隨著物理學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,陀螺儀的種類(lèi)也日趨豐富,精度也在不斷提高。目前廣為人知的陀螺儀類(lèi)型有光纖陀螺儀、激光陀螺儀和MEMS陀螺儀等。雖然MEMS陀螺儀在精度上可能不如光纖和激光陀螺儀,但其體積小、功耗低、成本低且易于批量生產(chǎn)的特點(diǎn),使其在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。MEMS陀螺儀的角速度測(cè)量原理基于一種非真實(shí)存在的力——科里奧利力。這種力是在非慣性參考系下引入的慣性力,引入之后便可以應(yīng)用牛頓經(jīng)典力學(xué)定律。我們假設(shè)一個(gè)黑色質(zhì)量塊以特定的速度V沿著一個(gè)方向移動(dòng),當(dāng)外部角速率被施加時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于施加角速度方向的力,導(dǎo)致質(zhì)量塊發(fā)生位移。與其他傳感器(如加速度計(jì))相結(jié)合,陀螺儀能實(shí)現(xiàn)更為精確的姿態(tài)解算。自動(dòng)化采煤慣導(dǎo)定制價(jià)格
人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺可以豎直不倒且保持與地面垂直,這就反映了陀螺的穩(wěn)定性。陀螺羅盤(pán),供航行和飛行物體作方向基準(zhǔn)用的尋找并跟蹤地理子午面的三自由度陀螺儀。其外環(huán)軸鉛直,轉(zhuǎn)子軸水平置于子午面內(nèi),正端指北;其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉(zhuǎn)子軸偏離子午面時(shí)同時(shí)偏離水平面而產(chǎn)生重力矩使陀螺旋進(jìn)到子午面,這種利用重力矩的陀螺羅盤(pán)稱(chēng)擺式羅盤(pán)。21世紀(jì)發(fā)展為利用自動(dòng)控制系統(tǒng)代替重力擺的電控陀螺羅盤(pán),并創(chuàng)造出能同時(shí)指示水平面和子午面的平臺(tái)羅盤(pán)。實(shí)時(shí)陀螺儀行價(jià)在航天器、飛機(jī)、導(dǎo)彈等航空航天器材中,陀螺儀用于測(cè)量和控制姿態(tài),確保飛行和導(dǎo)航的精確性和安全性。
陀螺儀在航空飛行領(lǐng)域的應(yīng)用:由于各種電子設(shè)備和電腦控制的高科技發(fā)展,各種現(xiàn)代飛機(jī)的設(shè)計(jì)大多數(shù)都是靜不穩(wěn)定的,必須利用電子設(shè)備和電腦來(lái)輔助控制來(lái)使飛機(jī)取得良好的飛行控制。這種飛機(jī)單純依靠飛行員手指來(lái)控制難度會(huì)加大。飛機(jī)雖然仍能飛行,但是會(huì)出現(xiàn)不同程度的搖晃不定,總是處于一種不穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。有時(shí)重心設(shè)定的不太準(zhǔn)確,稍微有差別,也會(huì)使飛機(jī)飛行不太穩(wěn)定??罩杏懈鞣N亂流,也會(huì)使飛機(jī)飛行不夠穩(wěn)定,這時(shí)就使用陀螺儀增穩(wěn),飛機(jī)就會(huì)一直平穩(wěn)的飛行,讓飛行員感覺(jué)更容易操控飛機(jī),做出各種動(dòng)作也更加標(biāo)準(zhǔn)。
普遍使用的MEMS陀螺(微機(jī)械)可應(yīng)用于航空、航天、航海、兵器、汽車(chē)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。并且MEMS陀螺相比傳統(tǒng)的陀螺有明顯的優(yōu)勢(shì):1.體積小、重量輕。適合于對(duì)安裝空間和重量要求苛刻的場(chǎng)合,例如彈載測(cè)量等。2.低成本。3.高可靠性。內(nèi)部無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件,全固態(tài)裝置,抗大過(guò)載沖擊,工作壽命長(zhǎng)。4.低功耗。5.大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場(chǎng)合。6.易于數(shù)字化、智能化??蓴?shù)字輸出,溫度補(bǔ)償,零位校正等。從力學(xué)的觀(guān)點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把它看成是一個(gè)剛體,剛體上有一個(gè)萬(wàn)向支點(diǎn),而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng),所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量和反饋,用于實(shí)時(shí)控制和調(diào)整物體的姿態(tài)和位置。
陀螺儀飛輪會(huì)繞著輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)或者不讓該軸的轉(zhuǎn)動(dòng),這取決于輸出萬(wàn)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(wàn)向節(jié)設(shè)備,可以用于感測(cè)或測(cè)量航天器或飛機(jī)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(gè)固定的位置。這樣轉(zhuǎn)子繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí),還能夠繞另外兩個(gè)軸擺動(dòng)。而且可以圍繞這個(gè)固定點(diǎn)在任何方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)(除了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的固有阻力以外)。一些陀螺儀用機(jī)械當(dāng)量代替一個(gè)或多個(gè)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(wàn)向節(jié)中。陀螺儀可以用于運(yùn)動(dòng)追蹤和姿態(tài)識(shí)別,如體育訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。陜西慣導(dǎo)市場(chǎng)價(jià)格
機(jī)械式陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,但精度相對(duì)較低,適用于中低精度場(chǎng)合。自動(dòng)化采煤慣導(dǎo)定制價(jià)格
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。自動(dòng)化采煤慣導(dǎo)定制價(jià)格