單自由度陀螺儀給陀螺增加了一個(gè)自由度,,共有兩個(gè)自由度。單自由度陀螺儀模型如圖3所示,,x,、y、z分別為陀螺儀的三個(gè)周,,x方向沒(méi)有自由度,。轉(zhuǎn)子飛速轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)量H沿z軸方向。當(dāng)基座繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)或y軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,由于內(nèi)框架具有隔離運(yùn)動(dòng)作用,,轉(zhuǎn)子不會(huì)隨著基座的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)基座繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),,內(nèi)框架軸有一對(duì)力F作用在內(nèi)框架軸的兩端,,形成力矩M_x,方向沿x軸方向,。由于陀螺儀沒(méi)有該方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,,力矩M_x使陀螺儀繞內(nèi)框架進(jìn)動(dòng),沿y軸方向,??傊瑔巫杂啥韧勇輧x可敏感缺少自由度方向的角速度,。陀螺儀通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)角速度和方向變化,,為航空航天等領(lǐng)域提供了關(guān)鍵的導(dǎo)航和控制支持。福建高精度陀螺儀
我們都知道,,只有當(dāng)手機(jī)或攝像機(jī)相對(duì)“穩(wěn)定”我們才能拍出精美的畫(huà)面或視頻,。而能夠讓“穩(wěn)拍器”始終保持穩(wěn)定的主要秘密就是“加速度和陀螺儀”傳感器。為什么說(shuō)“加速度和陀螺儀”傳感器是自拍神器的主要秘密呢,?因?yàn)榉€(wěn)拍器的主要就是對(duì)“相機(jī)”姿態(tài)的檢測(cè),,然后根據(jù)“相機(jī)”的姿態(tài)變化實(shí)時(shí)的控制與“相機(jī)”連接的電機(jī)做相應(yīng)動(dòng)作,,只要電機(jī)控制的夠快,就能保證“相機(jī)”始終穩(wěn)定在固定位置,。不管你的手左右晃動(dòng)還是上下晃動(dòng),,在穩(wěn)拍神器的控制下你的“相機(jī)”就會(huì)雷打不動(dòng),從而拍出穩(wěn)定的照片和畫(huà)面,。福建高精度陀螺儀未來(lái),,陀螺儀將進(jìn)一步融合人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)更智能,、更高效的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用。
撓性陀螺儀,,轉(zhuǎn)子裝在彈性支承裝置上的陀螺儀,。在撓性陀螺儀中應(yīng)用較廣的是動(dòng)力調(diào)諧撓性陀螺儀。它由內(nèi)撓性桿,、外撓性桿,、平衡環(huán)、轉(zhuǎn)子,、驅(qū)動(dòng)軸和電機(jī)等組成,。它靠平衡環(huán)扭擺運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力反作用力矩(陀螺力矩)來(lái)平衡撓性桿支承產(chǎn)生的彈性力矩,從而使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)無(wú)約束的自由轉(zhuǎn)子,,這種平衡就是調(diào)諧,。撓性陀螺儀是60年代迅速發(fā)展起來(lái)的慣性元件,它因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、精度高(與液浮陀螺相近),、成本低,在飛機(jī)和導(dǎo)彈上得到了普遍應(yīng)用,。
陀螺儀,,是一種用來(lái)感測(cè)與維持方向的裝置,基于「角動(dòng)量守恒」的理論設(shè)計(jì)出來(lái)的,。陀螺儀主要是由一個(gè)位于軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成,,陀螺儀一旦開(kāi)始旋轉(zhuǎn),由于輪子的「角動(dòng)量」,,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向,。陀螺儀多用于導(dǎo)航、定位等系統(tǒng),,1850 年法國(guó)的物理學(xué)家 J.Foucault 為了研究地球自轉(zhuǎn),,首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子,由于「慣性」作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向一固定方向,,他用希臘字 gyro(旋轉(zhuǎn))和 skopein(看)兩字合為 gyro scopei 一字來(lái)命名這種儀表,。光纖陀螺儀具有抗電磁干擾,、體積小、重量輕等特點(diǎn),,適用于復(fù)雜環(huán)境下的精確測(cè)量,。
陀螺儀的原理,陀螺儀,,是一種用來(lái)感測(cè)與維持方向的裝置,,基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來(lái)的。陀螺儀一旦開(kāi)始旋轉(zhuǎn),,由于輪子的角動(dòng)量,,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。通俗地說(shuō),,一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí),,是不會(huì)改變的。大家如果玩過(guò)陀螺就會(huì)知道,,旋轉(zhuǎn)的陀螺遇到外力時(shí),,它的軸的方向是不會(huì)隨著外力的方向發(fā)生改變的。我們騎自行車(chē)其實(shí)也是利用了這個(gè)原理,。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒,,因?yàn)檐?chē)軸有一股保持水平的力量,人們根據(jù)這個(gè)道理,,用它來(lái)保持方向,,制造出來(lái)的東西就叫做陀螺儀,然后再用多種方法讀取軸所指示的方向,,并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng),。陀螺儀的測(cè)量數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性和連續(xù)性,為動(dòng)態(tài)環(huán)境下的控制提供可靠依據(jù),??拐饝T性導(dǎo)航系統(tǒng)行價(jià)
陀螺儀利用陀螺效應(yīng),即旋轉(zhuǎn)物體的角動(dòng)量會(huì)保持不變,,來(lái)測(cè)量物體的旋轉(zhuǎn),。福建高精度陀螺儀
測(cè)量的物理量:(1)角速度,測(cè)量的物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,;(2)方向:俯仰角(pitch):繞x軸旋轉(zhuǎn),;偏航角(yaw):繞z軸旋轉(zhuǎn);翻滾角(roll):繞y軸旋轉(zhuǎn),;主要參數(shù),,通用參數(shù)(傳感器);線性誤差:傳感器測(cè)量值與實(shí)際物理值之間的誤差;分辨率:可檢測(cè)到的較小物理量單位,;采樣頻率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的采樣次數(shù),。陀螺儀重要參數(shù):量程:為角速度單位(dps,degree per second),;靈敏度(刻度因子):較小分辨的角速度,;靈敏度初始誤差;靈敏度動(dòng)態(tài)誤差,;非線性度:滿(mǎn)量程的誤差,;初始零漂;零漂溫度系數(shù),。福建高精度陀螺儀