福建船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2025-08-21

陀螺儀的基本構(gòu)成(以機(jī)械式陀螺儀為例):(1)轉(zhuǎn)子:常使用電機(jī)(比如同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等)驅(qū)動陀螺轉(zhuǎn)子繞其自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并使其轉(zhuǎn)速近似保持為常值;(2)自轉(zhuǎn)軸;(3)萬向坐標(biāo)系(內(nèi)、外環(huán)):使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動自由度;(4)力矩馬達(dá)、信號傳感器等。使用陀螺儀/利用陀螺儀原理的產(chǎn)品/設(shè)備,慣性導(dǎo)航儀、體感設(shè)備(Joycon/wii等)、智能手機(jī)、穿戴設(shè)備(智能手表/手環(huán))、飛行器/無人機(jī)、電子攝影設(shè)備、穩(wěn)定器、AR/VR、機(jī)器人、游戲控制器/游戲手柄、自行車(輪子轉(zhuǎn)的越快越不容易倒)。地質(zhì)勘探設(shè)備用陀螺儀測量鉆孔傾斜角度,保障探測精度。福建船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

福建船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng),陀螺儀

普遍使用的MEMS陀螺(微機(jī)械)可應(yīng)用于航空、航天、航海、兵器、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。并且MEMS陀螺相比傳統(tǒng)的陀螺有明顯的優(yōu)勢:1.體積小、重量輕。適合于對安裝空間和重量要求苛刻的場合,例如彈載測量等。2.低成本。3.高可靠性。內(nèi)部無轉(zhuǎn)動部件,全固態(tài)裝置,抗大過載沖擊,工作壽命長。4.低功耗。5.大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場合。6.易于數(shù)字化、智能化??蓴?shù)字輸出,溫度補償,零位校正等。從力學(xué)的觀點近似的分析陀螺的運動時,可以把它看成是一個剛體,剛體上有一個萬向支點,而陀螺可以繞著這個支點作三個自由度的轉(zhuǎn)動,所以陀螺的運動是屬于剛體繞一個定點的轉(zhuǎn)動運動。山東實時陀螺儀隨著MEMS技術(shù)的成熟,微型陀螺儀逐漸成為市場主流,應(yīng)用于各種消費電子產(chǎn)品。

福建船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng),陀螺儀

明白了科里奧利力,就可以來說說微機(jī)電陀螺儀了。微機(jī)電陀螺儀內(nèi)的主體就是一個質(zhì)量塊,這個質(zhì)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(zhì)上就是一種直線運動,當(dāng)陀螺儀開始轉(zhuǎn)動時,受科里奧利力的影響,這個水平振蕩的陀螺儀就會發(fā)生偏轉(zhuǎn),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(fā)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(tài)的變化。當(dāng)然,單個微機(jī)電陀螺儀只能感知一個方向上的姿態(tài)變化,但在手機(jī)中裝上兩三個,就能夠全方面準(zhǔn)確識別手機(jī)的姿態(tài),畢竟這個東西很小,也不占什么地方。

智能手機(jī)中的應(yīng)用:在智能手機(jī)中,陀螺儀主要用于檢測手機(jī)的姿態(tài),實現(xiàn)體感游戲、拍照防抖、更好的導(dǎo)航定位等功能。例如,在玩體感游戲時,陀螺儀能夠感知用戶的動作,使游戲體驗更加真實;在拍照時,通過檢測手的抖動,幫助實現(xiàn)圖像穩(wěn)定。游戲手柄中的應(yīng)用:在游戲手柄中,陀螺儀與加速計結(jié)合使用,能夠更準(zhǔn)確地檢測和跟蹤玩家的動作,提供更真實、更直觀的游戲體驗。通過檢測玩家的手部移動和姿態(tài),直接將玩家的動作轉(zhuǎn)化為游戲中的動作,增加游戲的趣味性和沉浸感。高精度陀螺儀采用液浮或氣浮技術(shù)減少軸承摩擦。

福建船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng),陀螺儀

認(rèn)知層:陀螺儀是什么?發(fā)展歷史如何?應(yīng)用場景有哪些?1、什么是陀螺儀?陀螺儀,簡稱陀螺,又稱角速度傳感器,用于測量、控制物體在相對慣性空間中的角運動的慣檢測性器件。物理定義為:陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動量矩敏感殼體在相對慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。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,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。因此可以用來測量角位移或角速度。陀螺儀在地震監(jiān)測中,可捕捉地面微小轉(zhuǎn)動信號。陜西陀螺儀定制價格

無人機(jī)競速比賽依賴陀螺儀數(shù)據(jù)實現(xiàn)毫秒級姿態(tài)調(diào)整。福建船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀的基本原理與分類:陀螺儀是一種用于測量角速度或角度變化的傳感器,普遍應(yīng)用于導(dǎo)航、穩(wěn)定控制、機(jī)器人、航空航天等領(lǐng)域。根據(jù)工作原理,陀螺儀主要分為以下幾類:1.1機(jī)械陀螺儀:傳統(tǒng)機(jī)械陀螺儀依賴高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子維持角動量,通過測量轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)來計算角速度。其缺點是存在機(jī)械磨損、啟動慢、體積大、易受振動影響,長期使用精度下降。1.2激光陀螺儀(RLG):基于Sagnac效應(yīng),利用激光在環(huán)形光路中的干涉測量角速度。精度高,但成本昂貴,且存在閉鎖效應(yīng)(Lock-in),影響低轉(zhuǎn)速測量。1.3光纖陀螺儀(FOG):同樣基于Sagnac效應(yīng),但使用光纖線圈替代激光腔,具有全固態(tài)、無運動部件、抗沖擊、壽命長等優(yōu)勢。ARHS系列采用保偏閉環(huán)光纖陀螺(PM-FOG),進(jìn)一步提升了精度和穩(wěn)定性。1.4MEMS陀螺儀:基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS),體積小、成本低,但精度和抗振能力較弱,適用于消費電子和低端工業(yè)應(yīng)用。福建船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)