陀螺仪分为单自由度陀螺仪与双自由度陀螺仪,双自由度陀螺仪为陀螺转子增加了两个自由度,即为双自由度陀螺仪。单自由度陀螺仪为陀螺转子增加了一个自由度。两种陀螺仪均可敏感角速度,只不过陀螺仪进动性表现不同。下面以单自由度陀螺仪解释陀螺仪敏感角速度原理。惯性器件:陀螺仪敏感角速度原理。单自由度陀螺仪内部构造。z轴为陀螺转子主轴(虚线为陀螺转子);y轴为缺少自由度的轴,也为输入轴;x轴为输出轴。由上述分析可知,x,z方向的角速度并不能使转子随着基座运动,即相对惯性空间不变;当且只当y轴方向的角速度使的转子在x轴方向进动,即相对于惯性空间运动。因此测量x轴的角速度即可测量载体在y轴的角速度。总之,单自由度陀螺仪可以敏感某一轴相对惯性空间的角速度。陀螺仪的应用范围普遍,包括航空航天、导航系统、惯性导航仪、无人机、汽车稳定控制等领域。陕西航姿仪批发
陀螺仪飞轮会绕着输出轴转动或者不让该轴的转动,这取决于输出万向节的装配方式是自由的还是固定的。姿态基准陀螺仪就是一种自由输出万向节设备,可以用于感测或测量航天器或飞机的俯仰、滚转和偏航的姿态角。转子的重心可以在一个固定的位置。这样转子绕一个轴旋转的同时,还能够绕另外两个轴摆动。而且可以围绕这个固定点在任何方向自由转动(除了转子旋转引起的固有阻力以外)。一些陀螺仪用机械当量代替一个或多个元件。例如,旋转转子可以悬浮在流体中,而不是安装在万向节中。陕西航姿仪批发陀螺仪在航空航天领域的应用范围普遍,如飞行器姿态控制、惯性导航系统等。
MEMS陀螺仪,即硅微机电陀螺仪,绝大多数的MEMS陀螺仪依赖于相互正交的振动和转动引起的交变科里奥利力。MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems)是指集机械元素、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。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,其主要部件通过掺杂技术、光刻技术、腐蚀技术、LIGA技术、封装技术等批量生产的。
下面重点说说。陀螺仪可以帮助手机实现很多增强现实的功能。增强现实是近期才冒出的概念,和虚拟现实一样,是计算机的一种应用。大意是可以通过手机或者电脑的处理能力,让人们对现实中的一些物体有跟深入的了解。如果大家不理解,举个例子,前面有一个大楼,用手机摄像头对准它,马上就可以在屏幕上得到这座大楼的相关参数,比如楼的高度,宽度,海拔,如果连接到数据库,甚至可以得到这座大厦的物主、建设时间、现在的用途、可容纳的人数等等。陀螺仪可以实现自动驾驶和无人驾驶技术,提供准确的定位和导航功能。
陀螺仪的基本部件包括:1、陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转,并见其转速近似为常值)。2、内、外框架(或称内、外环,它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构)。3、附件(是指力矩马达、信号传感器等)。陀螺仪的两个重要特性,陀螺仪有两个非常重要的基本特性:一为定轴性,另一是进动性,这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。定轴性,当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变,即指向一个固定的方向;同时反抗任何改变转子轴向的力量。这种物理现象称为陀螺仪的定轴性或稳定性。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。天津陀螺仪批发价格
陀螺仪在导航系统中,可以提供准确的方向和位置信息,用于船舶、飞机等的导航。陕西航姿仪批发
作为稳定器,陀螺仪器能使列车在单轨上行驶,能减小船舶在风浪中的摇摆,能使安装在飞机或卫星上的照相机相对地面稳定等等。作为精密测试仪器,陀螺仪器能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准。陀螺仪在生活和特种领域都有重要作用。小到手机,大到卫星,都能见到它的身影。飞行器姿态控制是陀螺特性的重要应用,是定轴性的体现。垂直陀螺仪给飞行器建立地垂线基准,道理很简单,飞行器在空中飞行过程中,不管姿态如何改变,垂直陀螺仪始终指向垂直方向不变,从而提供有关姿态角的信息。当然,由于陀螺自身漂移和环境变化,需要修正装置随时校准修正。陕西航姿仪批发