陀螺儀的應用場景,慣性導航,在航空航天事業中普遍應用,配合GPS提高導航精度(感知方向/速度的改變),已知起始位置/朝向,將每個時刻的運動方向與朝向,通過積分運算后得到較終的朝向、位置信息。慣性姿態計算,體感操作(和平精英)、手勢控制(Smart Car教育機器人)、空間音頻(Airpods)、頭部追蹤(VR/AR頭顯)、飛控(無人機)、穩定(穩定器)。手機應用:計步、攝像頭防抖、橫豎屏感應切換、抬屏顯示、360°視圖顯示(可以根據手機的方位與角度查看不同視角,eg.星空APP)、搖一搖機械式陀螺儀利用旋轉物體的穩定性原理,通過檢測陀螺儀殼體的轉動角速度來確定方向。慣性導航系統作用
我們以一個單軸偏航陀螺儀為例,探討較簡單的工作原理(圖1)。兩個正在運動的質點向相反方向做連續運動,如藍色箭頭所示。只要從外部施加一個角速率,就會產生一個與質點運動方向垂直的科里奧利力,如圖中黃色箭頭所示。產生的科里奧利力使感應質點發生位移,位移大小與所施加的角速率大小成正比。因為傳感器感應部分的運動電極(轉子)位于固定電極(定子)的側邊,上面的位移將會在定子和轉子之間引起電容變化,因此,在陀螺儀輸入部分施加的角速率被轉化成一個專門使用電路可以檢測的電參數。深圳航姿儀現貨直發高速旋轉的陀螺轉子會產生進動現象,需力學補償。
下面重點說說。陀螺儀可以幫助手機實現很多增強現實的功能。增強現實是近期才冒出的概念,和虛擬現實一樣,是計算機的一種應用。大意是可以通過手機或者電腦的處理能力,讓人們對現實中的一些物體有跟深入的了解。如果大家不理解,舉個例子,前面有一個大樓,用手機攝像頭對準它,馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關參數,比如樓的高度,寬度,海拔,如果連接到數據庫,甚至可以得到這座大廈的物主、建設時間、現在的用途、可容納的人數等等。
航向姿態系統是一種測量、顯示飛機航向角、俯仰角和滾轉角的飛行儀表。它由全姿態陀螺儀、磁航向傳感器或天文羅盤和全姿態指示器組成。全姿態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內,所以在飛機機動飛行時既能使航向陀螺的外環軸始終保持在地垂線方向上,又能使垂直陀螺的轉子軸和外環軸始終保持正交,以保證全姿態陀螺儀提供正確的航向、俯仰、傾側姿態信息。按驅動陀螺輪運轉的分類方式有:電動和氣動。按姿態角測量分類方式有: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。水下攝影設備靠陀螺儀防抖,捕捉清晰海底畫面。
MEMS陀螺相比傳統的陀螺有明顯的優勢: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、內部無轉動部件,全固態裝置,抗大過載沖擊,工作壽命長;4、低功耗;5、大量程,適于高轉速大g值的場合;6、易于數字化、智能化,可數字輸出,溫度補償,零位校正等。陀螺儀工作原理:消費電子設備早在幾年前就開始使用MEMS加速計。 從游戲機到手機,從筆記本電腦到白色家電,運動控制式用戶界面和增強的保護系統給所有的消費電子產品帶來很多好處。陀螺儀可以用于地下勘探和地質勘測,提供準確的位置和方向信息。慣性導航系統作用
陀螺儀可檢測建筑物傾斜,用于結構安全監測。慣性導航系統作用
在接下來的內容中,我們將更多地了解陀螺儀在國民生活應用中的表現。我們大致了解陀螺儀的來歷,原理和種類,那么,它與我們的日常生活有怎樣的關系呢?陀螺儀器較早是用于航海導航,但隨著科學技術的發展,它在航空和航天事業中也得到普遍的應用。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中的一個敏感元件,即可作為信號傳感器。根據需要,陀螺儀器能提供準確的方位、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,而在導彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中,則直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制。慣性導航系統作用