陀螺儀的基本特性:定軸性、進動性.(1)定軸性,當陀螺轉子以高速旋轉時,在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時,陀螺儀的自轉軸在慣性空間中的指向保持穩定不變,即指向一個固定的方向;同時反抗任何改變轉子軸向的力量。這種物理現象稱為陀螺儀的定軸性或穩定性。(2)進動性,當轉子高速旋轉時,若外力矩作用于外環軸,陀螺儀將繞內環軸轉動;若外力矩作用于內環軸,陀螺儀將繞外環軸轉動。其轉動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性,叫做陀螺儀的進動性。陀螺儀在特種領域屬于敏感技術,部分國家限制出口。浙江慣性導航系統廠家供應
陀螺儀,是一種用來感測與維持方向的裝置,基于「角動量守恒」的理論設計出來的。陀螺儀主要是由一個位于軸心可以旋轉的輪子構成,陀螺儀一旦開始旋轉,由于輪子的「角動量」,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用于導航、定位等系統,1850 年法國的物理學家 J.Foucault 為了研究地球自轉,首先發現高速轉動中的轉子,由于「慣性」作用它的旋轉軸永遠指向一固定方向,他用希臘字 gyro(旋轉)和 skopein(看)兩字合為 gyro scopei 一字來命名這種儀表。廣東慣性導航系統生產廠家陀螺儀在工業機械臂中確保重復定位精度達0.1mm。
ARHS系列光纖陀螺儀的主要特點:艾默優ARHS系列采用高精度全數字保偏閉環光纖陀螺儀,相比傳統機械陀螺儀和MEMS陀螺儀,具有以下明顯優勢:1全固態設計,無機械磨損:傳統機械陀螺儀依賴高速轉子,長期使用會導致軸承磨損,精度下降。ARHS系列采用光纖傳感,無旋轉部件,無摩擦損耗,壽命可達10萬小時以上。2高精度與低漂移:采用保偏光纖和閉環控制技術,降低溫度漂移和偏振誤差,零偏穩定性優于0.01°/h。相比MEMS陀螺儀(漂移率通常>10°/h),ARHS系列更適合高精度導航和長時間慣性測量。3大動態范圍與快速響應:動態測量范圍可達±1000°/s,適用于高速運動載體(如戰斗機、導彈制導)。啟動時間<1秒,而機械陀螺儀通常需要幾分鐘預熱。4抗振動與抗沖擊:全固態結構使其能承受>1000g的機械沖擊,適用于工程機械、裝甲車輛等強振動環境。傳統機械陀螺在強振動下易失準,而ARHS系列仍能保持穩定輸出。5小型化與低功耗:采用集成光學器件和ASIC信號處理芯片,體積比傳統激光陀螺儀小50%,重量<500g。功耗<5W,適合車載、無人機等電池供電場景。
光纖陀螺儀,從20世紀60年代開始,美國海軍研究辦公室希望發展一種比氦-氖環形激光陀螺儀的成本更低、制造流程更簡單、精度更高的光纖角速度傳感器,也就是俗稱的光纖陀螺。目前,較為常見的光纖陀螺儀是相敏光纖陀螺儀,通過測量在一個光纖線圈中的兩束反向傳播光束的相移以敏感載體轉動,從而計算出其角速率。因此,光纖陀螺儀的精度主要取決于其采用的光纖種類和光電檢測系統,偏值一般處于0.001度/時-0.0002度/時之間。現在,光纖陀螺儀已經被普遍應用于魚雷、戰術導彈、潛艇和航天器等。智能行李箱內置陀螺儀,實現自動跟隨功能。
速率陀螺儀,用以直接測定運載器角速率的二自由度陀螺裝置。把均衡陀螺儀的外環固定在運載器上并令內環軸垂直于要測量角速率的軸。當運載器連同外環以角速度繞測量軸旋進時,陀螺力矩將迫使內環連同轉子一起相對運載器旋進。陀螺儀中有彈簧限制這個相對旋進,而內環的旋進角正比于彈簧的變形量。由平衡時的內環旋進角即可求得陀螺力矩和運載器的角速率。積分陀螺儀與速率陀螺儀的不同處只在于用線性阻尼器代替彈簧約束。當運載器作任意變速轉動時,積分陀螺儀的輸出量是繞測量軸的轉角(即角速度的積分)。以上兩種陀螺儀在遠距離測量系統或自動控制、慣性導航平臺中使用較多。天文望遠鏡用陀螺儀補償地球自轉,保證觀測穩定。廣東慣性導航系統生產廠家
陀螺儀的制造材料和技術不斷發展,使其在精度、尺寸、重量等方面不斷突破。浙江慣性導航系統廠家供應
作為穩定器,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,能減小船舶在風浪中的搖擺,能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器,陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發射井等提供準確的方位基準。陀螺儀在生活和特種領域都有重要作用。小到手機,大到衛星,都能見到它的身影。飛行器姿態控制是陀螺特性的重要應用,是定軸性的體現。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準,道理很簡單,飛行器在空中飛行過程中,不管姿態如何改變,垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變,從而提供有關姿態角的信息。當然,由于陀螺自身漂移和環境變化,需要修正裝置隨時校準修正。浙江慣性導航系統廠家供應