陀螺儀在照相/攝相領(lǐng)域的應(yīng)用,當(dāng)我們拍視頻或拍照時(shí),有沒(méi)有相過(guò),通過(guò)一種裝置,保證你的“相機(jī)”固定在同一位置,無(wú)論你的手怎么歪斜,身體怎么抖,他都能保持手機(jī)的相對(duì)穩(wěn)定。穩(wěn)拍器的整體大致框架如下圖所示,其中橘黃色部分就是加速度和陀螺儀傳感器工作部分。它將“攝像設(shè)備”的姿態(tài)反饋給中心MCU處理單元,中間MCU單元根據(jù)檢測(cè)到的“攝像設(shè)備”的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)情況,去控制電機(jī)做相應(yīng)的動(dòng)作,電機(jī)動(dòng)作使“攝像設(shè)備”保持穩(wěn)雷打不動(dòng)的狀態(tài),這樣拍出來(lái)的照片才更清楚,錄制的錄像才更穩(wěn)定。陀螺儀在航空航天領(lǐng)域中,可以用于飛行器的姿態(tài)控制和導(dǎo)航定位。高動(dòng)態(tài)慣導(dǎo)作用
在接下來(lái)的內(nèi)容中,我們將更多地了解陀螺儀在國(guó)民生活應(yīng)用中的表現(xiàn)。我們大致了解陀螺儀的來(lái)歷,原理和種類,那么,它與我們的日常生活有怎樣的關(guān)系呢?陀螺儀器較早是用于航海導(dǎo)航,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應(yīng)用。陀螺儀器不只可以作為指示儀表,而更重要的是它可以作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)敏感元件,即可作為信號(hào)傳感器。根據(jù)需要,陀螺儀器能提供準(zhǔn)確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號(hào),以便駕駛員或用自動(dòng)導(dǎo)航儀來(lái)控制飛機(jī)、艦船或航天飛機(jī)等航行體按一定的航線飛行,而在導(dǎo)彈、衛(wèi)星運(yùn)載器或空間探測(cè)火箭等航行體的制導(dǎo)中,則直接利用這些信號(hào)完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。高動(dòng)態(tài)慣導(dǎo)作用陀螺儀可以用于火箭和導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng),提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航和定位功能。
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(wú)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(wú)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(wú)效。
對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)飛行員來(lái)說(shuō),陀螺儀的鎖定功能將會(huì)較大程度上的增加飛行樂(lè)趣。比如在戰(zhàn)機(jī)較低空倒飛通場(chǎng)情況下,飛機(jī)性能較好或者調(diào)整得當(dāng)時(shí),通常在正飛狀態(tài)下,即使不動(dòng)升降舵飛機(jī)也能保持正飛。但是飛機(jī)倒飛時(shí)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(jī)在倒飛狀態(tài)下保持飛機(jī)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(chǎng),或者正飛通場(chǎng)敢做的很低而倒飛通常不敢做的很低,因?yàn)檎w的時(shí)候手指可以不動(dòng)升降舵飛機(jī)都能保持直線飛行,而倒飛的時(shí)候手指要一直推著舵面,飛機(jī)速度快且高度低,手指稍微移動(dòng)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。陀螺儀可以用于地下勘探和地質(zhì)勘測(cè),提供準(zhǔn)確的位置和方向信息。
另一個(gè)內(nèi)部萬(wàn)向節(jié)安裝在陀螺儀框架(外部萬(wàn)向節(jié))中,以便圍繞其自身平面的軸方向進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng),且該軸方向總是垂直于陀螺儀框架(外部萬(wàn)向節(jié))的樞軸線。由此這個(gè)內(nèi)部萬(wàn)向節(jié)可以在兩個(gè)角度上自由旋轉(zhuǎn)。中心輪盤的旋轉(zhuǎn)軸向就是旋轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)子被限制為繞著一個(gè)總是垂直于內(nèi)部萬(wàn)向節(jié)的軸方向上旋轉(zhuǎn)。所以轉(zhuǎn)子可以在三個(gè)角度上自由旋轉(zhuǎn),其軸只有兩個(gè)。中心輪盤出入軸上所施加的力會(huì)通過(guò)輸出軸上的反作用力相應(yīng)反饋出來(lái)。通過(guò)自行車的前輪,就可以很容易理解這些陀螺儀的運(yùn)行。如果車輪偏離垂直方向,使車輪頂部向左移動(dòng),車輪的前緣也會(huì)向左轉(zhuǎn)動(dòng)。換句話說(shuō),在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的輪盤的軸上的旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生第三個(gè)軸上的旋轉(zhuǎn)。光纖陀螺儀具有抗電磁干擾、體積小、重量輕等特點(diǎn),適用于復(fù)雜環(huán)境下的精確測(cè)量。盾構(gòu)導(dǎo)向慣導(dǎo)行價(jià)
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(cè)量需求。高動(dòng)態(tài)慣導(dǎo)作用
陀螺儀的原理,陀螺儀,是一種用來(lái)感測(cè)與維持方向的裝置,基于角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來(lái)的。陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn),由于輪子的角動(dòng)量,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。通俗地說(shuō),一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí),是不會(huì)改變的。大家如果玩過(guò)陀螺就會(huì)知道,旋轉(zhuǎn)的陀螺遇到外力時(shí),它的軸的方向是不會(huì)隨著外力的方向發(fā)生改變的。我們騎自行車其實(shí)也是利用了這個(gè)原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒,因?yàn)檐囕S有一股保持水平的力量,人們根據(jù)這個(gè)道理,用它來(lái)保持方向,制造出來(lái)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(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng)。高動(dòng)態(tài)慣導(dǎo)作用
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