現代光纖陀螺儀包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種,它們都是根據塞格尼克的理論發展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的:當光束在一個環形的通道中前進時,如果環形通道本身具有一個轉動速度,那么光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。也就是說當光學環路轉動時,在不同的前進方向上,光學環路的光程相對于環路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化,如果使不同方向上前進的光之間產生干涉來測量環路的轉動速度,就可以制造出干涉式光纖陀螺儀,如果利用這種環路光程的變化來實現在環路中不斷循環的光之間的干涉,也就是通過調整光纖環路的光的諧振頻率進而測量環路的轉動速度,就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個簡單的介紹可以看出,干涉式陀螺儀在實現干涉時的光程差小,所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度,而諧振式的陀螺儀在實現干涉時,它的光程差較大,所以它所要求的光源必須有很好的單色性。與其他傳感器(如加速度計)相結合,陀螺儀能實現更為精確的姿態解算。吉林陀螺儀廠家直銷
陀螺儀是什么:繞一個支點高速轉動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺,它是一個質量均勻分布的、具有軸對稱形狀的剛體,其幾何對稱軸就是它的自轉軸。 由蒼蠅后翅(退化為平衡棒)仿生得來。陀螺儀的原理:在一定的初始條件和一定的外在力矩作用下,陀螺會在不停自轉的同時,還繞著另一個固定的轉軸不停地旋轉,這就是陀螺的旋進(precession),又稱為回轉效應(gyroscopic effect)。陀螺旋進是日常生活中常見的現象,許多人小時候都玩過的陀螺就是一例。北京煤機導向航姿儀陀螺儀可以實現無需外部參考的導航,適用于各種環境和條件下的導航需求。
換句話說,平臺開發商可利用較新的MEMS技術,將慣性傳感器與較傳統的GPS系統配合使用,能夠在衛星信號很弱的高樓林立的市區或根本沒有信號的室內或地鐵環境中提供導航服務。在不久的將來,準確的方位信息與服務廠商提供的附加中間數據將會整合在一起,并顯示在用戶的手機顯示屏幕上,這種定位關聯服務將會為手機用戶帶來好處,例如,手機用戶可以獲得位于某一個購物中心內的所有商鋪的準確信息,找到想要購買的產品的方位提示,接收根據用戶興趣訂制的商品特價和打折信息。
陀螺儀的發展歷程:機械式 → 小型芯片狀。1850年,法國物理學家,萊昂·傅科,發現高速轉動中的轉子由于慣性作用,其旋轉軸永遠指向固定方向,故用希臘字gyro(旋轉)和skopein(看)來命名這種設備,即陀螺儀(gyro scope),并利用陀螺儀驗證了地球的自轉運動。1908年,德國科學家,赫爾曼·安許茨·肯普費,設計一種單轉子擺式陀螺,該系統可以憑借重力力矩自動尋找方向,解決了艦船導航的問題。二戰期間,德國,利用陀螺儀,為V-2火箭裝備了慣性制導系統,實現陀螺儀技術在導彈制導領域的初次應用。使用陀螺儀確定方向和角速度,使用加速度計計算加速度,計算得出飛彈飛行的距離與路線,同時控制飛行姿態,以爭取讓飛彈落到想去的地方陀螺儀可以用于運動追蹤和姿態識別,如體育訓練、虛擬現實等領域。
明白了科里奧利力,就可以來說說微機電陀螺儀了。微機電陀螺儀內的主體就是一個質量塊,這個質量塊會在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運動,這種運動本質上就是一種直線運動,當陀螺儀開始轉動時,受科里奧利力的影響,這個水平振蕩的陀螺儀就會發生偏轉,也就是說此時它不只有水平運動,還有垂直運動。運動方式的改變會使電容值發生微小的變化,而通過感知這種微小的變化就可以了解物體姿態的變化。當然,單個微機電陀螺儀只能感知一個方向上的姿態變化,但在手機中裝上兩三個,就能夠全方面準確識別手機的姿態,畢竟這個東西很小,也不占什么地方。虛擬現實(VR)設備中,陀螺儀用于捕捉用戶頭部運動,提供沉浸式體驗。北京煤機導向航姿儀
分類上,陀螺儀可以分為機械陀螺儀和光學陀螺儀兩種。吉林陀螺儀廠家直銷
陀螺儀器較早是用于航海導航,但隨著科學技術的發展,它在航空和航天事業中也得到普遍的應用。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中的一個敏感元件,即可作為信號傳感器。根據需要,陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號,以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行,而在導彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中,則直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制。作為穩定器,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,能減小船舶在風浪中的搖擺,能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器,陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發射井等提供準確的方位基準。由此可見,陀螺儀器的應用范圍是相當普遍的,它在現代化的國家防護建設和國民經濟建設中均占重要的地位。吉林陀螺儀廠家直銷