陀螺儀的作用,這陀螺儀和重力傳感器有什么區別呢?區別很多,但較大的區別就是重力傳感對于空間上的位移感受維較少,能做到6個方向的感應就已經很不錯了,而陀螺儀則是全方面的。這很重要,毫不夸張的說,這兩者不是一個級別上的產品。可能看到這里,大家還是會覺得有些迷惑,既然陀螺儀很厲害,那么它在手機上到底有什么用呢?我們不妨來看看。導航。陀螺儀自被發明開始,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,目前很多專業手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機上安裝了相應的軟件,其導航能力絕不亞于目前很多船舶、飛機上用的導航儀。陀螺儀的作用是提供準確的方向和位置信息,用于導航、航空航天、慣性導航等領域。深圳慣性導航系統制造
但通常多按陀螺儀中所采用的支承方式分類:滾珠軸承自由陀螺儀,它是經典的陀螺儀。利用滾珠軸承支承是應用較早、較普遍的支承方式。滾珠軸承靠直接接觸,摩擦力矩大,陀螺儀的精度不高,漂移率為每小時幾度,但工作可靠,迄今還用在精度要求不高的場合。一個自由轉子陀螺儀(雙自由度陀螺儀)靠內環軸和外環軸角度傳感元件可以測量兩個姿態角。液浮陀螺儀,又稱浮子陀螺。內框架(內環)和轉子形成密封球形或圓柱形的浮子組件。轉子在浮子組件內高速旋轉,在浮子組件與殼體間充以浮液,用以產生所需要的浮力和阻尼。浮力與浮子組件的重量相等者,稱為全浮陀螺;浮力小于浮子組件重量者稱為半浮陀螺。航姿儀制造通過陀螺儀和GPS的組合使用,可以實現更精確的位置和姿態信息,普遍用于航空、汽車導航系統等領域。
陀螺儀在無人機飛行控制系統中的應用,無人機的飛行控制系統是其較主要的組成部分之一,而姿態的穩定控制,則是對無人機順利執行各項任務的有效方法。在目前的無人機實際制造與應用中,有的無人機產品是基于三軸陀螺儀和傾角傳感器,來構成全姿態增穩控制系統的。無人機姿態增穩控制屬于內回路控制,它包括姿態保持與控制、速度控制等模式。內回路控制是在以三軸陀螺儀和傾角傳感器獲取無人機飛行姿態的基礎上,通過對升降舵、方向舵的控制,完成飛行姿態的穩定與控制。
陀螺儀的基本部件有:(1) 陀螺轉子(常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉,并見其轉速近似為常值)(2) 內、外框架(或稱內、外環,它是使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度的結構)(3) 附件(是指力矩馬達、信號傳感器等)。基本類型,根據框架的數目和支承的形式以及附件的性質決定陀螺儀的類型有:三自由度陀螺儀(具有內、外兩個框架,使轉子自轉軸具有兩個轉動自由度。在沒有任何力矩裝置時,它就是一個自由陀螺儀)。二自由度陀螺儀(只有一個框架,使轉子自轉軸具有一個轉動自由度)。在無人機領域,陀螺儀是實現自主飛行、精確懸停等功能的關鍵傳感器。
其穩定性隨以下的物理量而改變:1、轉子的轉動慣量愈大,穩定性愈好;2、轉子角速度愈大,穩定性愈好。所謂的“轉動慣量”,是描述剛體在轉動中的慣性大小的物理量。當以相同的力矩分別作用于兩個繞定軸轉動的不同剛體時,它們所獲得的角速度一般是不一樣的,轉動慣量大的剛體所獲得的角速度小,也就是保持原有轉動狀態的慣性大;反之,轉動慣量小的剛體所獲得的角速度大,也就是保持原有轉動狀態的慣性小。進動性,當轉子高速旋轉時,若外力矩作用于外環軸,陀螺儀將繞內環軸轉動;若外力矩作用于內環軸,陀螺儀將繞外環軸轉動。其轉動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性,叫做陀螺儀的進動性。進動性的大小有三個影響的因素:1、外界作用力愈大,其進動角速度也愈大;2、轉子的轉動慣量愈大,進動角速度愈小;3、轉子的角速度愈大,進動角速度愈小。陀螺儀工作原理基于角動量守恒定律,旋轉物體在無外力矩作用時,旋轉軸保持穩定。船用陀螺儀市價
陀螺儀在航空航天領域的應用范圍普遍,如飛行器姿態控制、慣性導航系統等。深圳慣性導航系統制造
隨著物理學的不斷發展和進步,陀螺儀的種類也日趨豐富,精度也在不斷提高。目前廣為人知的陀螺儀類型有光纖陀螺儀、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的特點,使其在自動駕駛領域發揮著舉足輕重的作用。MEMS陀螺儀的角速度測量原理基于一種非真實存在的力——科里奧利力。這種力是在非慣性參考系下引入的慣性力,引入之后便可以應用牛頓經典力學定律。我們假設一個黑色質量塊以特定的速度V沿著一個方向移動,當外部角速率被施加時,會產生一個垂直于施加角速度方向的力,導致質量塊發生位移。深圳慣性導航系統制造