原子陀螺儀,,由于各國(guó)的高度關(guān)注,,原子陀螺儀技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展,已開始逐漸從實(shí)驗(yàn)室步入工程化并較終通往產(chǎn)業(yè)化,。核磁共振陀螺儀具有體積小,、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等明顯特點(diǎn),,與MEMS工藝技術(shù)相結(jié)合,,有望實(shí)現(xiàn)芯片型慣性級(jí)陀螺儀,并以捷聯(lián)式方案應(yīng)用到微小型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈,、微小衛(wèi)星,、小型飛行器和自主式水下航行器等裝備上。原子干涉陀螺儀具有超髙的理論精度,,特別適合作為高精度平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的傳感器,,應(yīng)用到戰(zhàn)略武器裝備上,但目前來看,,原子干涉陀螺儀距離較終產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍面臨許多技術(shù)困難,,需要做好中長(zhǎng)期的規(guī)劃部署。陀螺儀的特點(diǎn)之一是響應(yīng)速度快,,可實(shí)時(shí)反饋物體的角速度變化,。重慶綜采工作面陀螺儀
由于光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊,靈敏度高,,工作可靠等等優(yōu)點(diǎn),,所以目前光纖陀螺儀在很多的領(lǐng)域已經(jīng)完全取代了機(jī)械式的傳統(tǒng)的陀螺儀,成為現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件,。同時(shí),激光陀螺儀也有突破,,它通過光程差來測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度,,優(yōu)點(diǎn)和光纖陀螺儀差不多,但成本高一些,。而我們現(xiàn)在智能手機(jī)上采用的陀螺儀是MEMS(微機(jī)電)陀螺儀,,它精度并不如前面說到的光纖和激光陀螺儀,,需要參考其他傳感器的數(shù)據(jù)才能實(shí)現(xiàn)功能,但其體積小,、功耗低,、易于數(shù)字化和智能化,,特別是成本低,易于批量生產(chǎn),,非常適合手機(jī)、汽車牽引控制系統(tǒng),、醫(yī)療器材這些需要大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)備,。山東慣導(dǎo)安裝陀螺儀在某些領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義,如導(dǎo)彈制導(dǎo),、潛艇導(dǎo)航等,。
現(xiàn)在輪到MEMS陀螺儀大顯神威了,消費(fèi)電子集成MEMS陀螺儀的浪潮剛剛掀起,。陀螺儀能夠測(cè)量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度,,而MEMS加速計(jì)則能測(cè)量線性加速度,因此這兩者是一對(duì)理想的互補(bǔ)技術(shù),。 事實(shí)上,如果組合使用加速計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器,,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以跟蹤并捕捉三維空間的完整運(yùn)動(dòng),,為較終用戶提供現(xiàn)場(chǎng)感更強(qiáng)的用戶使用體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)以及其它功能,。而ST選用了音叉方法設(shè)計(jì)陀螺儀,其差分特性使系統(tǒng)本身對(duì)作用在傳感器上的無用線性加速度和雜亂振動(dòng)的敏感度低于市場(chǎng)上現(xiàn)有的其它類型陀螺儀,。當(dāng)這些無用的信號(hào)被施加到陀螺儀,,兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)就會(huì)沿相同方向位移,,在一個(gè)差分測(cè)量后,較終的電容變化將視為無效,。
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:滿量程的誤差;初始零漂,;零漂溫度系數(shù)。船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中,,陀螺儀可提供精確的方向信息,幫助船舶避開暗礁和淺灘,。
光纖陀螺儀的原理是利用光程的變化檢測(cè)出兩條光路的相位差,就可以測(cè)出光路旋轉(zhuǎn)角速度,,主要用于航空,,航海,航天和國(guó)家防護(hù)工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,。微機(jī)電陀螺儀MEMS一般會(huì)用在手機(jī)等電子產(chǎn)品上,通常有兩個(gè)方向的可移動(dòng)電容板,,徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體做徑向運(yùn)動(dòng),橫向的電容板測(cè)量由于橫向運(yùn)動(dòng)帶來的電容變化,,所以由電容的變化可以計(jì)算出角速度。所以,,陀螺儀不光是用在手機(jī)里那么簡(jiǎn)單,,大到航海,,航空和航天,,導(dǎo)彈,、衛(wèi)星運(yùn)載器,,國(guó)家防護(hù)等領(lǐng)域,并且地面設(shè)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(dǎo)行,,手機(jī),環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域都需要陀螺儀的參與,。陀螺儀的作用主要在于測(cè)量和記錄物體的角速度和方向變化,是導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中不可或缺的部分,。廣西航姿儀現(xiàn)貨直發(fā)
光纖陀螺儀利用光纖環(huán)路的Sagnac效應(yīng),,通過檢測(cè)相位差來獲得角速度信息。重慶綜采工作面陀螺儀
作為穩(wěn)定器,,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,,能減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺,能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對(duì)地面穩(wěn)定等等,。作為精密測(cè)試儀器,陀螺儀器能夠?yàn)榈孛嬖O(shè)施,、礦山隧道,、地下鐵路、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn),。陀螺儀在生活和特種領(lǐng)域都有重要作用,。小到手機(jī),大到衛(wèi)星,,都能見到它的身影,。飛行器姿態(tài)控制是陀螺特性的重要應(yīng)用,是定軸性的體現(xiàn),。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準(zhǔn),,道理很簡(jiǎn)單,飛行器在空中飛行過程中,,不管姿態(tài)如何改變,,垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變,,從而提供有關(guān)姿態(tài)角的信息。當(dāng)然,,由于陀螺自身漂移和環(huán)境變化,,需要修正裝置隨時(shí)校準(zhǔn)修正。重慶綜采工作面陀螺儀