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認(rèn)知層:陀螺儀是什么?發(fā)展歷史如何?應(yīng)用場(chǎng)景有哪些?1、什么是陀螺儀?陀螺儀,簡(jiǎn)稱陀螺,又稱角速度傳感器,用于測(cè)量、控制物體在相對(duì)慣性空間中的角運(yùn)動(dòng)的慣檢測(cè)性器件。物理定義為:陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體在相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。英文名稱:Gyro scope。理解層:陀螺儀的原理是什么?一句話描述:物體在旋轉(zhuǎn)時(shí),其旋轉(zhuǎn)軸在不受外力影響的情況下,旋轉(zhuǎn)軸所指方向不變。因此可以用來測(cè)量角位移或角速度。陀螺儀的作用主要在于測(cè)量和記錄物體的角速度和方向變化,是導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中不可或缺的部分。高動(dòng)態(tài)陀螺儀規(guī)格
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效。高動(dòng)態(tài)陀螺儀規(guī)格陀螺儀在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用范圍普遍,如飛行器姿態(tài)控制、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等。
人們利用陀螺的力學(xué)性質(zhì)所制成的各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀(gyroscope),它在航海、航天、特種等各個(gè)領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。比如:回轉(zhuǎn)羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉(zhuǎn)、陀螺的章動(dòng)等。陀螺儀的種類很多,按用途來分,它可以分為傳感陀螺儀和指示陀螺儀。傳感陀螺儀用于飛行體運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中,作為水平、垂直、俯仰、航向和角速度傳感器。指示陀螺儀主要用于飛行狀態(tài)的指示,作為駕駛和領(lǐng)航儀表使用。陀螺儀還可分為壓電陀螺儀,微機(jī)械陀螺儀,光纖陀螺儀和激光陀螺儀,它們都是電子式的,并且它們可以和加速度計(jì),磁阻芯片,GPS,做成慣性導(dǎo)航控制系統(tǒng)。
它主要特點(diǎn):1、體積小、重量輕,其邊長(zhǎng)都小于1mm,器件主要的重量只為1.2mg。2、成本低。3、可靠性好,工作壽命超過10萬(wàn)小時(shí),能承受1000g的沖擊。4、測(cè)量范圍大。一百多年以前,萊昂·傅科發(fā)明陀螺儀是為了科學(xué)研究。如今,這個(gè)小東西卻讓我們的生活有了翻天覆地的改變。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。陀螺儀的發(fā)展和應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)導(dǎo)航、航空航天、智能設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。
陀螺儀是什么:繞一個(gè)支點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對(duì)稱陀螺,它是一個(gè)質(zhì)量均勻分布的、具有軸對(duì)稱形狀的剛體,其幾何對(duì)稱軸就是它的自轉(zhuǎn)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(huì)在不停自轉(zhuǎn)的同時(shí),還繞著另一個(gè)固定的轉(zhuǎn)軸不停地旋轉(zhuǎn),這就是陀螺的旋進(jìn)(precession),又稱為回轉(zhuǎn)效應(yīng)(gyroscopic effect)。陀螺旋進(jìn)是日常生活中常見的現(xiàn)象,許多人小時(shí)候都玩過的陀螺就是一例。陀螺儀可以用于船舶和航空器的姿態(tài)穩(wěn)定控制,提高航行的安全性和穩(wěn)定性。廣東盾構(gòu)導(dǎo)向航姿儀
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。高動(dòng)態(tài)陀螺儀規(guī)格
陀螺儀在現(xiàn)代科技中扮演著不可或缺的角色。從導(dǎo)航定位到穩(wěn)定控制,從虛擬現(xiàn)實(shí)到科學(xué)研究,陀螺儀的應(yīng)用范圍普遍且重要。隨著科技的不斷發(fā)展,陀螺儀的性能和應(yīng)用也將得到進(jìn)一步提升和拓展。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)就是陀螺儀的一種應(yīng)用。例如,哈勃望遠(yuǎn)鏡,或用在水下潛艇的鋼制船體內(nèi)。由于陀螺儀所具有的精度,其也被用于維護(hù)隧道采礦方向的回轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀。[4] 陀螺儀還可用于制作陀螺羅盤,用以補(bǔ)充或替代普通載具、船舶、飛機(jī)或空間飛船中使用的磁羅盤,或者輔助自行車、摩托車和船舶的穩(wěn)定性,同時(shí)也可以用作慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的一部分。微機(jī)電陀螺儀在智能手機(jī)等電子消費(fèi)品中很受歡迎。高動(dòng)態(tài)陀螺儀規(guī)格