力矩迫使框架携带转子一起相对于船体旋进。这种摇摆式旋进引起另一个陀螺力矩,对船体产生稳定作用。斯佩里主动式稳定器是在上述装置的基础上增加一个小型操纵陀螺仪,其转子沿船横轴放置。一旦船体侧倾,小陀螺沿其铅直轴旋进,从而使主陀螺仪框架轴上的控制马达及时开动,在该轴上施加与原陀螺力矩方向相同的主动力矩,借以加强框架的旋进和由此旋进产生的对船体的稳定作用。
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。陀螺仪在科研领域也用于地质勘探、结构物监测和机器人技术的发展,扩展了其应用边界和功能。
三轴陀螺仪主要用来测量无人机在飞行过程中俯仰角、横滚角和偏航角的角速度,并根据角速度积分计算角度的改变。而一般采用双轴倾角传感器,与三轴陀螺仪构成全姿态增稳控制回路。陀螺仪测量得到的角速度信息用作增稳反馈控制,使飞机操纵起来变的更“迟钝”一些,从而利用倾角传感器测得飞机横滚角和俯仰角。然后将陀螺仪测得的角速率信息和倾角传感器测得的姿态角进行捷联运算,得到融合后的姿态信息。这种较为复杂的捷联算法,能够使姿态精度得到很大提高。未来,陀螺仪将进一步融合人工智能技术,实现更智能、更高效的数据处理和应用。云南航姿仪哪家好
陀螺仪可以用于地下勘探和地质勘测,提供准确的位置和方向信息。云南航姿仪哪家好
传感器,陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统。在假象的平面上挥动鼠标,屏幕上的光标就会跟着移动,并可以绕着链接画圈和点击按键。当你正在演讲或离开桌子时,这些操作都能够很方便地实现。 陀螺仪传感器原本是运用到直升机模型上的,目前已经被普遍运用于手机这类移动便携设备上(IPHONE的三轴陀螺仪技术)。MEMS陀螺仪,基于MEMS的陀螺仪价格相比光纤或者激光陀螺便宜很多,但使用精度非常低,需要使用参考传感器进行补偿,以提高使用精度。ADI公司是低成本的MEMS陀螺仪的主要制造商,VMSENS提供的AHRS系统正是通过这种方式,对低成本的MEMS陀螺仪进行辅助补偿实现的。基于MEMS 技术的陀螺因其成本低,能批量生产,已经能够普遍应用于汽车牵引控制系统、医用设备、特种设备等低成本需求应用中。云南航姿仪哪家好