陀螺儀到底有什么用呢?可以和手機(jī)上的攝像頭配合使用,,比如防抖,這會讓手機(jī)的拍照攝像能力得到很大的提升,。各類游戲的傳感器,,比如飛行游戲,體育類游戲,,甚至包括一些頭一視角類射擊游戲,,陀螺儀完整監(jiān)測游戲者手的位移,從而實現(xiàn)各種游戲操作效果,。有關(guān)這點,,想必用過任天堂WII的兄弟會有很深的感受??梢杂米鬏斎朐O(shè)備,,陀螺儀相當(dāng)于一個立體的鼠標(biāo),這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似,,甚至可以認(rèn)為是一種類型,。也是未來較有前景和應(yīng)用范圍的用途。陀螺儀利用陀螺效應(yīng),,即旋轉(zhuǎn)物體的角動量會保持不變,,來測量物體的旋轉(zhuǎn)。貴州慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定制
陀螺儀的前世今生,,陀螺儀由1850年法國物理學(xué)家萊昂·傅科在研究地球自傳中獲得靈感而發(fā)明出來的,,類似像是把一個高速旋轉(zhuǎn)的陀螺放到一個萬向支架上,靠陀螺的方向來計算角速度,,和現(xiàn)在小巧的芯片造型大相徑庭,。陀螺儀發(fā)明以后,首先被用在航海上(當(dāng)年還沒有發(fā)明飛機(jī)),,后來被用在航空上,。因為飛機(jī)飛在空中,是無法像地面一樣靠肉眼辨認(rèn)方向的,,而飛行中方向都看不清楚危險性極高,,所以陀螺儀迅速得到了應(yīng)用,成為飛行儀表的主要,。海南航姿儀價格陀螺儀可以抵抗外界干擾和振動,,提供穩(wěn)定可靠的測量結(jié)果。
陀螺儀的基本部件包括:1,、陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機(jī),、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),,并見其轉(zhuǎn)速近似為常值),。2,、內(nèi)、外框架(或稱內(nèi),、外環(huán),,它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動自由度的結(jié)構(gòu))。3,、附件(是指力矩馬達(dá),、信號傳感器等)。陀螺儀的兩個重要特性,,陀螺儀有兩個非常重要的基本特性:一為定軸性,,另一是進(jìn)動性,這兩種特性都是建立在角動量守恒的原則下,。定軸性,,當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時,在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時,,陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變,,即指向一個固定的方向;同時反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量,。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性,。
航向姿態(tài)系統(tǒng)是一種測量、顯示飛機(jī)航向角,、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角的飛行儀表,。它由全姿態(tài)陀螺儀、磁航向傳感器或天文羅盤和全姿態(tài)指示器組成,。全姿態(tài)陀螺儀主要由航向陀螺和垂直陀螺(一種陀螺地平儀)組成,。這兩個陀螺儀均裝在隨動環(huán)內(nèi),所以在飛機(jī)機(jī)動飛行時既能使航向陀螺的外環(huán)軸始終保持在地垂線方向上,,又能使垂直陀螺的轉(zhuǎn)子軸和外環(huán)軸始終保持正交,,以保證全姿態(tài)陀螺儀提供正確的航向、俯仰,、傾側(cè)姿態(tài)信息,。按驅(qū)動陀螺輪運轉(zhuǎn)的分類方式有:電動和氣動。按姿態(tài)角測量分類方式有:摩擦式電位器(通過測量模擬電壓的大小來計算出姿態(tài)角)和非接觸式容柵傳感器 ,;對于角速度傳感器,,很多人可能會比較陌生,不過,,如果提到它的另一個名字——陀螺儀,,相信有不少人知道。陀螺儀可以用于船舶和航空器的姿態(tài)穩(wěn)定控制,,提高航行的安全性和穩(wěn)定性,。
一個接近真實MEMS陀螺儀的結(jié)構(gòu)如下圖所示,。外側(cè)的藍(lán)色與黃色部分別為驅(qū)動電極,它們通過施加交變電壓來驅(qū)動內(nèi)部的紅色質(zhì)量塊及紅色測量電極沿著特定方向做往返運動,。紅色質(zhì)量塊通過具有彈簧性質(zhì)的綠色長條結(jié)構(gòu)與基底相連,,而紅色的短柵與內(nèi)側(cè)藍(lán)色的短柵則構(gòu)成了電容的極板。當(dāng)基底發(fā)生旋轉(zhuǎn)時,,質(zhì)量塊在科里奧利力的作用下會產(chǎn)生垂直方向的運動,。這種運動的幅值與施加的角速度成正比。通過測量質(zhì)量塊上的紅色電極與固定在底座上的藍(lán)色電極之間的電容變化,,我們就可以得到角速度的大小。在大型工程和科研項目中,,陀螺儀可與加速度計等傳感器結(jié)合,,實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的精確測量和控制。海南航姿儀價格
未來,,隨著人工智能和自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,,陀螺儀將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用,支持智能交通和自動化系統(tǒng)的實現(xiàn),。貴州慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定制
垂直陀螺儀整個裝置內(nèi)部分為上下兩部分,,上半艙容納陀螺儀的機(jī)電設(shè)備,下半艙則包含了所有的系統(tǒng)電子器件,。上半艙的基本部件主要由陀螺轉(zhuǎn)子,、常平架、角度傳感器,、力矩器四個部分構(gòu)成,。(1)陀螺轉(zhuǎn)子:常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī),、三相交流電機(jī),、無刷直流電機(jī)等拖動方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并使其轉(zhuǎn)速近似為常值,。(2) 常平架:陀螺儀的內(nèi),、外框架,或稱內(nèi),、外環(huán),,它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需轉(zhuǎn)動自由度的結(jié)構(gòu),同時也是支撐整個陀螺儀運轉(zhuǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu),。(3) 角度傳感器 :用來測量陀螺儀內(nèi)外環(huán)以及框架轉(zhuǎn)軸之間的轉(zhuǎn)動角度,,此角度就是測量的飛機(jī)的姿態(tài)角。通常,,陀螺系統(tǒng)中有兩組角度傳感器,,一組安裝在框架上,,一組安裝在外環(huán)相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上。(4) 力矩器:用來為主軸位置的修正提供修正力矩補償,。在陀螺系統(tǒng)中,,一般有兩組修正力矩器,分別安裝在框架和外環(huán)支撐殼體上,。 貴州慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定制