陀螺儀的原理,陀螺儀,是一種用來感測與維持方向的裝置,基于角動量不滅的理論設(shè)計出來的。陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn),由于輪子的角動量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。通俗地說,一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。大家如果玩過陀螺就會知道,旋轉(zhuǎn)的陀螺遇到外力時,它的軸的方向是不會隨著外力的方向發(fā)生改變的。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒,因為車軸有一股保持水平的力量,人們根據(jù)這個道理,用它來保持方向,制造出來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,并自動將數(shù)據(jù)信號傳給控制系統(tǒng)。機械式陀螺儀利用旋轉(zhuǎn)物體的穩(wěn)定性原理,通過檢測陀螺儀殼體的轉(zhuǎn)動角速度來確定方向。重慶慣性導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)貨直發(fā)
陀螺儀飛輪會繞著輸出軸轉(zhuǎn)動或者不讓該軸的轉(zhuǎn)動,這取決于輸出萬向節(jié)的裝配方式是自由的還是固定的。姿態(tài)基準(zhǔn)陀螺儀就是一種自由輸出萬向節(jié)設(shè)備,可以用于感測或測量航天器或飛機的俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航的姿態(tài)角。轉(zhuǎn)子的重心可以在一個固定的位置。這樣轉(zhuǎn)子繞一個軸旋轉(zhuǎn)的同時,還能夠繞另外兩個軸擺動。而且可以圍繞這個固定點在任何方向自由轉(zhuǎn)動(除了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的固有阻力以外)。一些陀螺儀用機械當(dāng)量代替一個或多個元件。例如,旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子可以懸浮在流體中,而不是安裝在萬向節(jié)中。重慶慣性導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)貨直發(fā)陀螺儀具有高靈敏度、高穩(wěn)定性和抗干擾能力,能滿足各種極端環(huán)境下的測量需求。
對戰(zhàn)斗機飛行員來說,陀螺儀的鎖定功能將會較大程度上的增加飛行樂趣。比如在戰(zhàn)機較低空倒飛通場情況下,飛機性能較好或者調(diào)整得當(dāng)時,通常在正飛狀態(tài)下,即使不動升降舵飛機也能保持正飛。但是飛機倒飛時通常要稍微推升降舵才能保持倒飛,如果不是技術(shù)極其高超,手指很難保持推舵的舵量不變使飛機在倒飛狀態(tài)下保持飛機一直在同一直線倒飛。這就是為什么大多數(shù)人敢做較低空正飛通常而不敢做較低空倒飛通場,或者正飛通場敢做的很低而倒飛通常不敢做的很低,因為正飛的時候手指可以不動升降舵飛機都能保持直線飛行,而倒飛的時候手指要一直推著舵面,飛機速度快且高度低,手指稍微移動就可能觸地炸雞。這是使用陀螺儀的鎖定狀態(tài),就變得非常容易了。
陀螺儀在智能手機中的應(yīng)用,陀螺儀的使用距離我們較近的就是我們的手機,陀螺儀在手機中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始,就用于導(dǎo)航,先是德國人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機的導(dǎo)航能力將達到前所未有的水準(zhǔn)。實際上,很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機上安裝了相應(yīng)的軟件,導(dǎo)航能力絕不亞于很多船舶、飛機上用的導(dǎo)航儀。還可以實現(xiàn)GPS的慣性導(dǎo)航:當(dāng)汽車行駛到隧道或城市高大建筑物附近,沒有GPS訊號時,可以通過陀螺儀來測量汽車的偏航或直線運動位移,從而繼續(xù)導(dǎo)航。陀螺儀可以用于智能手機和游戲設(shè)備的姿態(tài)感應(yīng)和運動控制,提供更好的用戶體驗。
主要工作原理:角動量守恒定律,角動量守恒定律是指系統(tǒng)所受合外力矩為零時系統(tǒng)的角動量保持不變。角動量的定義:物體矢徑和其動量的叉積:(1)矢量的計算:叉積和點積,假設(shè)a、b為兩個矢量,之間的夾角為θ,則點積:a · b = abcosθ(標(biāo)量),叉積:a x b = absinθ(矢量,方向由右手螺旋定則決定,四指由a彎向b,大拇指方向即為叉積方向)。(2)角動量計算:物體矢徑和動量的叉積,r為矢徑,數(shù)值為物體到旋轉(zhuǎn)中心的距離,方向為旋轉(zhuǎn)中心指向物體的方向矢量;p為動量,數(shù)值為物體質(zhì)量與線速度的乘積p=mv,方向為線速度v的方向;以該圖的方向為例,依據(jù)角動量公式,可以得到角動量L的方向為豎直向上。(3)陀螺的角動量守恒,假設(shè)一個陀螺不受空氣阻力(合外力力矩=0),陀螺與地面的接觸面無限小(矢徑=0),則角動量的合力矩為0,即角動量守恒。光纖陀螺儀利用光纖環(huán)路的Sagnac效應(yīng),通過檢測相位差來獲得角速度信息。貴州陀螺儀市價
地下勘探、隧道挖掘等領(lǐng)域,陀螺儀有助于精確測量地下的空間結(jié)構(gòu)和方向。重慶慣性導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)貨直發(fā)
研究陀螺儀運動特性的理論是繞定點運動剛體動力學(xué)的一個分支,它以物體的慣性為基礎(chǔ),研究旋轉(zhuǎn)物體的動力學(xué)特性。陀螺垂直儀,利用擺式敏感元件對三自由度陀螺儀施加修正力矩以指示地垂線的儀表,又稱陀螺水平儀。陀螺儀的殼體利用隨動系統(tǒng)跟蹤轉(zhuǎn)子軸位置,當(dāng)轉(zhuǎn)子軸偏離地垂線時,固定在殼體上的擺式敏感元件輸出信號使力矩器產(chǎn)生修正力矩,轉(zhuǎn)子軸在力矩作用下旋進回到地垂線位置。陀螺垂直儀是除陀螺擺以外應(yīng)用于航空和航海導(dǎo)航系統(tǒng)的又一種地垂線指示或量測儀表。重慶慣性導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)貨直發(fā)
航向姿態(tài)系統(tǒng)是一種測量、顯示飛機航向角、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... [詳情]
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