2024-11-27 04:14:14
光纖陀螺儀的原理是利用光程的變化檢測出兩條光路的相位差,就可以測出光路旋轉角速度,主要用于航空,航海,航天和**防護工業和農業領域。微機電陀螺儀MEMS一般會用在手機等電子產品上,通常有兩個方向的可移動電容板,徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體做徑向運動,橫向的電容板測量由于橫向運動帶來的電容變化,所以由電容的變化可以計算出角速度。所以,陀螺儀不光是用在手機里那么簡單,大到航海,航空和航天,導彈、衛星運載器,**防護等領域,并且地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探都離不開它。在生活中汽車導行,手機,環境監控等領域都需要陀螺儀的參與。陀螺儀根據工作原理和應用領域可以分為機械式和激光陀螺儀兩類。遼寧高動態慣性導航系統
陀螺儀的基本構成(以機械式陀螺儀為例):(1)轉子:常使用電機(比如同步電機、磁滯電機、三相交流電機等)驅動陀螺轉子繞其自轉軸高速旋轉,并使其轉速近似保持為常值;(2)自轉軸;(3)萬向坐標系(內、外環):使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度;(4)力矩馬達、信號傳感器等。使用陀螺儀/利用陀螺儀原理的產品/設備,慣性導航儀、體感設備(Joycon/wii等)、智能手機、穿戴設備(智能手表/手環)、飛行器/無人機、電子攝影設備、穩定器、AR/VR、機器人、游戲控制器/游戲手柄、自行車(輪子轉的越快越不容易倒)。天津航姿儀參考價激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應中的干涉現象,實現高精度角速度測量。
陀螺儀,簡稱陀螺,是用來測量、控制物體相對慣性空間角運動的慣性器件。陀螺儀傳感器技術自問世以來,發展至今已有160余年歷史,在導航、制導與控制等領域得到了普遍應用。隨著科學理論的進步和工藝水平的不斷提高,基于不同原理的陀螺儀相繼出現,各國對陀螺儀精度、穩定性、可靠性、成本、體積等性能指標的不懈追求,極大地促進了陀螺儀技術的發展。陀螺儀按照工作原理可劃分為:基于旋轉質量陀螺效應的轉子陀螺儀;基于薩奈克效應的光學陀螺儀;基于哥氏效應的振動陀螺儀;基于現代量子力學技術的原子陀螺儀。
光纖陀螺儀,從20世紀60年**始,美國海軍研究辦公室希望發展一種比氦-氖環形激光陀螺儀的成本更低、制造流程更簡單、精度更高的光纖角速度傳感器,也就是俗稱的光纖陀螺。目前,較為常見的光纖陀螺儀是相敏光纖陀螺儀,通過測量在一個光纖線圈中的兩束反向傳播光束的相移以敏感載體轉動,從而計算出其角速率。因此,光纖陀螺儀的精度主要取決于其采用的光纖種類和光電檢測系統,偏值一般處于0.001度/時-0.0002度/時之間。現在,光纖陀螺儀已經被普遍應用于魚雷、戰術導彈、潛艇和航天器等。光纖陀螺儀具有抗電磁干擾、體積小、重量輕等特點,適用于復雜環境下的精確測量。
陀螺儀的作用,這陀螺儀和重力傳感器有什么區別呢?區別很多,但較大的區別就是重力傳感對于空間上的位移感受維較少,能做到6個方向的感應就已經很不錯了,而陀螺儀則是全方面的。這很重要,毫不夸張的說,這兩者不是一個級別上的產品。可能看到這里,大家還是會覺得有些迷惑,既然陀螺儀很厲害,那么它在手機上到底有什么用呢?我們不妨來看看。導航。陀螺儀自被發明開始,就用于導航,先是德國人將其應用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機的導航能力將達到前所未有的水準。實際上,目前很多專業手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機上安裝了相應的軟件,其導航能力絕不亞于目前很多船舶、飛機上用的導航儀。在航天器、飛機、導彈等航空航天器材中,陀螺儀用于測量和控制姿態,確保飛行和導航的精確性和**性。遼寧高動態慣性導航系統
陀螺儀可以用于火箭和導彈的制導系統,提供準確的導航和定位功能。遼寧高動態慣性導航系統
陀螺儀分為單自由度陀螺儀與雙自由度陀螺儀,雙自由度陀螺儀為陀螺轉子增加了兩個自由度,即為雙自由度陀螺儀。單自由度陀螺儀為陀螺轉子增加了一個自由度。兩種陀螺儀均可敏感角速度,只不過陀螺儀進動性表現不同。下面以單自由度陀螺儀解釋陀螺儀敏感角速度原理。慣性器件:陀螺儀敏感角速度原理。單自由度陀螺儀內部構造。z軸為陀螺轉子主軸(虛線為陀螺轉子);y軸為缺少自由度的軸,也為輸入軸;x軸為輸出軸。由上述分析可知,x,z方向的角速度并不能使轉子隨著基座運動,即相對慣性空間不變;當且只當y軸方向的角速度使的轉子在x軸方向進動,即相對于慣性空間運動。因此測量x軸的角速度即可測量載體在y軸的角速度。總之,單自由度陀螺儀可以敏感某一軸相對慣性空間的角速度。遼寧高動態慣性導航系統