全面认识陀螺仪,这3款高精度陀螺仪你认识吗?
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以下内容中,小编将对陀螺仪的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对陀螺仪以及高精度陀螺仪的了解,和小编一起来看看吧。
一、陀螺仪
陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺(top)。通常所说的陀螺是特指对称陀螺,它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体,其几何对称轴就是它的自转轴。与苍蝇退化的后翅(平衡棒)原理类似。
在一定的初始条件和一定的外在力矩作用下,陀螺会在不停自转的同时,环绕着另一个固定的转轴不停地旋转,这就是陀螺的旋进(precession),又称为回转效应(gyroscopic effect)。陀螺旋进是日常生活中常见的现象,许多人小时候都玩过的陀螺就是一例。
人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope),它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如:回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动等。
陀螺仪的种类很多,按用途来分,它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示,作为驾驶和领航仪表使用。
陀螺仪分为,压电陀螺仪,微机械陀螺仪,光纤陀螺仪和激光陀螺仪,它们都是电子式的,并且它们可以和加速度计,磁阻芯片,GPS,做成惯性导航控制系统。
现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
二、高精度陀螺仪
通过上面的介绍,想必大家对陀螺仪已经具备了初步的认识。下面,我们再来看看静电陀螺仪、压电陀螺仪、光纤陀螺仪进行介绍。
现在随着陀螺仪的发展,技术越来越成熟,陀螺仪的结构和原理都有着很大的变化。由于设备对偏转度的要求越来越精准,已经出现了高精度陀螺仪这一概念,完全不局限在传统的机械陀螺仪当中,下面就来介绍一下,近年来成功开发的高精度陀螺仪。
1.静电陀螺仪
虽然传统的机械陀螺仪已经满足不了用户、或是场景变换上的精度需求了,但并不意味着包含转子结构的陀螺仪已经完全退出了高精度陀螺仪队伍当中。其身为机械陀螺仪的升级版本,静电陀螺仪利用电场克服了转子旋转的摩擦力,大大提高了陀螺仪的精度。可惜生产难度较大,限制了其大规模的应用。
2.压电陀螺仪
对于经常接触传感器的人都会知道,在需要完成测压力这一任务的时候,我们基本会采用压电传感器。但对压电陀螺仪并不清楚,压电陀螺仪是一种振动陀螺,依靠压电材料的压电效应,当角速度不同时,贴在不同方向上的压电薄片的电压也出现偏差,依此测量角速度。作为高精度陀螺仪,压电陀螺仪的抗干扰能力也十分强大,甚至经受的动态核爆实验也没有损坏,因此多用在军工方面。
3.光纤陀螺仪
光纤陀螺仪可谓顺应着时代的陀螺仪潮流而诞生,其具有精度高,体积小等特点,而且在成本方面也非常低,占据着绝大的地位,几乎完美。该种类的高精度陀螺仪利用的是光在转动光纤线圈内光程随角速度大小的变化,利用干涉来显现出来。目前光纤陀螺仪由于精度和价格的原因,往往在使用者的首选名单之中。
最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。最后的最后,祝大家有个精彩的一天。