陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角速度檢測裝置。利用其他原理制成的角速度檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。繞一個(gè)支點(diǎn)高速轉(zhuǎn)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(gè)質(zhì)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(zhuǎn)軸。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(zhuǎn)的同時(shí),環(huán)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。陀螺儀可以用于運(yùn)動追蹤和姿態(tài)識別,如體育訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。河南航姿儀價(jià)位
陀螺儀有什么用?1、導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始,就用于導(dǎo)航,先是德國人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機(jī)的導(dǎo)航能力將達(dá)到前所未有的水準(zhǔn)。實(shí)際上,目前很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀。2、可以和手機(jī)上的攝像頭配合使用,比如防抖,這會讓手機(jī)的拍照攝像能力得到很大的提升。3、各類游戲的傳感器 ,比如飛行游戲、體育類游戲,甚至包括一些頭一視角類射擊游戲,陀螺儀完整監(jiān)測游戲者手的位移,從而實(shí)現(xiàn)各種游戲操作效果。4、可以用作輸入設(shè)備,陀螺儀相當(dāng)于一個(gè)立體的鼠標(biāo),這個(gè)功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似,甚至可以認(rèn)為是一種類型。河南航姿儀價(jià)位電動平衡車依賴陀螺儀感知重心變化,維持車身直立。
實(shí)際應(yīng)用案例分析:1.船舶導(dǎo)航:在船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中,ARHS系列陀螺儀能夠提供精確的航向信息。在復(fù)雜海況下,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測船體姿態(tài)變化,可以有效提高航行安全性。此外,由于其快速啟動和高穩(wěn)定性,使得該設(shè)備非常適合于海洋氣象變化頻繁的環(huán)境。2.車載導(dǎo)航:隨著自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,對車載導(dǎo)航系統(tǒng)中的傳感器要求越來越高。ARHS系列憑借其小巧輕便、高精度等特點(diǎn),成為車載導(dǎo)航系統(tǒng)中不可或缺的一部分。通過結(jié)合其他傳感器,如GPS,可以實(shí)現(xiàn)更加精確的位置定位與路徑規(guī)劃。3.隧道挖掘工程:在隧道挖掘過程中,由于地質(zhì)條件復(fù)雜,對施工設(shè)備的姿態(tài)監(jiān)測要求極高。ARHS系列能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控隧道掘進(jìn)機(jī)的位置與方向,為施工提供重要數(shù)據(jù)支持。
ST在EMES市場的份額正在快速增長,作為全球公認(rèn)的消費(fèi)電子和手機(jī)市場較大的MEMS傳感器供應(yīng)商,ST較近推出了30款以低功耗和小封裝為特色的高性能陀螺儀。ST研制的微機(jī)械陀螺儀傳感器沿用了ST成功的制造技術(shù),ST利用這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)制造了6億多顆加速傳感器, 選擇成功的技術(shù)可為客戶提供較先進(jìn)的質(zhì)量可靠的產(chǎn)品,而且可直接用于較終應(yīng)用。ST陀螺儀的主要元件是一個(gè)微加工機(jī)械單元,按照一個(gè)音叉機(jī)制運(yùn)轉(zhuǎn),利用Coriolis原理把角速率轉(zhuǎn)換成一個(gè)特定感應(yīng)結(jié)構(gòu)的位移。 陀螺儀幫助無人船在復(fù)雜水域保持航線,執(zhí)行巡檢任務(wù)。
隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代陀螺儀主要分為三類:光學(xué)陀螺儀、振動陀螺儀和MEMS陀螺儀。光學(xué)陀螺儀又可分為激光陀螺儀和光纖陀螺儀,它們都基于Sagnac效應(yīng)工作,沒有活動部件,具有壽命長、可靠性高、動態(tài)范圍大等明顯優(yōu)勢。振動陀螺儀利用科里奧利力效應(yīng)測量角速度,結(jié)構(gòu)相對簡單,成本較低。MEMS陀螺儀則采用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù),體積小、重量輕、功耗低,但精度通常不如光學(xué)陀螺儀。在各類陀螺儀中,光纖陀螺儀因其優(yōu)異的性能和可靠性,已成為當(dāng)今中高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主流選擇?;┌鍍?nèi)置陀螺儀,分析滑行姿態(tài)助力技術(shù)提升。河南航姿儀價(jià)位
電動滑板車通過陀螺儀感知傾斜,輔助動力調(diào)節(jié)。河南航姿儀價(jià)位
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(jìn)化。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀,機(jī)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(gè)世紀(jì)七十年代以來,現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)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(shí)激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。河南航姿儀價(jià)位