陀螺儀在智能手機中的應用,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用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:導航。陀螺儀自被發(fā)明開始,就用于導航,先是德國人將其應用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機的導航能力將達到前所未有的水準。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的軟件,導航能力絕不亞于很多船舶、飛機上用的導航儀。還可以實現(xiàn)GPS的慣性導航:當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)導航。陀螺儀具有高精度和快速響應的特點,可以提供準確的角速度和角位移測量。湖南慣性導航系統(tǒng)廠家供應
垂直陀螺儀在現(xiàn)代飛機上應用非常普遍,它可以精確測量飛機的姿態(tài)角并輸出與姿態(tài)角成比例的電信號,提供給計算機,較終在儀表上顯示。為了測量和輸出飛機的姿態(tài)信號, 垂直陀螺儀上安裝了俯仰同步器和傾斜同步器,分別輸出俯仰角和 傾斜角電信號。而為了減小縱向加速度誤差,垂直陀螺儀安裝了俯仰直立和水平修正斷開電門,在存在縱向加速度時切斷陀螺儀的俯仰修正;為了減小盤旋誤差,垂直陀螺儀安裝了傾斜直立和水平修 正斷開電門,在盤旋傾斜時切斷陀螺儀的傾斜修正。高精度慣性導航系統(tǒng)價格激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應中的干涉現(xiàn)象,實現(xiàn)高精度角速度測量。
認知層:陀螺儀是什么?發(fā)展歷史如何?應用場景有哪些?1、什么是陀螺儀?陀螺儀,簡稱陀螺,又稱角速度傳感器,用于測量、控制物體在相對慣性空間中的角運動的慣檢測性器件。物理定義為:陀螺儀是用高速回轉體的動量矩敏感殼體在相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。英文名稱:Gyro scope。理解層:陀螺儀的原理是什么?一句話描述:物體在旋轉時,其旋轉軸在不受外力影響的情況下,旋轉軸所指方向不變。因此可以用來測量角位移或角速度。
垂直陀螺儀整個裝置內部分為上下兩部分,上半艙容納陀螺儀的機電設備,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子、常平架、角度傳感器、力矩器四個部分構成。(1)陀螺轉子:常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機、無刷直流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉,并使其轉速近似為常值。(2) 常平架:陀螺儀的內、外框架,或稱內、外環(huán),它是使陀螺自轉軸獲得所需轉動自由度的結構,同時也是支撐整個陀螺儀運轉的機械結構。(3) 角度傳感器 :用來測量陀螺儀內外環(huán)以及框架轉軸之間的轉動角度,此角度就是測量的飛機的姿態(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)相應的支撐結構上。(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。 在無人機領域,陀螺儀是實現(xiàn)自主飛行、精確懸停等功能的關鍵傳感器。
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a、b為兩個矢量,之間的夾角為θ,則點積:a · b = abcosθ(標量),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)值為物體到旋轉中心的距離,方向為旋轉中心指向物體的方向矢量;p為動量,數(shù)值為物體質量與線速度的乘積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。陀螺儀在游戲機、遙控器等消費電子產(chǎn)品中的應用,為用戶帶來更加豐富的操作體驗。高精度慣性導航系統(tǒng)價格
陀螺儀通過實時監(jiān)測角速度和方向變化,為航空航天等領域提供了關鍵的導航和控制支持。湖南慣性導航系統(tǒng)廠家供應
振動陀螺儀,MEMS陀螺儀因其體積小、成本低、易批量生產(chǎn)等優(yōu)勢,現(xiàn)階段已基本占據(jù)低精度市場,隨著工藝水平、計算機技術和數(shù)據(jù)算法的不斷發(fā)展,其精度性能有望實現(xiàn)質的突破,進入慣性級陀螺儀應用領域。半球諧振陀螺儀較好地滿足理想慣性傳感器的性能指標,在成功應用到空間領域的基礎上,向航海領域的推廣已成為必然趨勢,例如,法國已將半球諧振陀螺儀作為新一代海洋導航定位系統(tǒng)的主要慣性導航設備,賽峰電子與防務公司基于HRG Crystal技術研發(fā)的布盧·瑙特(BlueNaute)系列慣性導航系統(tǒng),已開始應用到工程船舶、科考船和海警船等載體上[20];另外,結合新型制作工藝,大力開發(fā)基于MEMS技術的微半球諧振陀螺儀(micro-HRG, MHRG)也是未來的熱點研究方向。湖南慣性導航系統(tǒng)廠家供應