陀螺儀是什么?陀螺儀器較早是用于航海導(dǎo)航,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應(yīng)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(tǒng)中的一個敏感元件,即可作為信號傳感器。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,以便駕駛員或用自動導(dǎo)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(dǎo)彈、衛(wèi)星運載器或空間探測火箭等航行體的制導(dǎo)中,則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。陀螺儀較早由法國物理學(xué)家傅科于1852年發(fā)明演示。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造商
與ST的MEMS加速計類似,MEMS陀螺儀也沿用一個系統(tǒng)級封裝(SIP)方法,機械感應(yīng)元器件與其調(diào)節(jié)ASIC電路放在同一個封裝內(nèi)。智能設(shè)計方法結(jié)合先進的封裝解決方案使得該系列產(chǎn)品的封裝尺寸大幅縮減,多軸陀螺儀的系統(tǒng)封裝面積只為3x5 mm2 ,較大厚度只為1mm 。意法半導(dǎo)體為客戶提供多軸感應(yīng)、30dps到6000dps量程的各種陀螺儀傳感器,讓系統(tǒng)設(shè)計工程師能夠解決不同的應(yīng)用需求,從圖像穩(wěn)定器到游戲,從指向裝置到機器人控制。除上述傳統(tǒng)應(yīng)用外,整合加速計和陀螺儀可以實現(xiàn)導(dǎo)航解決方案的慣性測量單元。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造商陀螺儀漂移誤差需定期校準(zhǔn),否則影響導(dǎo)航精度。
陀螺儀精度的技術(shù)內(nèi)涵與工程價值:在慣性導(dǎo)航領(lǐng)域,陀螺儀的精度直接決定了系統(tǒng)的姿態(tài)解算能力和動態(tài)測量水平。傳統(tǒng)機械陀螺儀依賴旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體的動量守恒原理,其精度受限于機械結(jié)構(gòu)的摩擦損耗和振動敏感性。隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展,全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺儀(FOG)憑借固態(tài)化、無機械磨損的特性,將角速度測量精度提升至新的維度。艾默優(yōu)ARHS系列陀螺儀作為新一代高性能慣性測量設(shè)備,通過全數(shù)字閉環(huán)控制、捷聯(lián)算法優(yōu)化及多傳感器融合技術(shù),在船舶導(dǎo)航、車載定位、隧道掘進等復(fù)雜工程場景中展現(xiàn)出亞毫弧度級的角度測量精度,為動態(tài)載體的精密控制提供了可靠支撐。
全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺結(jié)構(gòu)組成:ARHS系列光纖陀螺儀主要由以下幾個部分組成:-光源(SLD):發(fā)射激光束,為后續(xù)信號提供基礎(chǔ)。-耦合器:將激光束分成兩個方向傳播。-Y波導(dǎo):引導(dǎo)激光束進入光纖環(huán)圈。-光纖環(huán)圈:形成一個封閉回路,是實現(xiàn)Sagnac效應(yīng)的重要部分。-探測器(PIN/FET):接收經(jīng)過環(huán)圈傳播后的信號,并將其轉(zhuǎn)化為電信號。-A/D轉(zhuǎn)換器:將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,以便后續(xù)處理。-數(shù)字信號處理單元:對采集到的數(shù)據(jù)進行分析與處理。早期陀螺儀用于船舶穩(wěn)定,減少海浪引起的搖晃。
陀螺儀的基本部件有:(1) 陀螺轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并見其轉(zhuǎn)速近似為常值)(2) 內(nèi)、外框架(或稱內(nèi)、外環(huán),它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動自由度的結(jié)構(gòu))(3) 附件(是指力矩馬達、信號傳感器等)?;绢愋?,根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的性質(zhì)決定陀螺儀的類型有:三自由度陀螺儀(具有內(nèi)、外兩個框架,使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個轉(zhuǎn)動自由度)。高爾夫揮桿分析儀利用陀螺儀,評估動作規(guī)范性。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造商
運動手環(huán)通過陀螺儀區(qū)分步行、跑步和睡眠狀態(tài)。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造商
不過,從此以后,以陀螺儀為主要的慣性制導(dǎo)系統(tǒng)就被普遍應(yīng)用于航空航天,這里的導(dǎo)彈里面依然有這套東西,而隨著需求的刺激,陀螺儀也在不斷進化。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀,機械式的陀螺儀對工藝結(jié)構(gòu)的要求很高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀(jì)七十年代以來,現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進入了一個全新的階段。1976年等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想,到八十年代以后,現(xiàn)代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展,與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造商