功能分類:利用陀螺儀的動力學(xué)特性制成的各種儀表或裝置,主要有以下幾種:陀螺方向儀,能給出飛行物體轉(zhuǎn)彎角度和航向指示的陀螺裝置。它是三自由度均衡陀螺儀,其底座固連在飛機(jī)上,轉(zhuǎn)子軸提供慣性空間的給定方向。若開始時轉(zhuǎn)子軸水平放置并指向儀表的零方位,則當(dāng)飛機(jī)繞鉛直軸轉(zhuǎn)彎時,儀表就相對轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動,從而能給出轉(zhuǎn)彎的角度和航向的指示。由于摩擦及其他干擾,轉(zhuǎn)子軸會逐漸偏離原始方向,因此每隔一段時間(如15分鐘)須對照精密羅盤作一次人工調(diào)整。近年來,微型化和集成化的陀螺儀技術(shù)不斷進(jìn)步,為便攜式設(shè)備和智能手機(jī)的導(dǎo)航功能提供了新的解決方案。山東慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格
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)備和電腦來輔助控制來使飛機(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控制難度會加大。飛機(jī)雖然仍能飛行,但是會出現(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)。有時重心設(shè)定的不太準(zhǔn)確,稍微有差別,也會使飛機(jī)飛行不太穩(wěn)定。空中有各種亂流,也會使飛機(jī)飛行不夠穩(wěn)定,這時就使用陀螺儀增穩(wěn),飛機(jī)就會一直平穩(wěn)的飛行,讓飛行員感覺更容易操控飛機(jī),做出各種動作也更加標(biāo)準(zhǔn)。吉林煤機(jī)導(dǎo)向陀螺儀陀螺儀可以測量物體的旋轉(zhuǎn)速度和角度,從而幫助確定物體的方向和位置。
航向姿態(tài)系統(tǒng)是一種測量、顯示飛機(jī)航向角、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角的飛行儀表。它由全姿態(tài)陀螺儀、磁航向傳感器或天文羅盤和全姿態(tài)指示器組成。全姿態(tài)陀螺儀主要由航向陀螺和垂直陀螺(一種陀螺地平儀)組成。這兩個陀螺儀均裝在隨動環(huán)內(nèi),所以在飛機(jī)機(jī)動飛行時既能使航向陀螺的外環(huán)軸始終保持在地垂線方向上,又能使垂直陀螺的轉(zhuǎn)子軸和外環(huán)軸始終保持正交,以保證全姿態(tài)陀螺儀提供正確的航向、俯仰、傾側(cè)姿態(tài)信息。按驅(qū)動陀螺輪運轉(zhuǎn)的分類方式有:電動和氣動。按姿態(tài)角測量分類方式有:摩擦式電位器(通過測量模擬電壓的大小來計算出姿態(tài)角)和非接觸式容柵傳感器 ;對于角速度傳感器,很多人可能會比較陌生,不過,如果提到它的另一個名字——陀螺儀,相信有不少人知道。
撓性陀螺儀,轉(zhuǎn)子裝在彈性支承裝置上的陀螺儀。在撓性陀螺儀中應(yīng)用較廣的是動力調(diào)諧撓性陀螺儀。它由內(nèi)撓性桿、外撓性桿、平衡環(huán)、轉(zhuǎn)子、驅(qū)動軸和電機(jī)等組成。它靠平衡環(huán)扭擺運動時產(chǎn)生的動力反作用力矩(陀螺力矩)來平衡撓性桿支承產(chǎn)生的彈性力矩,從而使轉(zhuǎn)子成為一個無約束的自由轉(zhuǎn)子,這種平衡就是調(diào)諧。撓性陀螺儀是60年代迅速發(fā)展起來的慣性元件,它因結(jié)構(gòu)簡單、精度高(與液浮陀螺相近)、成本低,在飛機(jī)和導(dǎo)彈上得到了普遍應(yīng)用。陀螺儀的工作原理是基于角動量守恒定律,即物體在沒有外力作用下,角動量保持不變。
陀螺儀的基本特性:定軸性、進(jìn)動性.(1)定軸性,當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時,在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時,陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變,即指向一個固定的方向;同時反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。(2)進(jìn)動性,當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時,若外力矩作用于外環(huán)軸,陀螺儀將繞內(nèi)環(huán)軸轉(zhuǎn)動;若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸,陀螺儀將繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動。其轉(zhuǎn)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(jìn)動性。陀螺儀在某些領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義,如導(dǎo)彈制導(dǎo)、潛艇導(dǎo)航等。江蘇慣性導(dǎo)航系統(tǒng)生產(chǎn)廠家
陀螺儀可以用于激光測距儀的姿態(tài)校準(zhǔn)和精確測量,提高測量的準(zhǔn)確性。山東慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格
陀螺儀飛輪會繞著輸出軸轉(zhuǎn)動或者不讓該軸的轉(zhuǎn)動,這取決于輸出萬向節(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向節(jié)設(shè)備,可以用于感測或測量航天器或飛機(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固定的位置。這樣轉(zhuǎn)子繞一個軸旋轉(zhuǎn)的同時,還能夠繞另外兩個軸擺動。而且可以圍繞這個固定點在任何方向自由轉(zhuǎn)動(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)量代替一個或多個元件。例如,旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子可以懸浮在流體中,而不是安裝在萬向節(jié)中。山東慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格