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控制系統(tǒng)中的一個敏感元件,即可作為信號傳感器。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,以便駕駛員或用自動導(dǎo)航儀來控制飛機(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)載器或空間探測火箭等航行體的制導(dǎo)中,則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。在航天器、飛機(jī)、導(dǎo)彈等航空航天器材中,陀螺儀用于測量和控制姿態(tài),確保飛行和導(dǎo)航的精確性和安全性。高動態(tài)陀螺儀參考價
當(dāng)陀螺儀應(yīng)用到車載導(dǎo)航上它的作用體現(xiàn)在:陀螺儀在上立交橋時更靈敏準(zhǔn)確的識別,民用GPS的精度是無法識別上沒上立交橋的,而陀螺儀卻可測出車子是否向上移動了,從而能讓導(dǎo)航軟件及時的修改導(dǎo)航路線。依靠GPS衛(wèi)星的信號導(dǎo)航和陀螺儀的慣性導(dǎo)航,有效提高了導(dǎo)航精確度,即使在失去GPS信號后,系統(tǒng)仍能通過自主推算來繼續(xù)導(dǎo)航,為車主提供準(zhǔn)確的行駛指示。且而陀螺儀能夠在方向和速度改變的瞬間即時測出,從而能讓導(dǎo)航軟件及時的修改導(dǎo)航路線。湖北航姿儀工作原理陀螺儀的作用是提供準(zhǔn)確的方向和位置信息,用于導(dǎo)航、航空航天、慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。
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(diǎn)積,假設(shè)a、b為兩個矢量,之間的夾角為θ,則點(diǎn)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。
陀螺儀讓飛行員感覺較明顯的是降落的時候,而較需要陀螺儀幫助的也是飛機(jī)的降落。因為降落的飛機(jī)由于速度較慢,臨近失速點(diǎn),這時更容易受風(fēng)的影響而導(dǎo)致機(jī)翼上下晃動,這時就要不斷的用手指去調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)使其保持水平不變而逐步下降高度,很多新手飛行員有時修正過多,飛機(jī)就會產(chǎn)生更大的晃動,很容易進(jìn)入失速而導(dǎo)致降落失敗。但是如果將陀螺儀打開增穩(wěn)狀態(tài),由于陀螺儀的傳感器非常敏感,機(jī)翼稍微有輕微下壓,陀螺儀立即發(fā)出指令讓打副翼讓飛機(jī)回平,這個過程發(fā)生的很快,以至于你都可能看不到機(jī)翼下壓就已經(jīng)被陀螺儀修正了。所以你將會看到飛機(jī)總是非常平穩(wěn)的保持水平不變而逐步下降高度,對飛行員有很大的幫助。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。
陀螺儀在手機(jī)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:1、可以和手機(jī)上的攝像頭配合使用。比如防抖,在拍照時的維持圖像的穩(wěn)定,防止由于手的抖動對拍照質(zhì)量的影響。在按下快門時,記錄手的抖動動作,將手的抖動反饋給圖像處理器,可以讓手機(jī)捕捉到更清晰穩(wěn)定的畫面。2、各類游戲的傳感器。比如飛行游戲,體育類游戲,甚至包括一些頭一視角類射擊游戲,陀螺儀完整監(jiān)測游戲者手的位移,從而實現(xiàn)各種游戲操作效果。有關(guān)這點(diǎn),想必用過任天堂WII的網(wǎng)友會有很深的感受。陀螺儀可以用于無人機(jī)的姿態(tài)控制和導(dǎo)航,提供準(zhǔn)確的飛行數(shù)據(jù)。軌檢測量航姿儀價位
在大型工程和科研項目中,陀螺儀可與加速度計等傳感器結(jié)合,實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的精確測量和控制。高動態(tài)陀螺儀參考價
我們以一個單軸偏航陀螺儀為例,探討較簡單的工作原理(圖1)。兩個正在運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)向相反方向做連續(xù)運(yùn)動,如藍(lán)色箭頭所示。只要從外部施加一個角速率,就會產(chǎn)生一個與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向垂直的科里奧利力,如圖中黃色箭頭所示。產(chǎn)生的科里奧利力使感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生位移,位移大小與所施加的角速率大小成正比。因為傳感器感應(yīng)部分的運(yùn)動電極(轉(zhuǎn)子)位于固定電極(定子)的側(cè)邊,上面的位移將會在定子和轉(zhuǎn)子之間引起電容變化,因此,在陀螺儀輸入部分施加的角速率被轉(zhuǎn)化成一個專門使用電路可以檢測的電參數(shù)。高動態(tài)陀螺儀參考價